拉森鋼板樁在水廠管道溝槽施工中應(yīng)用

摘 要：針對(duì)某水廠擴(kuò)建改造項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)其管道溝槽施工過(guò)程中對(duì)拉森鋼板樁的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，并通過(guò)實(shí)踐得出本工程施工方法合理可行，具有參考借鑒價(jià)值的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：拉森鋼板樁；管道溝槽施工

中圖分類號(hào)：TV672+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0093-02

拉森鋼板樁在基礎(chǔ)和溝槽的開(kāi)挖支護(hù)中十分常用，具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好和施工方便的優(yōu)勢(shì)，但其也具有很高的技術(shù)要求，在施工中要做好控制，以確保鋼板樁能夠發(fā)揮理想的支護(hù)效果。

1 工程概況

某水廠為滿足生產(chǎn)運(yùn)行要求決定進(jìn)行擴(kuò)建，因受到周圍用地影響與限制，只能在現(xiàn)有場(chǎng)地上完成擴(kuò)建，考慮到基本沒(méi)有多余的空地，故對(duì)現(xiàn)有構(gòu)筑物實(shí)施挖潛改造。DN1600mm管道基坑、DN1000mm管道基坑均采用鋼板樁進(jìn)行圍護(hù)，同時(shí)設(shè)置頂支撐。在對(duì)DN900mm鋼管基坑進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，主要采用放坡工藝，如果在管線的周圍存在障礙無(wú)法放坡，則需要用簡(jiǎn)單的鋼板樁進(jìn)行支護(hù)。管線的施工主要為開(kāi)挖長(zhǎng)線形溝槽，由拉森鋼板樁實(shí)現(xiàn)止水。如果施工距離不滿足要求，則要用較大的鎖口，并在部分區(qū)域用注漿法對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行封堵。此外，在溝槽的內(nèi)部還要開(kāi)挖集水坑與排水溝，通過(guò)水泵將基坑和溝槽中的水抽排到鄰近排水系統(tǒng)當(dāng)中，不得在基坑與溝槽外進(jìn)行降水?，F(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其溝槽施工中的拉森鋼板樁具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

2 拉森鋼板樁施工

對(duì)于拉森鋼板樁，它實(shí)際上屬于型鋼板樁，由打樁機(jī)將鋼板樁打入地下，形成連續(xù)分布的板墻，將其作為基坑和溝槽開(kāi)挖施工中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、重量輕、工期短、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保，對(duì)施工沒(méi)有太高的要求。本項(xiàng)目的拉森鋼板樁現(xiàn)場(chǎng)施工需用到以下機(jī)具設(shè)備：反鏟挖機(jī)、汽車吊、打樁機(jī)和井點(diǎn)管套等[1]。

2.1 工藝流程

樁位確定與放線→開(kāi)挖導(dǎo)梁槽→裝設(shè)導(dǎo)梁→打樁→拆除導(dǎo)梁→開(kāi)挖溝槽→安裝支撐結(jié)構(gòu)→管道施工→溝槽回填→管道試壓→圍檁及內(nèi)撐的拆除→回填施工→拔樁。

溝槽的主要施工步驟為：①查明并對(duì)管線兩側(cè)的雜物與障礙物進(jìn)行清理；②打樁與圍護(hù)施工；③頂撐架設(shè)與腰梁施工；④基坑開(kāi)挖；⑤基礎(chǔ)墊層施工；⑥管道埋設(shè)；⑦在覆土到頂撐后對(duì)頂撐進(jìn)行拆除，然后拔樁，再覆土到地表。

2.2 鋼板樁吊運(yùn)和堆放

2.2.1 鋼板樁吊運(yùn)

一次吊運(yùn)的鋼板樁數(shù)量應(yīng)控制在5根以內(nèi)，同時(shí)防止在吊運(yùn)的過(guò)程中鎖口發(fā)生損壞，在對(duì)鋼板樁進(jìn)行安裝和拆卸時(shí)，要設(shè)置至少兩個(gè)吊點(diǎn)[2]。

2.2.2 鋼板樁堆放

堆放場(chǎng)地應(yīng)平整且堅(jiān)實(shí)，防止由于場(chǎng)地不平導(dǎo)致鋼板樁變形，對(duì)止水效果造成影響。進(jìn)場(chǎng)前對(duì)鋼板樁進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后進(jìn)行分層堆放，在相鄰的兩層之間設(shè)置枕木，并對(duì)堆放的高度進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)做好標(biāo)記。此外，墊木厚度不宜過(guò)小，否則將影響后續(xù)的穿繩起吊。在相鄰兩個(gè)料堆的中間必須預(yù)留足夠的寬度，確保吊運(yùn)機(jī)械能夠順利通過(guò)。

2.3 鋼板樁施打

拉森樁施工如圖1所示，本工程的鋼板樁施打采用錘擊的方法，在施打的過(guò)程中要設(shè)置好樁帽與樁墊。如果施打的位置和地下管線相距較近，則不可采用錘擊方法，要用靜力法進(jìn)行壓樁，同時(shí)要做好施工監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)壓樁的速度進(jìn)行有效控制[3]。

相鄰鋼板樁之間由小止口進(jìn)行連接，在鋼板樁吊升至指定高度后，與接口對(duì)準(zhǔn)不斷向下進(jìn)行插樁，依靠樁錘的自重持續(xù)插入，若出現(xiàn)歪斜，要進(jìn)行拔升，重新開(kāi)始插樁。各排的首個(gè)鋼板樁必須嚴(yán)格控制，保證樁體垂直度能夠滿足要求，以確保其它樁的施工都能順利完成。另外，在對(duì)鋼板樁進(jìn)行施打時(shí)，還需要注意以下要點(diǎn)：

（1）在沉入鋼板樁之前，鋼板樁尖端凹槽的低口必須封閉，在鎖口上均勻涂抹油脂；

（2）在插樁的過(guò)程中鎖口要完全對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)置好樁帽，在其上方墊好硬木；現(xiàn)場(chǎng)使用兩個(gè)經(jīng)緯儀對(duì)鋼板樁實(shí)際垂直度進(jìn)行有效控制。需要在沉樁方向上的鎖口安裝卡板，防止鋼板樁發(fā)生位移；在初始端進(jìn)行打設(shè)時(shí)，方向與位置都要進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保精度能夠滿足要求，入土達(dá)到1m后進(jìn)行一次測(cè)量；

（3）在鋼板樁轉(zhuǎn)角處用軸線調(diào)整法對(duì)轉(zhuǎn)角實(shí)施閉合施工，制作轉(zhuǎn)角樁時(shí)，需要沿樁背的中線進(jìn)行切割，以轉(zhuǎn)角界面為依據(jù)進(jìn)行焊接施工[4]。

2.4 支撐施工

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，鋼板樁需要設(shè)置1道內(nèi)支撐進(jìn)行支護(hù)，在對(duì)溝槽進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，主要分成以下兩個(gè)步驟：①采用機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖，深度達(dá)到2m時(shí)，進(jìn)行內(nèi)撐與圍檁的安裝施工；②由人工開(kāi)挖到溝槽的底部。在施工中，應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：

（1）在開(kāi)挖到支撐的底部以后，安裝水平方向上的支撐；

（2）在對(duì)鋼支撐進(jìn)行吊裝時(shí)，需要借助汽車吊來(lái)完成，保證吊運(yùn)的安全性與穩(wěn)定性；

（3）在對(duì)鋼支撐進(jìn)行拼裝時(shí)，需要將軸線的實(shí)際偏差控制在2cm以內(nèi)，同時(shí)確保支撐接頭有滿足要求的承載力，對(duì)于型鋼之間的連接，應(yīng)在對(duì)稱之后使用螺栓進(jìn)行，根據(jù)預(yù)定的順序進(jìn)行緊固；

（4）在對(duì)鋼支撐進(jìn)行焊接加工時(shí)，應(yīng)采用雙面滿焊的方法，如果無(wú)法進(jìn)行雙面焊，則可以使用坡口焊的方法[5]。

2.5 基坑挖填

以滲水量實(shí)際情況為依據(jù)，確定采用有水開(kāi)挖還是無(wú)水開(kāi)挖。通過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，決定采用無(wú)水開(kāi)挖的方法。開(kāi)工前，將水位降低到坑底以下至少0.5m?；娱_(kāi)挖施工中，支撐施工必須緊緊跟隨。淺層土的開(kāi)挖需在保證安全的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)良好的工作面。另外，設(shè)置的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)盡快形成剛度，為深層次的土方開(kāi)挖施工創(chuàng)造良好條件。開(kāi)挖必須支撐良好配合，只有這樣才能在施工中形成良好的效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)體系變形進(jìn)行有效控制。土方的施工應(yīng)力求做到高效、分層和均勻，保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)處在理想的可控狀態(tài)。在開(kāi)挖的同時(shí)必須做好支撐，不能在支撐沒(méi)有到位的情況下進(jìn)行開(kāi)挖[6]。

考慮到本工程新、舊管線相距較近，為了減小或避免舊管線所在區(qū)域的土體位移造成的管道基坑影響，在施工過(guò)程中需要保證回填土質(zhì)量。因砂具有良好可靠性與穩(wěn)定性，所以實(shí)際施工中應(yīng)將砂作為首選回填材料。管道的頂部與兩側(cè)都要做好回填，從溝槽的兩側(cè)向槽內(nèi)對(duì)稱回填；在對(duì)其它的部分進(jìn)行回填時(shí)，應(yīng)保證回填的均勻性，避免集中堆填。

2.6 拔 樁

拔樁主要采用靜力的方法，在拔樁過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須密切注意機(jī)械設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷情況。如果拔樁困難，切勿強(qiáng)行拔樁，而是要停止拔樁，向技術(shù)人員報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)到場(chǎng)處理。技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和自身經(jīng)驗(yàn)，判斷拔樁受阻的原因，然后制定可行的作業(yè)方案，比如先向下方施打少許再進(jìn)行拔樁，并多次重復(fù)，直到拔樁順利完成。在實(shí)際操作中應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

（1）鋼板樁拔樁順序和施打完全相反，施工中切勿跳躍步驟；

（2）采用間隔起拔的方式，以免連續(xù)拔樁產(chǎn)生問(wèn)題，對(duì)于拔樁后產(chǎn)生的孔隙，應(yīng)使用中粗砂進(jìn)行回填，若有必要還應(yīng)進(jìn)行注漿加固；

（3）在拔除鋼板樁的過(guò)程中，為有效減少土體粘附力，需要先使用振動(dòng)錘對(duì)鎖口進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃蓜?dòng)；

（4）通過(guò)間歇振動(dòng)對(duì)阻力相對(duì)較大的樁進(jìn)行拔除，振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)控制在15min以內(nèi)，如果振動(dòng)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)使填土松散；

（5）拔樁后產(chǎn)生的樁孔應(yīng)立即進(jìn)行回填，材料為黃砂。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前，本工程擴(kuò)建已順利完成，采用以上施工方法有效克服了現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的條件和環(huán)境，施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期，構(gòu)造物保持穩(wěn)定，說(shuō)明所用施工方法合理可行，可為類似工程的施工建設(shè)提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[6]葉文英.拉森鋼板樁在基坑圍護(hù)中的應(yīng)用[J].福建建材，2013（08）：59～61.

收稿日期：2018-4-26

作者簡(jiǎn)介：廖振軍（1976-），男，壯族，廣西德保人，助理工程師，本科，主要從事水廠施工、管理工作。