深基坑拉森鋼板樁支護技術

【摘 要】 隨著現代建筑業的高速發展， 鋼板樁作為一種新型建材，在建橋圍堰、大型管道鋪設、臨時溝渠開挖時作擋土、擋水、擋沙墻；在碼頭、卸貨場作護墻、擋土墻、堤防護岸等，工程上發揮重要作用。拉森鋼板樁做圍堰不僅綠色、環保而且施工速度快、施工費用低，具有很好的防水功能。文中借助工程實例展示深基坑拉森鋼板樁的施工工藝，討論了在此工程中施工可能出現的問題并提出應急預案。

【關鍵詞】 拉森鋼板樁；工程實例；施工；應急預案

功能、外觀、實用價值是當今人們選擇建筑材料的時候所采用的標準。鋼板樁正符合上述三點：其制造組件的要素提供了簡單而又實用的結構，滿足結構上安全和環境保護方面的所有要求，并且應用鋼板樁完成的建筑物具有很大的吸引力[1]。

1 工程概況

2 鋼板樁的支護思路及要點

根據本工程場地地質情況特點，本工程鋼板樁主要作用是保證基坑邊的穩固同時隔絕地下水流入基坑，起到支護邊坡的作用。設計要點如下：

1.采用拉森式Ⅲ型鋼板樁，樁長15m；

2.鋼板樁穿過粉砂層，進入粘土層；

3.鋼板樁沿基坑四周連續設置成封閉的帷幕；

4.為保證基坑安全，鋼板樁入土深度不小于6.9m

3 拉森鋼板樁支護方案

3.1 鋼板樁的支護思路及要點

根據本工程場地地質情況特點，本工程鋼板樁主要作用是保證基坑邊的穩固同時隔絕地下水流入基坑，起到支護邊坡的作用。設計要點如下：

1.采用拉森式Ⅲ型鋼板樁，樁長15m；

2.鋼板樁穿過粉砂層，進入粘土層；

3.鋼板樁沿基坑四周連續設置成封閉的帷幕；

4.為保證基坑安全，鋼板樁入土深度不小于6.9m.

3.2 鋼板樁支護施工方案

3.2.1 鋼板樁支護設計

3.2.1.1 鋼板樁及設備的選用

3.2.2鋼板樁支護施工工藝

在施打鋼板樁之前，先用裝載機和挖機配合將原地面整平，然后進行鋼板樁施工。

本工程基坑施工工藝流程為：

放坡打樁定位放線施打鋼板樁土方開挖安裝圍檁及支撐 承臺施工回填土方拔起鋼板樁[3]

3.2.2.1鋼板樁施工

1）測量放線

由測量人員放出鋼板支護結構的軸線和邊線，然后在邊線位置撒上白灰進行鋼板樁的打設。

2）鋼板樁的打設

拉森鋼板樁施工關系到施工止水和安全，是本工程施工最關鍵的工序之一，在施工中要注意以下施工有關要求：

①采用Ⅲ型15m長密扣拉森鋼板樁。拉森鋼板樁采用振打入法，采用單樁逐塊打設。施工時，先用吊車吊起振動錘，振動錘將鋼板樁上端夾緊。然后將鋼板樁吊至插樁點進行插樁，插樁時對準鎖口后將鋼板樁振動打入。施打前一定要熟悉地下管線、構筑物的情況。

②打樁前，對鋼板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴重的鋼板樁，不合格者待修整后才可使用。

③打樁前，在鋼板樁的鎖口內涂油脂，以方便打入拔出。

④在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%，當偏斜過大不能用拉齊方法調正時，拔起重打。

⑤鋼板樁施打采用屏風式打入法施工。屏風式打入法不易使鋼板樁發生屈曲、扭轉、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實現封閉合攏。施工時，將10～20根鋼板樁成排插入導架內，使它呈屏風狀，然后再施打。通常將屏風墻兩端的一組鋼板樁打至設計標高或一定深度，并嚴格控制垂直度，用電焊固定在圍檁上，然后在中間按順序分1/3或1/2板樁高度打入。屏風式打入法的施工順序有正向順序、逆向順序、往復順序、中分順序、中和順序和復合順序。施打順序對板樁垂直度、位移、軸線方向的伸縮、板樁墻的凹凸及打樁效率有直接影響。因此，施打順序是板樁施工工藝的關鍵之一。其選擇原則是：當屏風墻兩端已打設的板樁呈逆向傾斜時，應采用正向順序施打；反之，用逆向順序施打；當屏風墻兩端板樁保持垂直狀況時，可采用往復順序施打；當板樁墻長度很長時，可用復合順序施打。

總之，施工中應根據具體情況變化施打順序，采用一種或多種施打順序，逐步將板樁打至設計標高，一次打入的深度一般為0.5～3.0米。（如表4）

⑥密扣且保證開挖后入土不小于6.9m，保證鋼板樁順利合攏；特別是工作基坑的四個角要使用轉角鋼板樁。同時在四個角分別用兩排16的槽鋼做斜支撐。在兩承臺之間用兩根φ600mm的鋼管支撐鋼板樁，加強中間段鋼板樁的支撐力。

3.2.2.2基坑施工

1）開挖順序為：挖至原地面以下1.3m → 進行圍檁及支撐支護 →采用普通挖機與長臂挖機配合開挖剩余6m土方，距承臺底預留10～20cm → 剩余土方人工清除至承臺底。

2）施工過程：沿著打入的鋼板樁進行基坑開挖，開挖采用分層的方式進行，首先開挖至原地面以下1.3米，再此位置焊接兩排16的槽鋼作為圍檁然后加固斜支撐加強鋼板樁的四個角穩固，并再另個承臺中心位置用兩根直徑60cm的鋼管進行頂撐支護。支護完畢后再進行剩余土方的挖除，采用普通挖掘機與長臂挖掘機配合挖除，在開挖過程中隨時測量基底高程，防止超挖和擾動基底，挖至接近承臺基底標高時，預留10cm～20 cm由人工清理，嚴禁超挖后回填虛土。開挖出的基坑土方邊挖邊用自卸車運到指定地點。

3）當在基坑開挖過程中出現大量地下水時，7#軸基坑在靠近南沙河處布設兩個集水坑，用水泵將水排到南沙河中。8#軸在基坑東側布設一個集水坑將水排到臨近老牛灣村排水溝中。

4）基坑回填：在承臺施工完成后進行基坑回填，回填時采用適宜的土料作為基坑回填材料，所用填土材料強度保證符合規范和設計要求。基坑回填分層進行，每層表面平整，用“平板夯或沖擊夯”夯實，每層經監理工程師驗收合格方可填筑下一層。

3.2.2.3鋼板樁的拔除

1）拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁5根以上。可根據沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反。

2）振打與振拔：拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。對較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100-300mm，再與振動錘交替振打、振拔。有時，為及時回填拔樁后的土孔，當把板樁拔至比基礎底板略高時暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。

3）起重機應隨振動錘的啟動而逐漸加荷，起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極限。

4）供振動錘使用的電源為振動錘本身額定功率的1.2～2.0倍。

5）對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，振動錘連續不超過1.5h。

3 應急預案

由于7#軸、8#軸土方開挖較深，且在雨季施工，考慮地下施工存在大量不可預見的因素影響，為保證施工安全，現場設置突發事件應急小組，通過建立有效的緊急情況預警機制，對現場的緊急情況進行預警，預先識別危險源和緊急情況，做好危機防范，在危機事件的潛伏期即進行及時處理。針對南沙河橋施工特點，制定詳細應急措施，準備各種應急資源（包括機械、人員、物資）并加強監測力度，一旦確認鋼板樁支護出現變形過大、發生滲漏、管涌或流砂等事件，應急措施立即啟動。

具體措施如下：

1）基坑開挖前，根據地質勘測單位提供的地質勘測報告切合現場實際條件編制詳細的土方開挖方案，并由項目技術負責人對施工班組作詳細的技術交底。

2）基坑開挖時嚴格按要求放坡和基坑支護，管理人員跟蹤檢查，隨時注意土壁的變動情況，如發現有裂紋或部分坍塌現象，即時進行加固支撐，并注意支撐的穩固和土壁的變化。

3）在距邊坡3米的范圍之內嚴禁行使汽車等大型機械，在距邊坡1米的范圍之內嚴禁堆放棄土或材料。

4）在土方回填之前，嚴禁破壞基坑支護，若遭到破壞，及時進行修復。項目部要派專人定期觀測基坑的變化情況，發現有較大的變形，及時通知設計院，商討補救辦法，遏制變形加大。

4 結語

文中根據工程實例展示拉森鋼板樁在實際工程中的運用。但是拉森鋼板樁的施工方法和在施工中出現的問題并不只是文中介紹的一種，筆者無法全面的介紹其其所有施工工藝和應急預案，只望通過本文可以為以后的拉森鋼板樁在不同工程施工中起到指示作用。

參考資料

[1] http：//baike.baidu.com/view/404174.htm， 2013-03-12

[2] 劉俊民主編. 工程地質及水文地質[M].中國農業出版社，2004

[3] 肖先波主編. 地基與基礎[M].同濟大學出版社，2009