鋼板樁支護在黃河護岸擋墻基坑施工中的應用

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(黃河勘測規劃設計有限公司， 鄭州 450003)

鋼板樁支護在黃河護岸擋墻基坑施工中的應用

殷世林，韓衛娜，杜冰潔

(黃河勘測規劃設計有限公司， 鄭州 450003)

以某黃河護岸擋墻基礎基坑施工為背景，介紹了基坑采用鋼板樁支護的結構設計、施工方法和施工注意事項，以期為黃河上類似工程提供有價值的參考經驗。

鋼板樁支護；黃河護岸；基坑

1 工程概況

某護岸工程位于黃河，采用混凝土擋墻結構，總墻高15～20m，墻寬10～15m，擋墻基礎埋深位于地面以下6.0～7.0m。該處黃河河道斷面為U形，河內常年有水，水面寬約200m，擋墻處為黃河灘地，灘地以下11～14m為第四系全新統含細粒土礫，其下為砂質泥巖和砂頁巖。擋墻基礎基坑開挖采用鋼板樁支護配合深井降水進行施工。

2 鋼板樁支護設計

2.1 鋼板樁支護方案

鋼板樁設置于臨河側灘地內，由于施工時黃河水位位于灘面以下2.5～3.0m深處，為降低鋼板樁施工難度，減小鋼板樁埋置深度，先在臨河側開挖3.0m寬、2.0m深的矩形槽，然后在槽內插打9.0m拉森U形鋼板樁，外露0.2m作為鋼板樁拔出時的工作長度。擋墻內側灘地上設置直徑0.5m、深度9.0m的無砂混凝土管深井降水，降水深井縱向間距6.0m。基坑鋼板樁支護方案布置見圖1。

圖1 基坑鋼板樁支護方案布置單位：m

2.2 鋼板樁設計驗算

圖2 鋼板樁計算模型

3 鋼板樁施工

3.1 施工準備

鋼板樁施工前在臨河側開挖的矩形槽內撒布一條直的白灰線，用作鋼板樁的定位直線，然后沿白灰線放置一片鋼板樁，起鋼板樁插打導向作用。

鋼板樁插打設備采用挖掘機加振動錘改裝而成。鋼板樁正式插打前，需對挖掘機和振動錘做必要的專項檢查，確保插打施工安全。

3.2 鋼板樁插打

鋼板樁插打分“逐根打入”和“屏風式打入”兩種方式。逐根打樁方法需要在打樁過程中控制樁的垂直度，以便后續鋼板樁可以一根一根依次打入，這種打樁方法適用于松軟的土層及樁長較短的情況，打入過程中需注意樁身前傾及平面內旋轉問題。屏風式打樁是將幾根樁插入土中一定深度，使樁機來回錘擊，并使兩端根樁先打入要求深度再將中間部分的樁順次打入，這種打入方法可防止板樁的傾斜與轉動，適用于要求閉合的圍護結構，缺點是打樁速度較慢。根據該工程特點，鋼板樁插打采用逐根打入法。

振樁前，振動錘的樁夾應夾緊鋼樁上端，并使振動錘與鋼樁重心在同一直線上。打樁機吊起鋼板樁，人工扶直保持樁身垂直。鋼板樁至設計高度前20cm時，停止振動，振動錘因慣性繼續振動一定時間，打樁至設計高度。鋼板樁施工打設的允許誤差一般為：樁頂標高偏差±20mm，樁頂偏離軸線偏差±50mm，沿樁線方面垂直度偏差為1/75，樁垂直度偏差為1%(屏風式)[2]。如樁的垂直度過大，應拔起重新打入。

3.3 鋼板樁拔除

拔樁時先用振動錘夾住鋼板樁頭部振動1～2min，使鋼板樁周圍土松動，產生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后緩慢往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發現拔樁困難時，應停止拔樁，先振動1～2min后往下錘 0.5～1.0m，再往上振拔，如此反復即可將樁拔出來。

3.4 施工注意事項

3.4.1 連帶下沉

連帶下沉是正在打設的樁把相鄰的樁連帶下沉至設計標高以下，其原因是正在打設的樁的鎖口摩阻力大于前一根已打入的樁的摩阻力。糾正方法可將樁拔至所需標高，并成對點焊在一起，然后用屏風式回打。

3.4.2 下沉突然減小

鋼板樁插打時如果下沉速度突然減小，應停止沉樁，并將鋼板樁向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，需采取高壓水噴射、預鉆孔等其他措施。

4 結 語

該工程鋼板樁支護為擋墻基礎深基坑開挖施工提供了成功的解決方案，為工程按期完工提供了保證。深基坑中鋼板樁支護具有施工速度快、效率高、安全可靠、對環境破壞少、可重復使用等獨特優勢，為黃河灘地類似地質條件下的閘門、引水渠道、護岸、橋梁承臺等需要深基坑開挖的同類工程施工積累了有價值的參考經驗。

[1] 陳忠漢，黃書秩，程麗萍．深基坑工程[M]．北京：機械工業出版社，1999．

[2] 歐領特(中國)．鋼板樁工程手冊[M]．北京：人民交通出版社，2010．

ApplicationofSteelPlatePileSupportinYellowRiverBankProtectionRetainingWallPitConstruction

YIN Shi-lin, HAN Wei-na, DU Bing-jie

(Yellow River Investigation Plan and Design Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China)

Based on Yellow river bank protection retaining wall foundation pit construction, structure design, construction method and construction precautions of steel plate pile support adopted in the pit are introduced, thereby providing valuable reference experience for similar projects on Yellow River.

steel plate pile support; Yellow River bank protection; pit

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1005-4774(2014)11-0017-02