拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用探討

車家亮 王志堅(jiān)

(山西鋼鐵建設(shè)(集團(tuán))有限公司，山西 太原 030003)

隨著我國(guó)人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)建筑物的需求量越來越大，社會(huì)的不斷發(fā)展及人們需求的日益增加，地下建筑也逐漸進(jìn)入了人們的生活?；邮┕ひ呀?jīng)成為十分重要的一項(xiàng)工作，但是隨著地下水位的不斷變化以及受到周邊環(huán)境的制約，施工過程十分困難。本文主要分析拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)，希望可以有效解決施工過程中的各項(xiàng)問題，確保工程施工的順利實(shí)施。

1 拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

近年來，我國(guó)城市建設(shè)的腳步在不斷加快，市政基礎(chǔ)設(shè)施中的地下空間開發(fā)建設(shè)需求也在持續(xù)增加，如地鐵、地下停車場(chǎng)等，這些項(xiàng)目基本都屬于深基坑施工，呈現(xiàn)出工期緊張、標(biāo)準(zhǔn)要求較高、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜的特征，傳統(tǒng)的基坑支護(hù)施工工藝如灌注排樁、地下連續(xù)墻等因?yàn)榫哂泄に嚪爆崱⒐て谳^長(zhǎng)、成本高、污染嚴(yán)重且更容易受地質(zhì)條件制約的缺陷，已經(jīng)很難滿足目前建筑項(xiàng)目工程的實(shí)際需求。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，這種不足已經(jīng)變得越來越明顯。面對(duì)如此形勢(shì)，必須要引入先進(jìn)技術(shù)來解決工程施工中存在的各項(xiàng)問題，而拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用就是一項(xiàng)能夠有效解決以上問題的舉措。

拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)利用大型履帶吊裝設(shè)備與振動(dòng)打樁錘設(shè)備來打入或者拔出拉森鋼板樁，即使面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件及惡劣的施工環(huán)境，也能夠有效完成超長(zhǎng)拉森鋼板樁的插打、定位、垂直度控制、鋼板樁鎖口止水等一系列難題?？梢钥焖傩纬梢粋€(gè)封閉的圍護(hù)體系，從而有利于深基坑開挖作業(yè)的順利開展，促進(jìn)地下主體結(jié)構(gòu)施工的高效進(jìn)行。

2 拉森鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)施工特點(diǎn)

與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，拉森鋼板樁知乎施工技術(shù)具有其獨(dú)到的特征，具體包括以下幾個(gè)方面:

拉森鋼板樁不僅具有高強(qiáng)度、高耐久性的優(yōu)勢(shì)，而且使用壽命更長(zhǎng)，可以多次重復(fù)利用甚至高達(dá)30次之多。第二，拉森鋼板樁可以直接打入地下，即便外界環(huán)境比較惡劣，如松軟的土質(zhì)、含水豐富的地質(zhì)條件等，也不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生太大的影響。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還具備良好的救災(zāi)搶險(xiǎn)功能，特別是在塌方、坍塌、流沙等事故中效果尤為明顯。第三，拉森鋼板樁利用鎖口咬合能夠形成連續(xù)樁墻，如此以來就可以起到良好的擋土、阻水效果，可謂是一樁兩用，可以代替支護(hù)樁與止水帷幕兩道工序發(fā)揮作用。在完成地下結(jié)構(gòu)施工回填之后還可以拔出并進(jìn)行重復(fù)使用，一方面可以節(jié)約工程造價(jià)，另一方面還符合綠色施工理念的要求，起到節(jié)能環(huán)保的作用。第四，拉森鋼板樁直接被打入地下，施工十分便捷，如此一來便提升了施工效率，有效縮短了工期。第五，超長(zhǎng)拉森鋼板樁施工一般需要使用大型履帶吊車起吊振動(dòng)捶打樁設(shè)備，設(shè)備移動(dòng)方便可以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)作業(yè)，因此即便場(chǎng)地環(huán)境復(fù)雜、空間布局緊張也不會(huì)對(duì)工程施工造成太大的不利影響。

3 主要技術(shù)性能指標(biāo)

首先，一般使用大型履帶吊車起吊振動(dòng)錘直接將超長(zhǎng)拉森鋼板樁打入地下，這樣可以確保打樁位置和鄰近建筑物之間的最小距離不超過1 m，保持在很小的范圍內(nèi)，此外鋼板樁截面相對(duì)較小，占用的支護(hù)范圍也比較小，這樣就能夠?qū)τ邢薜牡叵驴臻g進(jìn)行充分合理的應(yīng)用。其次，在拉森鋼板樁圍護(hù)施工過程中必須要對(duì)打樁平面位置及其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格控制，平面位置的偏差上下不可超過50 mm，垂直度應(yīng)該控制在0.5%范圍內(nèi)，從而保證前期制作完成的鋼圍檁和支撐構(gòu)件可以被順利放入。最后，在拉森鋼板樁施工過程中，需要利用特制異形樁與角樁控制樁的傾斜度及拐角處理，確保可以有效合龍，使得四周圍護(hù)連續(xù)封閉完好。

4 關(guān)鍵技術(shù)控制

4.1 拉森鋼板樁布置位置和地下結(jié)構(gòu)外緣距離控制

拉森鋼板樁的布置位置應(yīng)當(dāng)有利于地下結(jié)構(gòu)施工的順利開展，假如條件允許，就應(yīng)該在地下結(jié)構(gòu)外援留下一定的支模板和拆模板的控制。如果因?yàn)閳?chǎng)地空間比較狹小或者存在其他特殊原因必須要用鋼板樁做地下結(jié)構(gòu)外模的情況下，就必須要使用木板或者油氈等材料作為襯，進(jìn)行有效隔離，從而確保鋼板樁可以順利拔出。

4.2 設(shè)置導(dǎo)向裝置

為了有效控制拉森鋼板樁支護(hù)平面位置尺寸與打樁的垂直度，打樁之前要設(shè)置好導(dǎo)向裝置，具體包括定位樁與導(dǎo)向梁。其中定位樁使用630×12鋼管樁，依據(jù)不同的土質(zhì)狀況打入深度為9 m～12 m，定位樁布置方式詳見圖1。而導(dǎo)向梁則有內(nèi)側(cè)導(dǎo)梁與外側(cè)導(dǎo)梁組成，內(nèi)測(cè)導(dǎo)梁使用圍堰內(nèi)部本身對(duì)系統(tǒng)鋼圍檁起到支撐作用，而外側(cè)導(dǎo)梁則是由臨時(shí)性的鋼構(gòu)件加工而來的。施工之前要提前在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行加工制作，并進(jìn)行拼裝導(dǎo)梁，把導(dǎo)梁焊接到定位鋼管樁上，用來進(jìn)行導(dǎo)向。在打鋼板樁的過程中，要使用兩個(gè)夾具把鋼板樁夾住，避免樁平面發(fā)生左右移位的情況，夾具可以利用10號(hào)槽鋼管進(jìn)行制作，導(dǎo)向梁的圖形形式如圖2所示。

圖1 導(dǎo)向裝置定位樁示意圖

圖2 導(dǎo)向裝置導(dǎo)梁示意圖

4.3 打樁傾斜

超長(zhǎng)鋼板樁傾斜的主要原因是鋼板樁自身出現(xiàn)扭曲變形和在施打的過程中限位裝置不合理，或者土質(zhì)過于堅(jiān)硬，捶打力度過大使其發(fā)生變形。為了有效避免此問題的出現(xiàn)，需要對(duì)鋼板樁進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，將運(yùn)輸過程中已經(jīng)變形的鋼板樁剔除出去，并將鎖扣內(nèi)的雜物清除干凈，修整其缺陷位置，做好鎖扣通過性檢查工作。鋼板樁沿軸線的傾斜度過大的情況下，要使用異形樁來進(jìn)行糾偏，異形樁通常呈現(xiàn)出上寬下窄的特征。當(dāng)傾斜度相對(duì)較小時(shí)，可以使用手拉葫蘆或者倒鏈反向拉住樁再進(jìn)行錘擊。

4.4 超長(zhǎng)拉森鋼板樁圍護(hù)合龍

超長(zhǎng)拉森鋼板樁圍護(hù)的最后合龍位置應(yīng)當(dāng)選在拐角位置，鋼板樁插打到只剩幾根時(shí)，要采取先插后打的方法。在圍護(hù)快要合龍時(shí)詳細(xì)測(cè)量并認(rèn)真計(jì)算出與合龍位置之間的直線距離，然后依據(jù)鋼板樁的寬度，準(zhǔn)確計(jì)算出還需要多少根鋼板樁，并以此為依據(jù)確定應(yīng)當(dāng)采用何種鋼板樁的插打工藝。圍護(hù)合龍時(shí)可能出現(xiàn)兩側(cè)鎖扣不平行的狀態(tài)，這就要求必須從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)選擇異形樁對(duì)合龍進(jìn)行有效調(diào)整，并在拐角位置使用特制的角樁，確保和拐角兩側(cè)的鋼板樁鎖扣之間可以互相緊密咬合，更好地實(shí)現(xiàn)合龍效果。角樁示意圖如圖3所示。

圖3 角樁示意圖

5 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

使用超長(zhǎng)拉森鋼板樁做圍護(hù)，可以同時(shí)具備擋土與止水的功能，可謂是一樁兩用，完成地下結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行回填之后還可以將樁拔出進(jìn)行重復(fù)使用，符合資源利用集約化與資源循環(huán)重復(fù)施工的理念，不僅節(jié)能而且環(huán)保。與傳統(tǒng)的灌注排樁和止水帷幕支護(hù)方式相比，綜合造價(jià)可以降低50% ～60%，與SMW工法樁圍護(hù)方式相比也可以減少30% ～40%，具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 社會(huì)效益

由于超長(zhǎng)拉森鋼板樁圍護(hù)是由大型履帶吊裝設(shè)備與振動(dòng)捶打樁設(shè)備直接把鋼板樁打入地下的，因此可以在短時(shí)間內(nèi)就形成封閉的維護(hù)體系，且不會(huì)被齡期所限制，打完之后就可以立即進(jìn)行開挖階段的施工。同時(shí)，因?yàn)殇摪鍢侗旧砭哂墟i扣咬合緊密的優(yōu)勢(shì)，其止水效果很好，可以為地下結(jié)構(gòu)施工提供一個(gè)優(yōu)良的作業(yè)環(huán)境，確保施工的順利開展。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段來講，基坑是工程施工中十分常見的現(xiàn)象，為了有效提升工程質(zhì)量，就必須提升支護(hù)工作的質(zhì)量。而拉森鋼板樁技術(shù)是一種良好的方法，因此，相關(guān)工作人員必須加強(qiáng)拉森鋼板樁相關(guān)工藝的研究，完善工藝流程，做好關(guān)鍵技術(shù)控制，使其更好地實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。