拉森鋼板樁在祊河防洪堤工程中的應(yīng)用

陳吉亮，孫 源，何 青

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

臨沂市祊河左岸防洪堤（濱河大道）一期工程，項(xiàng)目位于臨沂市蘭山區(qū)境內(nèi)，本次工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：河道路堤修筑17.9 km，堤頂瀝青混凝土路面18.71 萬m2，河道護(hù)險(xiǎn)0.78 km，穿堤建筑物15 座，交通橋系梁3 座，坡道13 條，交通橋系梁下穿匝道2 處等。

堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，堤防工程級別為4 級，公路等級為三級，設(shè)計(jì)速度40 km/h，汽車荷載等級采用公路-Ⅱ。穿堤建筑物，其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)、工程等級與相應(yīng)堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)、工程等級一致。排水管涵為鄉(xiāng)村段10 年一遇。抗震設(shè)計(jì)烈度為7 度。

本次項(xiàng)目方城河橋全長120 m，共計(jì)6 孔，每孔20 m。河底現(xiàn)狀高程為75.06 m，設(shè)計(jì)系梁底高程72.00 m，在系梁施工時(shí)開挖深度超過3 m，且開挖作業(yè)區(qū)土質(zhì)類型主要為粉砂，水位較高，開挖難度較大，本項(xiàng)目在系梁施工土方開挖中利用拉森鋼板樁止水支護(hù)作用，降低施工難度，縮短施工工期，節(jié)約施工成本。

1 施工環(huán)境

在祊河左岸防洪堤工程施工過程中，由于方城河交通橋系梁施工位于河道中，橋系梁施工若采用傳統(tǒng)土方開挖填筑臨時(shí)圍堰的施工方法進(jìn)行施工，由于開挖區(qū)域位于粉砂層，需要擴(kuò)大開挖范圍，增加排水設(shè)施布置，抽水工程量大耗時(shí)較長，但工程工期較緊，河道地質(zhì)條件比較復(fù)雜，施工空間有限，地下水位較高且透氣性強(qiáng)，極易發(fā)生管涌、流沙等現(xiàn)象，易造成附近地面塌陷，造成不可逆轉(zhuǎn)的損失。

鑒于以上原因，綜合考慮選用支護(hù)效果好、施工便捷、能有效防滲、避免流沙的拉森鋼板樁施工方法進(jìn)行施工，根據(jù)調(diào)查河道水位和工程需要選用長9 m 的拉森鋼板樁進(jìn)行土方支護(hù)開挖施工。

2 施工工法

2.1 檢查鋼板樁

在施工現(xiàn)場需對鋼板樁進(jìn)行檢查，所有進(jìn)場鋼板樁需配備出廠合格證，其型號規(guī)格需滿足現(xiàn)場施工要求，每片鋼板樁相鄰寬度誤差需在10 mm 范圍內(nèi)，確保每片鋼板樁兩側(cè)鎖口平行，出現(xiàn)扭曲變形的鎖口需及時(shí)更換或校正，堆放時(shí)需注意堆放位置、方向、順序等，同時(shí)設(shè)置標(biāo)牌說明方便后續(xù)施工。

2.2 測量放線

在基坑開挖前，按照設(shè)計(jì)圖紙定位基坑開挖邊線以及施工控制線，并將定位線引出至兩側(cè)木樁上以便施工過程中隨時(shí)校核檢查。復(fù)核邊線定位準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行下一步工序施工。

2.3 施工定位樁

測量并定位鋼板樁的插入位置，采用履帶式液壓單斗震動(dòng)打樁機(jī)（帶夾具）進(jìn)行定位樁施工，每9 m 左右打設(shè)一根定位樁確保樁體的垂直度，并架設(shè)一根橫鋼在其中間作為定位架，吊機(jī)進(jìn)行沉樁時(shí)將鋼板樁套入夾樁器并夾緊，隨后吊至沉樁位置，檢查無誤后，再進(jìn)行沉樁施工。

2.4 插打鋼板樁

用一根橫向鋼板樁架設(shè)在兩根豎樁中間，使整體穩(wěn)定，鋼板樁準(zhǔn)備吊至沉樁位置時(shí)須保證夾樁器夾緊，防止脫落。在鋼板樁沉樁的施工中，若遇到地下有雜物石塊等，可選擇進(jìn)行插打鋼板樁，來回振動(dòng)插入多次直到完全插入為止。插打鋼板樁的過程中要控制沉樁的速度，使其緩慢下沉，確保鋼板樁垂直插入，避免產(chǎn)生傾斜，打樁時(shí)控制拉森鋼板樁入土深度不得小于鋼體長度的50%。

2.5 基坑開挖

拉森鋼板樁施工完成后，進(jìn)行基坑開挖，開挖時(shí)采用明挖土形式分層開挖，每挖一層需進(jìn)行支撐安裝，然后進(jìn)行下一層的開挖，開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，方可進(jìn)行混凝土底板澆筑。

2.6 排水系統(tǒng)設(shè)置

根據(jù)地勘資料，本場地河道其地下水位較高，現(xiàn)場局部開挖施工過程中可見有地下水，因此基坑開挖前與開挖過程中，需采取相應(yīng)排水降水措施，以確保基坑施工的安全，基坑四周設(shè)置臨時(shí)排水溝、降水井配合多臺排污泵進(jìn)行降水，同時(shí)準(zhǔn)備若干臺水泵備用。

2.7 拔除鋼板樁

在系梁基礎(chǔ)澆筑養(yǎng)護(hù)完成后，進(jìn)行上部墩柱施工，直至滿足回填條件方可拔除拉森鋼板樁，因打樁過程中樁體周圍粉砂層存在孔隙，拔除拉森鋼板樁時(shí)需注意必需對鋼板樁之間的孔隙進(jìn)行回填，吊車需緩慢且垂直向上拔除鋼板樁，避免拔樁過快從而引起周圍地質(zhì)出現(xiàn)沉降位移等現(xiàn)象，對地下結(jié)構(gòu)造成危害，若拔樁時(shí)現(xiàn)場施工人員發(fā)出警告，需暫緩拉升速度，必要時(shí)停止拔樁，待處理完成后方可繼續(xù)施工。

3 拉森鋼板樁施工的安全措施

1）鋼板樁裝卸及吊運(yùn)時(shí)采用兩點(diǎn)吊裝，吊裝過程中，起吊的鋼板樁數(shù)量不宜過多，并注意避免鋼板樁鎖口損傷。

2）基坑頂周邊設(shè)置連續(xù)封閉的安全護(hù)欄，防止人員墜落。在主要入口處掛醒目的施工警示牌，并配備專職安全員進(jìn)行現(xiàn)場巡視。

3）施工機(jī)械附近應(yīng)懸掛操作規(guī)程牌，應(yīng)有防雨措施，遇有雷雨、大霧和六級及以上大風(fēng)等惡劣氣候時(shí)，應(yīng)停止一切作業(yè)。

4）開工前挖機(jī)及振錘試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查各設(shè)備及連接件正常、機(jī)械無負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)檢查無異常后方可開工。

5）液壓抓斗機(jī)械操作人員，必須持證上崗，嚴(yán)格遵守機(jī)械安全使用及保養(yǎng)規(guī)程，各種作業(yè)人員應(yīng)配帶相應(yīng)的安全防護(hù)用具及勞保用品，嚴(yán)禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮。

6）施工中電器、機(jī)械等設(shè)備須達(dá)到國家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，各級操作工作者在上班前須檢查機(jī)械、鋼絲繩扣子、制動(dòng)系統(tǒng)等處是否合格，嚴(yán)格按照機(jī)械安全使用及保養(yǎng)規(guī)則，確保正常施工。

4 拉森鋼板樁與傳統(tǒng)方案比選

在方城河交通橋系梁施工中，傳統(tǒng)填筑圍堰大開挖的施工方法需進(jìn)行圍堰填筑、拆除、排水等工序，工期長、費(fèi)用高。采用拉森鋼板樁的施工方法可以有效縮減工期和費(fèi)用，且工序簡單易操作，表1 為兩種施工方案綜合對比表。

表1 兩種施工方案綜合對比表

5 施工優(yōu)點(diǎn)

1）拉森鋼板樁透水性小，止水效果好，有效避免粉沙回流等現(xiàn)象。其U 型結(jié)構(gòu)相互緊密結(jié)合可以有效防止?jié)B水、透水現(xiàn)象，其本身的鋼體可以阻擋粉砂等物質(zhì)的回流，避免造成管涌現(xiàn)象。

2）施工所受局限性小，對施工空間要求低。鋼板樁施工對地形要求低，可以不受天氣條件的制約，拉森鋼板樁對空間要求低，可以進(jìn)行局部施工，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放線、打樁、開挖等工序。

3）拉森鋼板樁施工簡單，工序簡便，可以大幅度縮短施工工期。拉森鋼板樁從放線、打設(shè)鋼板樁，再到開挖、回填及拔樁整體施工工序簡便、操作簡單，可以大幅度縮短土方開挖施工工期。

4）拉森鋼板樁綜合成本低，安全性更高。傳統(tǒng)圍堰法需進(jìn)行圍堰搭建、抽水、開挖，工序復(fù)雜且成本較高，拉森鋼板樁可以有效避免繁雜施工，節(jié)約了施工成本，安全性更高。

6 結(jié) 語

結(jié)合拉森鋼板樁在臨沂市祊河左岸防洪堤工程中的應(yīng)用，采用拉森鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，有效的減小了施工對周圍環(huán)境的影響，降低對施工空間的要求，且鋼板樁施工便捷，工序簡單，極大的縮短了施工周期，取得了良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)

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