某高層建筑電梯井基坑拉森鋼板樁支護施工技術(shù)

石清華

摘 要：某高層建筑工程2#樓電梯井位置開挖較深，地下水位高，土質(zhì)較差，磚胎膜砌筑難度大，為保證基坑中土方開挖、降水及磚胎膜安全施工需求，擬采用拉森鋼板樁支護施工進(jìn)行圍護。

關(guān)鍵詞：深基坑；拉森鋼板樁；屏風(fēng)式打入法；變形監(jiān)測；振動拔樁

中圖分類號：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）15-0008-03

Abstract： The elevator shaft in #2 building of a high-rise building is excavated deep， the underground water level is high， the soil quality is poor， and the brick-foetal membrane masonry is difficult. In order to ensure the earth excavation， dewatering and the safe construction of the brick membrane in the foundation pit， Larsen steel sheet pile supporting construction is to be used for protection.

Keywords： deep foundation pit； Larsen steel sheet pile； screen driving method； deformation monitoring； vibration pulling pile

1 工程地質(zhì)概況

電梯井基坑挖深-6.7m～-7.6m，長約12m，寬約8m，主要為人工填土、粉質(zhì)粘土及砂質(zhì)粘性土組成，開挖位置水位約在黃海高程-15.55m左右，伴隨著開挖將會進(jìn)行進(jìn)一步降水。整個電梯井區(qū)域土質(zhì)較差（如下圖），對土方的開挖及磚胎膜的砌筑帶來很大的困難。

地下水位較高，沖泡砂質(zhì)土層，無法正常放坡開挖。

2 拉森鋼板樁作為基坑支護的措施

針對電梯井基坑將近8米，地下水位較高的情況，項目總工考慮到拉森鋼板樁入地深度不少于1/3的挖土深度，選用國內(nèi)常用定尺的12m長度，在圍護截滲方面采用環(huán)形布置的井點降水，使基坑土方能迅速挖至設(shè)計高程，基坑底面土層經(jīng)處理驗收后，盡快澆筑底板的混凝土墊層。該方案經(jīng)專家評審后實施。

3 鋼板樁施工人員、機械安排情況

打樁機械為一臺履帶式液壓打樁機，樁錘上下振動而使板樁沉入，貫入效果好，板樁施工采用測量定位、逐根打入的施工方法。

4 本次鋼板樁施工工藝及控制流程

鋼板樁檢驗→鋼板樁定位放線→開挖溝槽→鋼板樁插入和預(yù)打→沉打鋼板樁

4.1 打樁前的材料準(zhǔn)備工作：鋼板樁的檢驗

本次鋼板樁都用新的，逐根檢查，對進(jìn)場的12m定尺鋼板樁進(jìn)行型式檢驗，外觀質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求， 檢查鎖口和樁身、樁端的平整度。方法是對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長3m的短樁作通過試驗，以3人拉動通過為宜，對缺陷部位加以整修，對于鎖口已損壞且無法修正的、樁身扭曲變形的應(yīng)棄之不用。

4.2 打樁前的施工準(zhǔn)備工作：鋼板樁定位放線→開挖溝槽

（1）鋼板樁定位放線

打樁前先將電梯井基坑施工影響區(qū)內(nèi)的雜物清除干凈，達(dá)到場地平整，為保證基坑邊線開挖，根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)合其允許max水平位移并考慮施工誤差（垂直、水平）進(jìn)行外放，將鋼板樁位置向外放出10cm～15cm作為施工軸線。對基坑場地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核后方施工。

（2）鋼板樁的施工準(zhǔn)備

為方便打入和拔出，樁打入前應(yīng)在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂潤滑油脂；并將樁尖處的凹槽底口封堵，避免泥土擠入。鋼板樁為避免彎曲和變形，堆放時要平穩(wěn)。

（3）單層導(dǎo)梁支架安裝

為保證鋼板樁垂直打入后板樁墻面平直，打樁方法選用屏風(fēng)法施工。采用單層導(dǎo)梁，2×I45工字鋼制作，每10～20塊鋼板樁組成一個施工段，對每一個施工段，先將其兩端1～2塊鋼板樁打入，嚴(yán)格控制其垂直度，用電焊固定在導(dǎo)梁上，然后從一端開始逐塊插打，為防治打入時鋼板樁扭轉(zhuǎn)造成鋼板樁前的鎖口，在鋼板樁與導(dǎo)梁之間的兩邊空隙內(nèi)設(shè)一只定榫滑輪支架，阻止板樁下沉中的轉(zhuǎn)動。導(dǎo)梁位置垂直且不能與鋼板樁碰撞。

4.3 鋼板樁施工要點及質(zhì)量保證：（鋼板樁插入和預(yù)打→沉打鋼板樁）

（1）鋼板樁插入：用履帶式液壓打樁機將鋼板樁放至插樁位置，插樁時將鎖口對準(zhǔn)。插打前，在鎖口內(nèi)應(yīng)涂抹防水混合料。一條邊線定為若干個施工段，每一施工段的第一塊鋼板為定位樁。

（2）沉打鋼板樁：應(yīng)先沿鋼板樁的行進(jìn)方向反向傾斜8度～10度，再開動振動錘，利用振動力把樁沉至離地面1.0m～1.2m停止，（防止施工打第二根樁時因相鄰摩擦力太大而把第一根樁帶入土中）。然后再吊第二根、第三根逐步插打。

（3）鋼板樁的固定：為防止打樁時將相鄰已到位的樁因摩擦力太大而帶入土中，要求每打完一根樁就在其頂部用電焊與相鄰的樁焊接固定，聯(lián)成整體，加大抗壓摩擦力以防止板樁移位。組拼樁時應(yīng)用油灰和棉絮捻塞拼接縫。

（4）鋼板樁的垂直度：在打樁機就位后，校正樁架的垂直度；施工中鋼板樁應(yīng)測導(dǎo)向圍檁施工打；打樁開始第一塊鋼板樁的打入位置和方向應(yīng)準(zhǔn)確，使起導(dǎo)向樣板的作用，入土1米測量一次；為防鎖口中心線位移，可在打樁行進(jìn)方向的樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移，同時在圍檁上預(yù)先標(biāo)出每塊鋼板樁位置，隨時糾偏。用兩臺拓普康ES-52全站儀測量，確保樁頂?shù)臉?biāo)高準(zhǔn)確。

（5）傾斜糾偏方法：在插入打入過程中隨時測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，如出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙時可用軸線修正法修正；如發(fā)現(xiàn)較大傾斜時，要用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打逐步糾正；當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，拔出重打。

（6）支護安全措施：鋼板樁施工完成應(yīng)有足夠力量的坑內(nèi)支撐加以固定，以保證圍護結(jié)構(gòu)安全。整個基坑施工期間，在挖土、吊運物資、扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中，嚴(yán)禁碰撞支撐、任意拆除支撐、在支撐上任意切割、電焊、擱置重物。

5 鋼板樁施工卸荷措施：土方開挖

（1）考慮到鋼板樁外側(cè)土壓較大，需對鋼板樁外側(cè)3米寬、3米高范圍內(nèi)的土方進(jìn)行挖除卸荷，待基坑內(nèi)磚胎膜施工完成后再按設(shè)計要求進(jìn)行回填，以保障圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）開挖過程中需留意鋼板樁附近的地質(zhì)（土質(zhì)與水位）情況，根據(jù)地勘報告，上述位置均可能存在礫砂、砂質(zhì)粘性土、粉質(zhì)粘土等土層，開挖較厚的礫砂時需密切觀察鋼板支護的變形情況，確保支護體系安全。

（3）土方開挖過程中的伴隨作業(yè)面土方標(biāo)高下降，需不斷對基坑進(jìn)行四面環(huán)形井點降水，減少鋼板支護內(nèi)外水位差。

（4）安全保護措施：開挖過程中全程須有專職安全人員在現(xiàn)場旁站，密切觀察鋼板樁支護的穩(wěn)定情況，并在發(fā)現(xiàn)鋼板樁支護發(fā)生變形、異響等緊急情況下，第一時間疏散作業(yè)面附近工作人員。

6 鋼板樁變形監(jiān)測

每天上午8：00和11：00、下午2：00和5：00各2次對鋼板樁頂水平位移進(jìn)行變形觀測，鋼板樁打完后在其上方每隔10m定一個觀測點，由專業(yè)測量員用兩臺拓普康ES-52全站儀每天對鋼板的變形-水平位移檢驗復(fù)查，如變形過大（累計超過2cm），需疏散坑中及周邊作業(yè)人員，并考慮采取土方反壓或增設(shè)鋼內(nèi)支撐進(jìn)行支護穩(wěn)固。

7 鋼板樁的拔除

（1）電梯井基坑部位砼澆筑完成后，采用挖掘機振動錘對拉森鋼板樁進(jìn)行振動拔樁。這種方法是利用振動錘對鋼板樁施加振動力，擾動土體，破壞其與板樁間的摩阻力和吸附力并施加吊升力將樁拔出，具備效率高、操作簡便的特點。

（2）拔樁順序。拔樁順序正好與打樁順序相反，拔樁的開始點由圍護結(jié)構(gòu)的端部開始，必要時還可間隔拔除。

（3）拔樁時，為了減少土的阻力，可先用振動錘將板樁鎖口振活，然后邊振邊拔。對較難拔出的板樁可先用振動錘將樁振打下100mm～300mm，再與振動錘交替振打、振拔。為及時回填拔樁后的土孔，盡量讓土孔填實一部分，在把鋼板板樁拔至此基礎(chǔ)底板略高時（如500mm）暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘。

8 結(jié)束語

通過拉森鋼板樁施工，并結(jié)合四面環(huán)形井點降水的施工，使得電梯井基坑土方開挖在邊坡安全、基坑底面干燥的前提下順利實施，電梯井基坑施工順利完成。

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