淺談拉森鎖口鋼板樁擋土墻施工工藝

張沿鋒/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司

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淺談拉森鎖口鋼板樁擋土墻施工工藝

張沿鋒/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司

【摘 要】近年來(lái)市政立交橋?qū)徑獬鞘薪煌▔毫?，?dǎo)流交通，減少交通擁堵起到了重要的作用。由于城市用地緊張，在哈雙南路拓寬改造工程中，橋頭填方采用拉森鎖口鋼板樁擋土墻作為支擋結(jié)構(gòu)，有效的節(jié)約了城市用地。本文將對(duì)拉森鎖口鋼板樁擋土墻施工工藝做簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】鎖口鋼板樁；穿管；撼砂；張拉

一、工程概況

哈雙南路拓寬改造工程第二標(biāo)段K2+200～K2+520段橋頭填方路段擋土墻采用拉森鎖口鋼板樁結(jié)構(gòu)，兩側(cè)鋼板樁根據(jù)所處的位置不同采取錨桿錨固或鋼絞線(xiàn)對(duì)拉的方式進(jìn)行錨固。

二、施工工藝

（一）清表土

本工程為現(xiàn)況路拓寬，鋼板樁處于現(xiàn)況路的坡腳外側(cè)。首先，清除現(xiàn)狀道路邊坡及設(shè)計(jì)道路范圍內(nèi)的腐殖土，將腐殖土棄置到鋼板樁擋土墻外側(cè)（紅線(xiàn)以?xún)?nèi)），留作鋼板樁擋土墻外側(cè)的培護(hù)土方。

（二）修筑便道

清表完成后，將現(xiàn)場(chǎng)整平壓實(shí)，在舊路左右兩側(cè)修筑施工便道，由于此路段為填方，與現(xiàn)況路高差較大，在與現(xiàn)況路相交的支路上選擇高差較小處修筑施工便道，為保證施工機(jī)械進(jìn)出安全，便道采用建筑渣土碾壓密實(shí)。

（三）地梁澆筑

鋼筋混凝土地梁，斷面尺寸為0.8m寬?1.0m高，地梁處于鋼板樁的外側(cè)緊貼鋼板樁樁位，主要起施打鋼板樁的導(dǎo)向作用。首先，按照設(shè)計(jì)圖紙施放出地梁邊線(xiàn)，并開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程，清理基底并夯實(shí)，并按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，支護(hù)并加固模板，經(jīng)檢驗(yàn)后澆筑C30商品混凝土，并振搗密實(shí)。

（四）錨桿成孔

地梁施工完成后將兩側(cè)回填并夯實(shí)。由于舊路兩側(cè)現(xiàn)況地面高程相差較大，且有起伏。無(wú)法進(jìn)行鋼絞線(xiàn)對(duì)拉，因此，鋼板樁第一排錨固采用錨桿錨固，錨桿選用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，布置情況為，間距1.2m，直徑為15cm，傾角為15度。錨桿選用水泥凈漿灌注，水灰比為0.45～0.5，自由度長(zhǎng)度為5～8m。錨桿成孔采用水平螺旋鉆孔機(jī)進(jìn)行，按照設(shè)計(jì)位置鉆至設(shè)計(jì)深度后，采用布條暫時(shí)將孔口堵住。

（五）對(duì)拉鋼絞線(xiàn)鉆孔鉆機(jī)選擇

現(xiàn)況路寬8m，高出兩側(cè)坡腳6m左右，對(duì)拉鋼板樁位于現(xiàn)況路兩側(cè)，根據(jù)設(shè)計(jì)高程第二排對(duì)拉鋼絞線(xiàn)要從現(xiàn)況路基下方穿過(guò)，路基鉆孔成為施工的重點(diǎn)，同樣也是施工的難點(diǎn)。

選用兩種鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行，孔位相對(duì)于坡腳高差在2m以?xún)?nèi)的，采取水平螺旋鉆機(jī)，該鉆機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：施工簡(jiǎn)單，鉆機(jī)行動(dòng)方便；缺點(diǎn)是：成孔相對(duì)較慢，需要的作業(yè)人員多?？孜幌鄬?duì)于坡腳高差在2m以上的，采用水平水鉆鉆機(jī)，該鉆機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：成孔快，需要作業(yè)人員少；缺點(diǎn)是：該鉆機(jī)占地大，需要設(shè)置排泥漿池。

（六）路基水平鉆孔

采用全站儀在邊坡上施放出每個(gè)對(duì)拉鋼絞線(xiàn)所處的位置，點(diǎn)位施放包括鉆孔點(diǎn)位和鉆機(jī)成孔后出口點(diǎn)位。由于點(diǎn)位位于邊坡的兩側(cè)，不能通視，因此，在鉆機(jī)施工位置一側(cè)，距道路邊線(xiàn)1.0m處設(shè)一排調(diào)整施工垂直度的點(diǎn)位，要求鉆機(jī)鉆孔點(diǎn)位、調(diào)整垂直度點(diǎn)位和成孔后出口點(diǎn)位3點(diǎn)在一條直線(xiàn)。

將經(jīng)緯儀立于調(diào)整垂直度點(diǎn)位上觀(guān)測(cè)出口點(diǎn)點(diǎn)位，然后轉(zhuǎn)180度觀(guān)測(cè)鉆孔點(diǎn)點(diǎn)位，鉆機(jī)鉆頭對(duì)準(zhǔn)鉆孔點(diǎn)位，左右調(diào)整鉆機(jī)使鉆頭、鉆桿根部和出口點(diǎn)位成一條直線(xiàn)后開(kāi)始鉆進(jìn)，第一節(jié)鉆桿鉆完后換第二節(jié)鉆桿，重復(fù)上一步驟，調(diào)節(jié)第二節(jié)鉆桿水平度和垂直度，依次鉆入4節(jié)后鉆桿后開(kāi)始正常施工。

（七）穿管

成孔后，將塑料管一端用軟紙封死并用退火絲扎牢，將退火絲另一端綁扎在鉆頭上，然后邊退鉆桿邊將塑料管帶出。然后將塑料管兩端采用布條暫時(shí)封堵，避免施工過(guò)程中堵塞塑料管，給后期穿束帶來(lái)不便。塑料管的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足兩排鋼板樁間距的要求，應(yīng)盡量減少過(guò)程中的二次連接。

（八）鋼板樁施打

1.鋼板樁檢驗(yàn)。

鋼板樁采用0722鋼板樁，鋼材材質(zhì)為Q345B。鋼板樁長(zhǎng)度有9m、11.8m、12m、15m、18m五種規(guī)格。鋼板樁進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行防腐處理：采用涂層+預(yù)留厚度，涂層為環(huán)氧富鋅底漆60μm厚，環(huán)氧云鐵中間漆80μm厚，丙烯酸脂肪，聚氨酯面漆80μm厚或氯碳面漆60μm厚。

對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼板樁進(jìn)行檢驗(yàn)，以便對(duì)不合要求的鋼板樁進(jìn)行更換或矯正，以減少打樁過(guò)程中的困難。檢驗(yàn)包括：

（1）材質(zhì)檢驗(yàn)：對(duì)鋼板樁母材的化學(xué)成分及機(jī)械性能進(jìn)行全面試驗(yàn)。包括鋼材的化學(xué)成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)，鎖口強(qiáng)度試驗(yàn)和延伸率試驗(yàn)等項(xiàng)內(nèi)容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進(jìn)行一個(gè)拉伸、彎曲試驗(yàn)。每20-50t重的鋼板樁應(yīng)進(jìn)行兩個(gè)試件試驗(yàn)。

（2）外觀(guān)檢驗(yàn)：包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項(xiàng)內(nèi)容。

檢查中注意事項(xiàng)：a）對(duì)打入鋼板樁有影響的焊接件應(yīng)予以割除；b）割孔、斷面缺損應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng)；c）若鋼板樁有嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)測(cè)量其實(shí)際斷面厚度。

2.鋼板樁吊運(yùn)。

裝卸鋼板樁采用兩點(diǎn)成捆起吊。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過(guò)多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。

3.鋼板樁堆放。

鋼板樁堆放的地點(diǎn)，選擇在平坦堅(jiān)固的場(chǎng)地上，并便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場(chǎng)。堆放時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)鋼板樁長(zhǎng)度的不同，在擋墻外側(cè)按照相應(yīng)的長(zhǎng)度堆放，減少二次搬運(yùn)，鋼板樁采取分層堆放，各層間要墊枕木，墊木間距一般為3～4米，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線(xiàn)上，堆放的總高度不宜超過(guò)2米。

4.鋼板樁放線(xiàn)定位在鋼板樁施工中，為保證沉樁軸線(xiàn)位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，一般都需要定位準(zhǔn)確。定位時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）采用經(jīng)緯儀和水平儀控制和調(diào)整鋼板樁的位置。

（2）地面撒放灰線(xiàn)，并用小線(xiàn)雙向定位。

（3）為保證打樁定位準(zhǔn)確，在混凝土地梁內(nèi)側(cè)開(kāi)挖1.0米深的導(dǎo)向槽。

5.鋼板樁施打。

鋼板樁施打采用液壓捶打樁機(jī)。由于鋼板樁之間是一反一正用鎖口相互咬接在一起，因此，前兩個(gè)鋼板樁的打入控制尤為重要。具體打入過(guò)程為：一人指揮，兩人輔助打樁機(jī)，測(cè)量人員控制打入深度，確保鋼板樁頂面高程，施打完成后采用水平尺測(cè)量鋼板樁的垂直度，當(dāng)前兩個(gè)鋼板樁打入準(zhǔn)確無(wú)誤后，然后依次打入剩余鋼板樁。

施打注意事項(xiàng)：

（1）打樁前，要熟悉地下管線(xiàn)、構(gòu)筑物的情況，準(zhǔn)確施放鋼板樁擋墻的中線(xiàn)。

（2）打樁前，在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以便于打入。

（3）在施打過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)控每塊樁的傾斜度，應(yīng)控制在2%以?xún)?nèi)。

（4）一次打入的深度一般不宜過(guò)深，控制在30～50cm范圍內(nèi)。

（九）切張拉孔

鋼板樁施打完畢后，根據(jù)張拉錨固點(diǎn)的位置，采用氣割在鋼板樁上切出直徑5cm的張拉孔。張拉孔的切割要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸，以免壓漿時(shí)外溢。另外張拉孔氣割時(shí)要提前放線(xiàn)，以保證氣割孔的位置在一條直線(xiàn)上。

（十）撼砂

撼砂就是在鋼板樁與舊路之間回填中砂。每層30cm，每層填筑完成后，先用中砂作梁，砂梁寬20cm，高15cm，將回填面分成5米見(jiàn)方的淺池，然后向淺池內(nèi)澆水，當(dāng)水高出砂面5cm時(shí)，采用振搗棒插入回填砂中進(jìn)行振搗，振搗間隔30cm左右，當(dāng)一層撼砂完成后，間隔24小時(shí)，采用環(huán)刀法檢查密實(shí)度，檢查合格后回填下一層。

（十一）錨桿錨固

當(dāng)撼砂回填至第一排錨桿高度時(shí)，通過(guò)張拉孔穿入鋼絞線(xiàn)錨桿，錨桿選用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1570MPa，按照設(shè)計(jì)要求計(jì)算控制錨固段長(zhǎng)度，在錨固段長(zhǎng)度范圍之外至張拉端，每根鋼絞線(xiàn)分別套在塑料套管內(nèi)兩端用塑料膠帶纏緊。然后采用壓漿機(jī)向錨孔內(nèi)注入水泥漿，當(dāng)孔口流出水泥漿后，停止注漿。

（十二）接管、穿鋼束、張拉

當(dāng)錨桿內(nèi)漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)緊張拉，然后繼續(xù)撼砂，撼砂的做法同上。在撼砂的過(guò)程中隨時(shí)觀(guān)察鋼板樁的垂直度，采用張拉錨桿的方式進(jìn)行矯正。當(dāng)撼砂至第二排對(duì)拉孔位高度時(shí)，將路基邊坡處預(yù)留的穿束管采用焊接的方式將管接長(zhǎng)至對(duì)應(yīng)的鋼板樁錨口處。然后穿入鋼絞線(xiàn)，鋼絞線(xiàn)采用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1570Mpa，兩端同時(shí)對(duì)稱(chēng)張拉并進(jìn)行預(yù)錨固。

（十三）注漿、封錨

預(yù)張拉完成后，繼續(xù)撼砂至設(shè)計(jì)高度，進(jìn)行路基路面施工，在施工過(guò)程中隨時(shí)觀(guān)測(cè)鋼板樁的垂直度，采用張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的方式進(jìn)行，張拉采用兩端同時(shí)對(duì)稱(chēng)張拉，待路面及擋墻墻帽施工完成后，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束孔道進(jìn)行注漿，注漿采用C30水泥凈漿，水灰比為0.45～0.5。壓漿完成后，切除錨頭鋼絞線(xiàn)，預(yù)留長(zhǎng)度不

? 少3cm，并對(duì)錨頭進(jìn)行封錨。

三、結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合工程實(shí)際，本文圖文并茂的介紹了拉森鋼板樁擋墻在哈雙南路工程施工過(guò)程中的應(yīng)用。拉森鋼板樁擋土墻在節(jié)約城市用地、滿(mǎn)足工程質(zhì)量、安全性及實(shí)用性等方面均收到了良好的效果。同時(shí)，拉森鋼板樁擋土墻相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土擋土墻具有強(qiáng)度高、施工工期短、外觀(guān)美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于在城市橋梁擋墻中應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)：

［1］《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》.北京：人民交通出版社，JTJ041-2000 2000-11-0.實(shí)施.