某工程拉森鋼板樁支護(hù)及管井降水工程施工

劉 文 英

(山西省晉中建設(shè)集團(tuán)第五建筑工程有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

1.1 工程概況

本工程為晉中市第一人民醫(yī)院遷建項目地下污水處理工程，位于山西省晉中市榆次區(qū)匯通南路西側(cè)、環(huán)城南路北側(cè)。該工程地下2層，地上1層，框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度4.90 m。建筑總長為27.5 m，寬為16.4 m。設(shè)計使用年限50年，抗震設(shè)防烈度為8度。

本工程基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，故基坑開挖采用大開挖方式。場區(qū)自然地坪相對標(biāo)高為±0.000 m(790.45 m)，本工程基礎(chǔ)混凝土墊層底標(biāo)高為-8.05 m，不進(jìn)行地基處理，故基坑開挖深度為8.05 m。

為保證基底干燥，基礎(chǔ)順利施工，需將水位降至基底標(biāo)高以下0.5 m～1 m，根據(jù)地質(zhì)勘查報告及施工圖紙計算降水深度為5 m。

1.2 工程地質(zhì)及水文情況

1.2.1場地周邊情況

場地周圍分布有污水管、消防管、熱力管等地下管線，根據(jù)管線分布圖，只有靠近基礎(chǔ)北側(cè)的一趟直徑1 m的供熱管道影響本工程基坑開挖施工。另外，周邊臨近有已完工的全科醫(yī)生臨床培訓(xùn)樓(地上6層，無地下室)，支護(hù)及降水條件復(fù)雜。

1.2.2工程地質(zhì)特征

工程地質(zhì)特征見表1。

表1 土層參數(shù)表

1.2.3水文地質(zhì)特征

本場地實測靜止水位埋深介于3.6 m～4.4 m之間,靜止水位標(biāo)高介于785.01 m～786.04 m之間，屬孔隙潛水。地下水主要接受側(cè)向徑流和大氣降水補(bǔ)給，勘察期間為平水期，年水位變幅0.5 m。本工程抗浮水位標(biāo)高可按786.50 m考慮。

場地具有地震液化，液化等級為中等，主要液化土層為②層粉土、②1層粉細(xì)砂及③層粉細(xì)砂。

2 基坑支護(hù)、降水專項工程設(shè)計及施工要求

2.1 基坑支護(hù)方案設(shè)計及施工要求

為確保基坑開挖安全，根據(jù)本工程施工特點(diǎn)，綜合工程造價和工期各方面考慮，我單位擬采用拉森鋼板樁進(jìn)行支護(hù)。具體支護(hù)設(shè)計及施工要點(diǎn)如下：

1)采用的拉森鋼板樁規(guī)格有兩種：一是冷彎LWBU14B，寬度W=500 mm，單根延米重量為103 kg/m，材質(zhì)Q345；二是冷彎LWBU12A，寬度W=400 mm，單根延米重量為75.36 kg/m，材質(zhì)Q345。

2)本次支護(hù)主要采用冷彎LWBU12A拉森鋼板樁，LWBU14B拉森鋼板樁配合使用，采用北京理正深基坑支護(hù)軟件7.0版進(jìn)行設(shè)計計算，樁長為12 m。鋼板樁送到現(xiàn)場后，應(yīng)及時對材質(zhì)和外觀進(jìn)行檢驗，對不符合要求的鋼板樁進(jìn)行矯正或清退，以減少打樁過程中的困難。

3)基坑周邊全部采用拉森鋼板樁封閉，讓開基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻邊2 m距離布置拉森鋼板樁，以留出足夠的外墻支模空間。沉樁要連續(xù)密扣，不允許出現(xiàn)不連鎖現(xiàn)象。

由于靠近基礎(chǔ)北側(cè)有一趟直徑1 m的供熱管道緊貼地下室外墻，該位置拉森鋼板樁施工只能貼近基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻，故采用以樁代模的方式，拉森鋼板樁和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻之間鋪設(shè)油氈隔離層，便于拉森鋼板樁最后拔出。

4)拉森鋼板樁施工結(jié)束后，在樁頂部四周設(shè)置鋼圍檁，鋼圍檁采用H400×400×13×21型鋼。首先在安裝位置下方焊接承受圍檁自重的短型鋼牛腿托架，然后將圍檁與鋼板樁緊靠焊接固定，牛腿設(shè)置間距為5.0 m，牛腿材料盡量采用廢邊角料Ⅰ20工字鋼，呈三角形，長度500 mm。對于部分拉森鋼板樁內(nèi)側(cè)面與圍檁之間存在的空隙，必須用不同厚度的鋼楔子或鋼板將空隙塞緊并焊接牢固，使圍檁受力均勻。

5)在基坑轉(zhuǎn)角部位應(yīng)增加2根～3根拉森鋼板樁封堵，避免轉(zhuǎn)角漏水。

6)基坑回填驗收合格后，方可拔除鋼板樁。

2.2 基坑降水方案設(shè)計及施工要求

1)根據(jù)本工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及擬建建筑物的特征，結(jié)合地區(qū)降水經(jīng)驗，決定采取管井降水。

2)采取周邊截流的方式布置降水井。降水井位要布在基坑邊內(nèi)距外墻邊1.5 m左右。防止降水期間發(fā)生塌方現(xiàn)象，根據(jù)土層的滲透性能和降水井的影響面積，采用PKPM安全設(shè)施計算軟件進(jìn)行降水方案設(shè)計，要求周邊降水井間距為10 m左右。管井深度基本控制在第③層粉細(xì)砂層內(nèi)，管井井深設(shè)計約為11 m。成孔直徑600 mm，用外徑400 mm的無砂混凝土管，共計7眼。

3)通過計算，基坑降水時周邊建筑物沉降值在20 mm以內(nèi)。根據(jù)我方調(diào)查及經(jīng)驗分析,本地區(qū)同等類型地層降水沉降量均不大,因此經(jīng)技術(shù)部門研究決定本工程基坑降水不布置回灌井。

4)成孔垂直度保證措施：鉆機(jī)就位后吊線錘從兩垂直方向檢查垂直度，符合要求后方可施工，成孔過程中隨時觀察，如發(fā)現(xiàn)垂直偏移應(yīng)立即停止施工進(jìn)行糾正。

5)井點(diǎn)降水應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，其出水規(guī)律應(yīng)“先大后小，先濁后清”。若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時進(jìn)行檢查。

6)抽水過程中，應(yīng)安排專人進(jìn)行檢查并做好記錄。在抽水開始前，先測量各井自然水位，在抽水開始至水位穩(wěn)定前每天觀測一次，以后每周一次。

3 監(jiān)控監(jiān)測措施

依據(jù)現(xiàn)行的JGJ 120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程有關(guān)規(guī)定，本次基坑支護(hù)工程安全等級屬于二級基坑工程，應(yīng)按二級基坑工程實施變形監(jiān)測。變形監(jiān)測具體要求如下：

1)本工程監(jiān)測項目包括鋼板樁水平位移監(jiān)測和坡頂建筑物變形觀測。

2)觀測點(diǎn)布置：鋼板樁支護(hù)位置進(jìn)行水平位移觀測，觀測點(diǎn)采用鋼筋頭焊接在鋼樁頂上，每間隔10 m左右設(shè)置一個觀測點(diǎn)，沿長度方向均勻設(shè)置。

3)鋼板樁支護(hù)監(jiān)測報警值及周邊建筑物水平、垂直位移按二級基坑安全控制標(biāo)準(zhǔn)要求，如果超出預(yù)警值，應(yīng)立即停止基坑開挖，并采取相應(yīng)加固措施。

4)觀測儀器要求:位移觀測點(diǎn)采用電子全站儀觀測，儀器精度誤差控制在3 mm以內(nèi)。

5)觀測頻率及時間要求。基坑開挖前，對所有觀測點(diǎn)進(jìn)行一次原始觀測;基坑開挖期間，每兩天觀測一次，如果遇到異常情況應(yīng)隨時增加觀測次數(shù)，觀測結(jié)果應(yīng)做好記錄，觀測時間一直持續(xù)到基坑回填完畢。本次施工過程中基坑最大水平位移值為11 mm,鄰近建筑物最大沉降量8 mm,符合規(guī)范要求。

4 結(jié)語

采用拉森鋼板樁對基坑進(jìn)行支護(hù)，整體性好、支護(hù)強(qiáng)度高、止水能力強(qiáng)；施工工藝簡單、快捷，易于操作；相對于灌注樁、水泥攪拌樁而言沒有齡期限制，施工完畢即可進(jìn)行基坑開挖施工，提高了工程進(jìn)度；另外拉森鋼板樁及鋼圍檁可以重復(fù)利用，降低了工程造價。

采用管井降水降水效果好、作業(yè)條件簡單、經(jīng)濟(jì)合理、便于施工和質(zhì)量控制。

[1] JGJ 120—2012,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JGJ/T 111—98,建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3] DB J04/T328—2016，鋼板樁支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[4] GB 50497—2009,建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].