鋼板樁支護(hù)在淤泥質(zhì)軟土中的應(yīng)用

王 瑾

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

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鋼板樁支護(hù)在淤泥質(zhì)軟土中的應(yīng)用

王 瑾

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

結(jié)合某沿海工程的地質(zhì)條件，采取了鋼板樁基坑支護(hù)方案，并從表面土清理、導(dǎo)向梁安裝、鋼板樁施工、土方開(kāi)挖等環(huán)節(jié)，闡述了該支護(hù)方案的施工技術(shù)要點(diǎn)，提出了工程質(zhì)量保證措施，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

淤泥質(zhì)軟土，鋼板樁，基坑，施工方法

1 工程概況

該工程處于沿海地區(qū)，地下水位高，土質(zhì)差(滲透系數(shù)大于10-4)，屬于淤泥質(zhì)軟土，具有較強(qiáng)的蠕變性，而靜止水位埋深相當(dāng)于標(biāo)高1.89 m～1.21 m。室外自然地坪為-5.60 m，基底標(biāo)高-14.80 m。先清理表皮土1.35 m，集水井部位挖深-15.80 m。根據(jù)巖土地質(zhì)報(bào)告顯示，本工程的深基坑由于地下含水量大，且地質(zhì)復(fù)雜等因素，難免在基坑側(cè)壁出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

為防止開(kāi)挖坍塌，我們經(jīng)過(guò)深入研究，多次組織有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行方案對(duì)比討論，土方開(kāi)挖時(shí)，為確保開(kāi)挖的安全性，防止坍塌事故的發(fā)生，要根據(jù)深基坑的深度、平面形式、基坑內(nèi)地質(zhì)水位情況、基坑周邊的建筑物及管線(xiàn)布置等情況，來(lái)綜合考慮深基坑支護(hù)方案的可行性、是否安全、是否經(jīng)濟(jì)等，綜合考慮后，采用鋼板樁支護(hù)方案。為確保深基坑不帶水作業(yè)，滲水能順利排出施工現(xiàn)場(chǎng)，在深基坑底部四個(gè)角設(shè)集水坑，用MU10紅機(jī)磚，M5水泥砂漿，內(nèi)抹1∶2水泥砂漿，坑上口400 mm×400 mm,除深500 mm外，基坑四周采用排水溝。集水坑內(nèi)放置污水泵排除滲水，鋼板樁采用40b工字鋼一順一丁布置作為支護(hù)樁的方案，通過(guò)采用降水結(jié)合鋼板樁支護(hù)的施工工藝后，施工進(jìn)度大大提高，工程質(zhì)量與安全明顯可控，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 工程特點(diǎn)

1)施工簡(jiǎn)便。鋼板樁型號(hào)比較單一，運(yùn)輸時(shí)比較方便，而且鋼板樁支護(hù)的施工工藝及技術(shù)比較成熟，施工速度相對(duì)較快，施工成本較低，也不影響周邊的施工；

2)施工安全性高。首先在鋼板樁支護(hù)的外圍布置一定數(shù)量的降水井，從而降低支護(hù)外的主動(dòng)土壓力，確保鋼板樁的安全性以及穩(wěn)定性；

3)施工精度高。機(jī)械采用震動(dòng)式打樁設(shè)備，打入鋼板樁時(shí)要控制好機(jī)械，確保鋼板樁的震動(dòng)頻率，使鋼板樁均勻的打入，并減

少鋼板樁的傾斜度，確保施工精度。

3 施工工藝

按照高程、施工圖放設(shè)沉樁定位軸線(xiàn)→表面土層清理(1.35 m)→根據(jù)定位軸線(xiàn)放置沉樁導(dǎo)向槽→導(dǎo)向梁的安裝→鋼板樁施工(一順一丁)→確保圍護(hù)樁送至指定標(biāo)高→土方開(kāi)挖→結(jié)構(gòu)施工→回填土→鋼板樁拔除施工。

4 主要施工方法及控制要點(diǎn)

4.1 按照高程、施工圖放設(shè)沉樁定位軸線(xiàn)

根據(jù)方案要求，對(duì)基坑范圍進(jìn)行定位，放置沉樁導(dǎo)向槽，安裝導(dǎo)向梁并清除障礙物。

深基坑平面布置見(jiàn)圖1，基坑支護(hù)剖面示意圖見(jiàn)圖2。

4.2 表面土層清理(1.35 m)

為了減小基坑的深度，先將施工場(chǎng)地內(nèi)表面土層清理1.35 m，鋼板樁設(shè)置在剪力墻外皮1.5 m處，鋼板樁周邊3.5 m處挖2.55 m進(jìn)行卸載，基坑開(kāi)挖深度相應(yīng)減少?gòu)亩鴿M(mǎn)足了普通鋼板樁的要求。但底部須挖平，并設(shè)置排水溝(見(jiàn)圖3)、排水井，抽走地表水。

4.3 根據(jù)定位軸線(xiàn)放置沉樁導(dǎo)向槽

按照專(zhuān)項(xiàng)施工方案、圖紙要求，鋼板樁設(shè)置在剪力墻外皮1.5 m處，鋼板樁采用40b工字鋼一順一丁布置，鋼板樁直線(xiàn)布置和轉(zhuǎn)角處布置如圖4，圖5所示。

4.4 導(dǎo)向梁的安裝

為保證鋼板樁的軸線(xiàn)位置以及鋼板樁的垂直度，要設(shè)置有足夠剛度的導(dǎo)向架，來(lái)確保鋼板樁設(shè)置精度，貫入能力，抗屈曲變形能力。

導(dǎo)向架安裝時(shí)要注意幾點(diǎn)：

1)首先用儀器調(diào)整和控制導(dǎo)向梁的準(zhǔn)確位置。

2)導(dǎo)向梁施工時(shí)，位置要垂直避免與鋼板樁碰撞。

3)為了確保鋼板樁的高度，提高施工的效率，要保證導(dǎo)向梁的高度。

4)鋼板樁施工時(shí)要確保導(dǎo)向梁不產(chǎn)生下沉、變形。

4.5 鋼板樁施工(一順一丁)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況綜合考慮，采用單獨(dú)施工法。

1)首先由施工人員確定出鋼板樁圍堰的軸線(xiàn)位置，每間隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁使用鋼板樁，然后掛線(xiàn)作為導(dǎo)線(xiàn)，打樁時(shí)利用導(dǎo)線(xiàn)，來(lái)控制鋼板樁的軸線(xiàn)位置。

2)隨后用打樁機(jī)把鋼板樁吊起，用人工扶正并就位。

3)然后把鋼板樁一根一根的連續(xù)打入，施工時(shí)要注意控制樁頂?shù)臉?biāo)高。

4.6 確保圍護(hù)樁送至指定標(biāo)高

1)鋼板樁逐根連續(xù)施工打入，樁頂?shù)臉?biāo)高要嚴(yán)格控制。在打入過(guò)程中，要確保鋼板樁的垂直度，斜度不超過(guò)2%，斜度超過(guò)規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)重時(shí)拔起重新打設(shè)。

2)在基坑的周邊設(shè)置一定數(shù)量的觀(guān)測(cè)點(diǎn)并采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行位移、沉降觀(guān)測(cè)。已確保樁均勻的沉降以及不發(fā)生水平位移?；娱_(kāi)挖之前進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定出初始值，并保護(hù)好基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)施工進(jìn)程確定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔，一般是基坑挖土期間，每天監(jiān)測(cè)一次；其他的時(shí)間，監(jiān)測(cè)次數(shù)根據(jù)變形的大小和速率來(lái)確定。

4.7 土方開(kāi)挖

1)土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)分區(qū)、分層進(jìn)行連續(xù)開(kāi)挖，根據(jù)對(duì)稱(chēng)原則進(jìn)行開(kāi)挖，圍檁支撐施工應(yīng)在土方開(kāi)挖至板樁頂以下1 m處時(shí)進(jìn)行。2)施工機(jī)械通過(guò)水泥攪拌樁時(shí)，樁應(yīng)加固，并鋪墊鋼板樁；通過(guò)進(jìn)出口的通道鋪墊鋼板，分散壓力及側(cè)壓力。3)在基坑周邊范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放荷載?；又苓吋翱觾?nèi)設(shè)置排水措施。

4.8 結(jié)構(gòu)施工

土方開(kāi)挖到-14.80 m時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行墊層及地下主體結(jié)構(gòu)的施工，基坑的暴露時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

4.9 回填土

地下主體結(jié)構(gòu)施工完成后，及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)外防水施工，防水施工完后進(jìn)行回填土施工，保證鋼板樁兩邊土壓力的平衡，從而確保拔樁順利進(jìn)行。

4.10 鋼板樁拔除施工

采用拔樁設(shè)備進(jìn)行拔樁，首先夾住鋼板樁頭部并不斷振動(dòng)樁，使樁周?chē)耐馏w松動(dòng)，液化，減少土對(duì)樁的摩擦力，然后用拔樁機(jī)慢慢的將樁一邊振動(dòng)一邊拔起。如果出現(xiàn)上拔困難時(shí)，應(yīng)停止施工，用拔樁機(jī)向下施工，再向上拔，反復(fù)多次，將鋼板樁拔出來(lái)。

5 材料與設(shè)備

1)材料：40b鋼板樁(樁長(zhǎng)12 m)、內(nèi)支撐鋼管、槽鋼圍檁及角支撐等。2)設(shè)備：液壓振動(dòng)錘(1臺(tái))安裝于挖掘機(jī)上打鋼板樁；汽車(chē)式起重機(jī)及震動(dòng)拔樁機(jī)(各1臺(tái))用于拔鋼板樁；履帶式單斗挖掘機(jī)(1臺(tái))∶挖槽、配合樁機(jī)作業(yè)及修路；氣割機(jī)(1套)：切割鋼板樁；電焊機(jī)(2臺(tái))：鋼板樁接長(zhǎng)；經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀(各1臺(tái))測(cè)量放線(xiàn)及抄平、沉降觀(guān)測(cè)。

6 質(zhì)量保證措施

1)材料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)進(jìn)行分類(lèi)碼放。

2)吊運(yùn)鋼板樁時(shí)，采用兩點(diǎn)吊的方法。每次起吊根數(shù)不應(yīng)過(guò)多，確保鋼板樁不發(fā)生損壞。

3)裝卸鋼板樁時(shí)，鋼板樁應(yīng)分層進(jìn)行堆放，一層堆放不超過(guò)5根，層與層之間應(yīng)設(shè)置墊塊，墊塊的間距為3.50 m，上下層墊塊應(yīng)在同一垂直線(xiàn)上，堆放不超過(guò)2.0 m。

4)鋼板樁施工打入前，對(duì)有變形的進(jìn)行矯正，確保施工質(zhì)量。

5)鋼板樁采用40b型，施工時(shí)，確保樁之間接縫嚴(yán)密。

7 效益分析

1)通過(guò)對(duì)軟土地基深基坑鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用與研究，有效地保證了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。

2)采用鋼板樁支護(hù)施工速度快、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，還有一定的防水作用。

3)不論從施工質(zhì)量還是施工進(jìn)度均得到了監(jiān)理單位、建設(shè)單位的一致好評(píng)，取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4)鋼板樁支護(hù)施工簡(jiǎn)單，占用場(chǎng)地小而且安全，土方量相對(duì)減少，鋼板樁可以重復(fù)利用，降低工程造價(jià)。

8 結(jié)語(yǔ)

軟土地基深基坑鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用，控制了淤泥質(zhì)軟土地基基坑的超小變形，通過(guò)在鋼板樁施工中對(duì)鋼板樁傾斜度、合龍、震動(dòng)頻率、平直度等關(guān)鍵點(diǎn)的控制，確保了周邊建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定以及主體工程施工的安全。

The application of steel sheet pile support in silt soft soil

Wang Jin

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030012,China)

Combining with geological conditions of a coastal engineering, this paper took the steel sheet pile foundation pit support scheme, and from the surface soil clearing, guide beam installation, steel sheet pile construction, earthwork excavation and other aspects, elaborated the construction technology main points of support scheme, put forward the engineering quality guarantee measures, achieved good social and economic benefits.

silt soft soil, steel sheet pile, foundation pit, construction method

1009-6825(2017)14-0055-03

2017-03-08

王 瑾(1973- )，女，工程師

TU473.1

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