淺談沿海地區(qū)溝槽鋼板樁支撐施工方法

張少華　閆保獻(xiàn)

【摘要】針對市政工程深基坑溝槽施工的開挖、鋼板樁支護(hù)及拆除施工方法作簡要介紹。

【關(guān)鍵詞】市政道路；深基坑開挖；溝槽開挖；鋼板樁支撐；支撐拆除

近年來，隨著沿海地區(qū)的快速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的配套工程也得到了突飛猛進(jìn)的建設(shè)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)直接關(guān)系到城市建設(shè)的發(fā)展速度，影響服務(wù)區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。雨污水排水工程是城市建設(shè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，而沿海地區(qū)地下水位普遍較高，特別是施工現(xiàn)場受作業(yè)條件限制，無法采用明開槽大開挖的施工方法施工時，對地下排水工程施工造成一定難度。本文就以天津?yàn)I海新區(qū)在施項(xiàng)目為例，介紹沿海地區(qū)排水工程溝槽開挖鋼板樁支撐的施工方法。

1.施工特點(diǎn)

工字型鋼板樁在管道深基坑開挖支護(hù)、擋土墻以及擋沙墻等工程上發(fā)揮重要作用。工字鋼板樁的施工不僅綠色環(huán)保而且施工速度快、安全性高、施工簡單，還具有施工費(fèi)用低可重復(fù)利用等特點(diǎn)。

2.適用范圍

適用于沿?；蛩惠^高地區(qū)，原地面以下3～5米的深基坑開挖支護(hù)工程。

3.施工方法

3.1主要工序流程

清理場地→測量放線灑白灰線→降土卸載→大口井降水→打鋼板樁（密排一丁兩順）→溝槽開挖→鋼樁支撐→開挖至設(shè)計(jì)槽底以上10～20cm→人工開挖至溝槽底→挖排水溝、水窩子槽底降水→管道基礎(chǔ)→管道施工→檢查井施工→溝槽回填→拆除鋼板樁支撐→拔出鋼板樁→粗砂回填樁孔。

3.2溝槽開挖

直接從地面密排施打10m長36B型工字鋼，待土體穩(wěn)定后開始土方開挖，隨著土方開挖深度設(shè)置一道橫梁支撐。

3.3溝槽支護(hù)

3.3.1鋼板樁、腰梁、橫梁的要求：鋼板樁插打分部工程包括鋼板樁的制作和鋼板樁插打就位。鋼板樁焊接的制作標(biāo)準(zhǔn)為：鋼板樁彎曲度（軸線方向）不大于1.1L/1000=11mm，翹曲（法線方向）不大于2.25L/1000=22.5mm（L為鋼板樁的長度）。腰梁采用40B工字鋼，橫梁采用φ108*10mm鋼環(huán)橫梁。

3.3.2鋼板樁插打的主要施工技術(shù)要求如下：采用單根打入法插打鋼板樁。相對樁長的垂直度允許偏差一般不得超過2%，樁頂高程允許偏差為+5cm、-10cm。

3.4鋼板樁施工

3.4.1打鋼板樁：單樁逐根打入法施打鋼板樁：先由測量人員定出鋼板樁的線位，可每隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導(dǎo)線，打樁時利用導(dǎo)線控制鋼板樁的軸線。準(zhǔn)備樁帽及送樁：打樁機(jī)吊起鋼板樁，人工扶正就位。單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大，保證打人后的板樁，有足夠的鋼度，且板柱面平直。挖掘機(jī)在挖溝槽土?xí)r，不得碰撞鋼板樁、腰梁及橫撐等。

3.4.2內(nèi)支撐：該項(xiàng)目基坑支護(hù)經(jīng)計(jì)算采用10米長鋼板樁配合內(nèi)支撐進(jìn)行支護(hù)，鋼板樁打入深度根據(jù)溝槽深度、槽底土質(zhì)等情況不同經(jīng)計(jì)算確定。內(nèi)支撐的施工方法如下：

3.4.2.1支護(hù)方法：內(nèi)支撐的做法首先用10mm厚承梯形鋼板的牛腿垂直焊接在兩側(cè)已打好的鋼板樁上用來支撐上部工字鋼腰梁，鋼板牛腿水平間距約2米，工字鋼腰梁每根長12米，中間用同厚度的鋼板焊接。中間橫梁采用φ600*10mm厚空心鋼環(huán)橫梁支撐，另一端可根據(jù)基坑寬度伸縮，橫梁使用吊車兩端吊起后，水平放至工字鋼腰梁中間，兩頭對準(zhǔn)工字鋼腰梁，兩側(cè)對稱采用液壓千斤頂頂至溝槽寬度后，中間用長*寬*厚=500*50*20mm鋼板（可增加根數(shù)）做插銷垂直插入預(yù)留孔內(nèi)，防止橫梁滑落。橫梁橫梁間距為5米，根據(jù)溝槽地質(zhì)情況可適當(dāng)加密。

3.4.2.2防滑移措施：為了防止工字鋼腰梁及鋼環(huán)橫梁滑移、墜落，首先必須保證鋼板牛腿與鋼板樁的焊接質(zhì)量，鋼板牛腿起著支撐上部工字鋼腰梁的重要作用，因此在施焊時，一定高度重視兩者之間的焊接質(zhì)量。焊接處不能出現(xiàn)氣孔，焊縫飽滿。接焊時，采用J502以上焊條。冬季焊接鋼板牛腿時，焊條在施焊前先進(jìn)行烘干，鋼筋焊接處若粘有冰雪應(yīng)徹底清除，或者用酒精噴燈烘干。

3.5施工降水

在土方開挖過程中，當(dāng)開挖底面標(biāo)高低于地下水位的溝槽時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。地下水的存在，非但土方開挖困難，邊坡易于塌方，而且會導(dǎo)致地基被水浸泡，擾動地基土。因此，深槽開挖施工中，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和地下水文情況，采取有效地降低地下水位措施，使基坑開挖和施工達(dá)到無水狀態(tài)，以保證工程質(zhì)量和工程的順利進(jìn)行。

根據(jù)現(xiàn)場情況，若地下水位比較高，土質(zhì)出現(xiàn)流沙等比較不理想的情況下，必要時采用Φ500mm大口井為主要降水途徑同時配合排水溝加水窩子為輔的降水工藝。

大口井深11m，沿管道方向間距為30m，呈梅花樁型布設(shè)。積水窩子設(shè)置在檢查井旁邊，管槽兩側(cè)挖排水溝，積水窩子處挖橫溝連接。排水溝深30cm寬30cm，積水窩子直徑0.8m，深度1.5m，積水窩子采用紅磚干砌，周圍用草袋子包圍，防止泥沙灌入，井底鋪墊約0.3m厚的碎石組成反濾層，以免從井底涌入大量泥砂造成積水窩子周圍地面塌陷。根據(jù)地下水流大小設(shè)置潛水泵排除積水。

3.6基坑臨邊防護(hù)與鋼梯

基坑的臨邊防護(hù)工作至關(guān)重要，溝槽周邊護(hù)攔材料均選用腳手架管，護(hù)攔立桿選用2米長腳手架管，沿基坑周邊水平距離每2米一根，貼近支護(hù)鋼樁1.5米處打入地下0.8米，外露高度1.2米并與鋼樁焊牢，橫桿不少于三道，四周掛密目安全網(wǎng)，底腳立木板。在坑內(nèi)設(shè)置安全警示牌和宣傳布標(biāo)。

3.7溝槽照明

此工程施工量大，施工工期短，需要夜間施工時，設(shè)置可移動探照燈進(jìn)行施工，每架探照燈的臨時用電源需要電工經(jīng)常檢測。

3.8支撐的拆除

3.8.1拆除支撐前對溝槽槽壁及兩側(cè)地面沉降、裂縫、支撐的位移、松動等情況進(jìn)行檢查。如果需要應(yīng)在拆除支撐前采取加固措施，防止發(fā)生事故。

3.8.3內(nèi)撐拆除方法：首先對橫梁支撐進(jìn)行拆除，拆除前使用25T吊車用2根鋼絲繩對橫梁兜底（但不吊起，防止拔出插銷后橫梁墜落），然后把與腰梁焊接的鋼筋、鋼板等拆除后，使用2臺液壓千斤頂兩側(cè)對稱對腰梁與橫梁加壓后，拔出鋼板插銷，吊車緩慢吊離橫梁至溝槽外。

3.8.4拔樁方法：先用打樁機(jī)夾住鋼板樁頭部振動1min～2min，使鋼板樁周圍的土松動，產(chǎn)生“液化”減少土對樁的摩擦力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機(jī)的情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不出來時，應(yīng)停止拔 樁，先振動1min～2min后再往下錘0.5m～1.0m再往上振拔，如此反復(fù)可將樁拔出來。所遺留孔洞及時用粗砂灌實(shí)（可沖水助沉）。

4.基坑開挖與支護(hù)的技術(shù)保證措施

4.1基坑開挖前，要做好施工材料準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備。開挖采用機(jī)械與人工配合進(jìn)行，開挖過程中人力、機(jī)械、周轉(zhuǎn)材料要組織得當(dāng)，嚴(yán)密組織各，開挖與人工卡板要緊密銜接，避免土體發(fā)生擾動。

4.2做好坑內(nèi)外的降水與排水，開挖過程中隨時做好坑內(nèi)明排水，坑內(nèi)設(shè)置水位觀測井，及時觀測降水效果。

4.3進(jìn)行分層分段合理的開挖方法。

4.4溝槽棄土應(yīng)隨出隨清理，溝槽挖出的土均勻堆放在距溝槽上口連線10米以外，堆土高度不超過2.5米。

5.結(jié)束語

基坑鋼板樁加橫向支撐解決了軟土地基或基底呈淤泥質(zhì)土質(zhì)溝槽內(nèi)土方開挖困難的問題，且基坑變形小、穩(wěn)定性高、可操作性強(qiáng)，從該在施項(xiàng)目實(shí)施過程中，很好的指導(dǎo)了軟土地基開挖支撐結(jié)構(gòu)的施工，無論是從質(zhì)量控制、施工要求以及安全生產(chǎn)方面，均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，并無一例安全、質(zhì)量事故。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50497-2009 建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范.北京：中國計(jì)劃出版社，2009.

作者簡介

張少華：男（1980-02-）河南濮陽，大學(xué)?？?，工程師，道路橋梁及市政工程；

閆保獻(xiàn)：男（1976-04-）河南濮陽，大學(xué)本科，工程師，道路橋梁及市政工程。