拉森鋼板樁基坑支護質(zhì)量控制

□文／楊洪章 周建華

□周建華／天津電力工程監(jiān)理有限公司。

拉森鋼板樁基坑支護質(zhì)量控制

□文／楊洪章 周建華

文章介紹了拉森鋼板樁基坑支護施工質(zhì)量控制技術(shù)的研究成果和在實際工程中的應(yīng)用。

拉森鋼板樁；基坑支護；質(zhì)量控制

拉森鋼板樁是國際上新型的鋼板樁，已在我國一些建設(shè)領(lǐng)域中開發(fā)應(yīng)用，而在電力建設(shè)工程項目中應(yīng)用尚少。目前監(jiān)理行業(yè)少有關(guān)于拉森鋼板樁基坑支護工程質(zhì)量安全監(jiān)理控制方面的資料。天津電力工程監(jiān)理有限公司在配合天津市供電設(shè)備修試中心變壓法干燥設(shè)備基坑支護方案設(shè)計優(yōu)化時，針對該工程施工環(huán)境及工程特點，經(jīng)過與其他基坑支護方案的經(jīng)濟技術(shù)比選后，提出“拉森鋼板樁基坑支護”的設(shè)計方案。

1 工程特點

1）基坑截面積小，僅為43.03m2。基坑是邊長為6.56m的正方形。

2）基坑開挖深度相對較大，為6.97m。

3）地下水位高。施工期間，地下水穩(wěn)定水位埋深1.0m。

4）基坑開挖范圍內(nèi)以粘性土為主，呈可塑狀態(tài)及流塑狀態(tài)。

5）基坑鄰近有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁基礎(chǔ)。

6）每個樁位均采用長12m的單根拉森鋼板樁，不存在接樁焊接的問題。

2 監(jiān)理控制目標(biāo)

變壓法干燥設(shè)備基礎(chǔ)基坑支護的設(shè)計選用U型拉森鋼板樁，樁長12m，總共需要72根樁。共進場80根樁，全部是重復(fù)使用的拉森鋼板樁。監(jiān)理單位按照表1采用鋼尺量和外觀檢查的方法進行檢驗，檢驗統(tǒng)計結(jié)果見圖1。對檢驗不合格的拉森鋼板樁進行維修，維修后復(fù)驗，檢驗統(tǒng)計結(jié)果見圖2。

表1 重復(fù)使用的拉森鋼板樁材質(zhì)質(zhì)量監(jiān)理控制目標(biāo)值

圖1 U型拉森鋼板樁使用前質(zhì)量檢驗結(jié)果

圖2 不合格U型拉森鋼板樁經(jīng)維修后質(zhì)量復(fù)驗結(jié)果

拉森鋼板樁基坑支護工程質(zhì)量監(jiān)理控制目標(biāo)值見表2。

表2 拉森鋼板樁基坑支護工程質(zhì)量監(jiān)理控制目標(biāo)值項目

3 質(zhì)量監(jiān)控及安全監(jiān)測

變壓法干燥設(shè)備基礎(chǔ)拉森鋼板樁基坑支護工程的質(zhì)量監(jiān)控及安全監(jiān)測工作主要包括4個內(nèi)容：一是插樁時拉森鋼板樁垂直度的質(zhì)量監(jiān)控；二是人工降水時坑內(nèi)外地下水水位變化的監(jiān)測；三是基坑開挖過程中，對樁位、坑底、周邊土體的變形及位移的監(jiān)測；四是拔除拉森鋼板樁時，周邊土體的變形及位移的監(jiān)測。

3.1 觀測點布置

根據(jù)變壓法干燥設(shè)備基礎(chǔ)拉森鋼板樁基坑支護工程的施工環(huán)境及工程特點，針對拉森鋼板樁樁頭、基坑坑底、坑外地面、鄰近構(gòu)筑物共4個監(jiān)測對象，設(shè)置10個沉降及水平位移觀測點，適時進行觀測。見表3。

表3 觀測點布置

3.2 監(jiān)測成果

在開挖基坑過程中，對觀測點的監(jiān)測資料進行整理，形成的成果見圖3和圖4。

圖3 觀測點沉降分布

圖4 觀測點水平位移分布

4 信息化施工監(jiān)理

拉森鋼板樁信息化施工監(jiān)理就是通過對拉森鋼板樁施工期監(jiān)測反饋資料進行分析，來評價建筑物基礎(chǔ)和基坑、支護結(jié)構(gòu)、附近建筑物和地下管線的安全穩(wěn)定性，預(yù)測未來發(fā)展趨勢。據(jù)此發(fā)布監(jiān)理工程師指令、督導(dǎo)設(shè)計單位、承建單位對拉森鋼板樁的施工方案進行調(diào)整修改，以確保建筑物基礎(chǔ)、支護結(jié)構(gòu)和鄰近建筑物的安全穩(wěn)定。

1）當(dāng)基坑挖至2.5m時，4號觀測點最大位移達到12mm，指向坑內(nèi)；8號觀測點最大位移達到16mm，指向坑內(nèi)；2號及3號觀測點的最大位移達到3mm，指向坑內(nèi)。根據(jù)監(jiān)測資料分析發(fā)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢會影響附近建筑物的安全穩(wěn)定性，需停止挖土，采取應(yīng)對措施。在坑內(nèi)靠近拉森鋼板樁樁頂部位，用3根H400mm×400 mm×13mm×21mm型鋼加強水平支撐，地面變形得到及時有效地控制，見圖5。

圖5 加強樁頂部水平支撐效果

2）當(dāng)基坑挖至3.5m時，在坑深2.9m處的水平面上，緊貼拉森鋼板樁內(nèi)側(cè)焊接H400mm×400mm×13 mm×21mm型鋼圍檁，隨后拆除了靠近拉森鋼板樁樁頂部的水平支撐，以便后續(xù)施工。經(jīng)安全監(jiān)測分析，拉森鋼板樁、周邊土體變形、位移基本上沒有變化，基坑支護結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，見圖6。

圖6 基坑支護效果

3）從基坑開挖至拔除拉森鋼板樁期間，10號觀測點沒有發(fā)生明顯的變形，說明基坑坑底沒有發(fā)生隆起現(xiàn)象。

4）在拔除25號拉森鋼板樁時，地面變形及位移明顯變化。分析是拔除拉森鋼板樁時，地下形成了孔洞，加之機械振動對周邊土的影響，從而引起地面沉降和位移。因此，要求在拔除拉森鋼板樁時盡量避免機械振動，減慢拔樁速度，伴隨著拔除拉森鋼板樁的作業(yè)及時充填碎石屑，使變形得到及時有效地控制，在以后拔樁作業(yè)期間地面變形速度緩慢。

5 結(jié)語

變壓法干燥設(shè)備基礎(chǔ)基坑采取拉森鋼板樁支護的施工方案，基本沒有影響周邊地質(zhì)環(huán)境，體現(xiàn)了綠色環(huán)保功能。與其他基坑支護方案相比，節(jié)省投資23萬余元，縮短工期27d。由于實施該方案，保證了工程施工質(zhì)量及安全、加快了施工進度、節(jié)省了工程投資，實現(xiàn)了監(jiān)理控制質(zhì)量、投資、進度、安全的規(guī)劃目標(biāo)。

[1]中國建設(shè)監(jiān)理協(xié)會.建設(shè)工程質(zhì)量安全控制[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]GB50202—2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[3]南京水利科學(xué)研究院勘測設(shè)計院，常州金土木工程儀器有限公司.巖土工程安全監(jiān)測手冊[M].第二版.北京：中國水利水電出版社，2002.

[4]楊 峰.建筑地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[5]GB/T20933—2007，熱軋U型鋼板樁[S].

TU472.3

C

1008-3197（2011）01-16-03

2010-10-18

楊洪章／男，1955年出生，高級工程師，碩士，天津電力工程監(jiān)理有限公司，從事電力工程監(jiān)理工作。

□周建華／天津電力工程監(jiān)理有限公司。