螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術

蒙勝益 唐光暹,2

1. 廣西建工集團基礎建設有限公司 廣西 南寧 530201；2. 廣西大學土木建筑工程學院 廣西 南寧 530004

拉森鋼板樁因具有較好的整體結構穩定性及止水效果，常應用于基坑支護、城市綜合管廊項目、圍堰、堤防護岸、邊坡臨時支護等。常用的鋼板樁施工方法主要有沖擊沉樁、振動沉樁和靜力壓樁這3種。在城市建設工程中，周圍環境復雜，施工空間狹小，對噪聲及環境控制要求高，僅可采用靜力壓樁。同時，常規靜力壓樁工藝又不適用于堅硬地質條件。通過研究和工程實踐，形成的螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術同時具有堅硬地質引孔及靜力壓樁等多重功能，可以較好地解決以上施工難題。

1 工程概況

聯發君瀾二期項目位于南寧市快速環道東面、德化路南側。主要建筑包含5棟高層住宅樓、2棟超高層住宅樓，設2層地下室。該項目場地上覆土層為第四系殘積層，下伏為古近系湖泊相沉積的泥巖和粉砂巖。基坑支護工程設計采用拉森鋼板樁，鋼板樁305根，平均樁長12 m，共3 660 m，樁端持力層為礫砂、圓礫、泥巖等堅硬土層，采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術，高效快速地解決了鋼板樁在中硬巖層難以成樁的問題（圖1）。

2 施工工藝特點分析

本工程基坑支護工程設計采用拉森鋼板樁，樁端持力層為礫砂、圓礫、泥巖等堅硬土層。常規靜壓鋼板樁施工工藝是將鋼板樁在外壓力的作用下貫入地層成樁，與樁底接觸的土粒因受到擠壓，會形成“壓力球根”，樁底阻力變大，導致中硬度地層中鋼板樁難以壓入。采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術，將螺旋鉆引孔系統與靜壓植樁機結合為一體，利用設備自帶螺旋鉆鉆進各類堅硬地質引孔后壓入鋼板樁，通過帶有可鉆進的螺旋鉆頭進行鉆進取土（巖）引孔，降低鋼板樁樁側及樁底貫入阻力，將鋼板樁順利壓入，保證了鋼板樁壓入垂直度、深度及施工質量，提高施工效率[1-2]。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

主要施工流程：測量放線→設置反力重塊→樁機就位→吊樁→引孔→壓樁→檢查驗收→移機→焊接鎖口→完成前4根樁→撤除反力基座→自行走壓樁。

3.2 測量放樣

根據已布設好的控制點坐標，計算坐標位置，將樁位附近場地整平后，使用全站儀放出樁位，用水準儀測量地面高程，確定成樁深度。鋼板樁放線施工，樁頭就位必須正確、垂直，線形采用激光指向儀進行控制，確保成樁后的整體穩定性。沉樁過程中，隨時檢測，發現問題，及時處理。沉樁容許偏差：平面位置縱向100 mm，橫向為－50～0 mm；垂直度為≤0.5%。

3.3 靜壓樁施工

1）設置反力基座。壓樁初期采用鋼板樁作為配重施加反力，在靜壓植樁機的反力基座兩側垂直放置鋼板樁（圖2）。根據鋼板樁的貫入度設置反力配重。

圖1 拉森鋼板樁成樁效果

圖2 鋼板作為配重施加反力現場

2）樁機就位。對鋼板樁施工場地進行平整，使整平度符合施工要求，采用25 t吊車將靜壓植樁機的中心點置放于反力基座上，使用夾具夾緊反力基座。

3）吊樁、穩樁、校核。吊裝鋼板樁時采用專用滑輪車（圖3），對鋼板樁身進行保護，防止在吊裝鋼板樁時刮花或破壞樁身，確保樁身質量。將鋼板樁吊至靜壓植樁機夾具中，對準樁位，夾緊并壓入土中，使用激光指向儀控制樁的線形，采用靠尺控制樁的垂直度，移動靜壓植樁機調節樁垂直度，垂直度偏差不得超過0.5%。

4）螺旋鉆引孔。對樁位堅硬地質進行鉆進引孔，螺旋鉆進與靜力壓樁同時進行，并稍超前鋼板樁沉樁深度，以消除壓力球根的現象。引孔完成后再將螺旋鉆從鉆孔中拔出。

5）壓樁。穩樁后，啟動夾持油缸和壓樁油缸，把樁平穩壓下，如此往復工作，壓樁過程不宜過快，其間要反復檢查，確保樁身的垂直度、鎖口咬合度及樁頂標高。在壓樁過程中發現樁垂直偏差較大時應及時糾正，樁壓至一定深度發生嚴重傾斜時，不宜采用移機方法來校正，應拔出重新對樁，接樁時要保證上下兩節樁在同一軸線上。

6）檢查驗收。檢查已完成的鋼板樁樁身垂直度、鎖口咬合度及樁頂標高是否滿足規范要求，若不滿足須將鋼板樁拔出重新壓入。

7）移機。一根鋼板樁完成，檢查合格后，利用樁機自帶滑動座，控制機子在已完成的鋼板樁上行走，移動至下一根鋼板樁正上方。

8）焊接鋼板樁鎖口。壓樁完成后，將新完成鋼板樁鎖口與前一根鋼板樁鎖口焊接，前后鋼板形成整體，提高整體結構的穩定性，且使靜壓植樁機自行走壓樁時能穩定作業。

9）撤除反力基座。采用壓入第1根樁的方法循環施工，依次壓入前4根鋼板樁，使靜壓植樁機的夾具均可牢固地夾住鋼板樁，滿足樁機自行走壓樁條件（圖4）。滿足自行走壓樁后，撤除基座兩側的鋼板樁，接著撤除反力重塊后，再撤除反力基座。

10）自行走壓樁。在完成4根鋼板樁后，架設下一支樁，壓入樁至可獲得充分的支撐力位置，打開固定夾升起機身，左右移動固定夾，移動基座至下一反作用力樁，鎖定固定夾，完成自行走，采用上述方法持續壓樁。

圖3 滑輪車輔助起吊鋼板樁

圖4 完成樁作反力樁

4 質量控制

螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工時的質量控制除常規的材料要求及焊縫質量要求外，還應注意以下幾點：

1）在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3 mm，斷面上的錯位不大于2 mm。

2）對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3 mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于30 mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴密。

3）在使用拼接接長的鋼板樁時，鋼板樁的拼接接頭不能在支護的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2 m，所以，在組拼鋼板樁時要預先配樁，在運輸、存放時，按植樁順序堆碼，植樁時按規定的順序吊樁。

4）焊接鎖口兩側20 mm區域內的氧化皮、贓物、油污等全部清理干凈直至見到金屬光澤方能施焊，施焊過程中嚴禁使用潮濕的焊條，焊工根據施工工藝選擇正確的焊條、焊流，焊接過程中應注意起弧和收弧質量，控制焊接速度不要太快[3-4]。

5 結語

本基坑支護工程采用螺旋鉆靜壓拉森鋼板樁施工技術進行拉森鋼板樁的施工，滿足了設計要求和工期要求，且可節約成本。在城市建設工程中，遇堅硬土層導致常規施工工藝成樁困難時，采用本技術具有良好的效果。