拉森鋼板樁在深基坑中的應(yīng)用技術(shù)研究

任斌斌

摘? ? 要：隨著我國人口數(shù)量的不斷增長，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。

關(guān)鍵詞：拉森鋼板樁;深基坑;應(yīng)用技術(shù)

1? 前言

拉森鋼板樁的適應(yīng)性大，優(yōu)點(diǎn)明顯，在建橋圍堰、大型管道鋪設(shè)、臨時(shí)溝渠開挖等工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。拉森鋼板樁在軟塑或可塑土層中的施工方法已經(jīng)比較成熟，市場(chǎng)上也開始在河道拓寬，船閘新建、修建等方面開始應(yīng)用。因水利建設(shè)項(xiàng)目的土層地質(zhì)條件復(fù)雜多變，故采用傳統(tǒng)拉森鋼板樁的施工方法將無法滿足土層地質(zhì)環(huán)境變化的要求。

2? 技術(shù)原理

硬塑土層中進(jìn)行拉森鋼板樁施工，由于鋼板樁底部承載力大，插打困難，采用大功率的振動(dòng)錘，易造成拉森鋼板樁鎖口的損壞、拉森鋼板樁彎曲變形。通過在傳統(tǒng)拉森鋼板樁上稍加改動(dòng)，制成專門引孔工具———拉森鋼板樁水刀。拉森鋼板樁水刀是一種在傳統(tǒng)拉森鋼板樁上焊接無縫鋼管并與高壓水泵連接的裝置，在打入的同時(shí)開動(dòng)高壓水泵，使鋼板樁底部形成高壓水幕，在高頻液壓振動(dòng)錘與高壓水雙重作用下切割土層，從而能有效地打入，完成傳統(tǒng)拉森鋼板樁的引孔。待拉森鋼板樁水刀打入到設(shè)計(jì)高程后，將其拔出，再用傳統(tǒng)拉森鋼板樁打入土層中，完成拉森鋼板樁的施工。

3? 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，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。

4? 工程概況

4.1? 工程概況

澮河固鎮(zhèn)復(fù)線船閘按照1000t級(jí)Ⅲ級(jí)通航建筑物設(shè)計(jì)，主體工程標(biāo)準(zhǔn)為Ⅱ級(jí)建筑物，船閘設(shè)計(jì)年通過能力1332萬t。船閘下游設(shè)公路橋一座，橋墩承臺(tái)最大埋深14m，現(xiàn)場(chǎng)不具備進(jìn)行大開挖的條件，必須對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)處理，在各方案比較后選用拉森鋼板樁進(jìn)行支護(hù)。在承臺(tái)施工范圍內(nèi)土層主要有軟塑土、可塑土、硬塑土層。

4.2? 拉森鋼板樁的檢查

拉森鋼板樁施工時(shí)在鎖口插打過程中易摩擦發(fā)熱，相鄰兩根鋼板樁因鎖口溫度較高容易導(dǎo)致焊在一起，不容易進(jìn)行拆除，故用于基坑支護(hù)的拉森鋼板樁在選擇材料時(shí)宜選用冷軋鋼，冷軋鋼強(qiáng)度高、扭曲后不易變形、可焊性較熱軋鋼差的特點(diǎn)，均滿足拉森鋼板樁的使用要求。拉森鋼板樁陸運(yùn)進(jìn)場(chǎng)前必須按照標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁對(duì)其進(jìn)行逐根檢查，以保證鋼板樁平整度和鎖口完好性。同時(shí)要清除鎖口內(nèi)雜物（如電焊瘤渣、廢填充物等），對(duì)缺陷部位加以整修。樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等有缺陷的鋼板樁不得使用。每根鋼板樁鎖口須均勻涂以混合油，以保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔，增加鋼板樁的防滲性能。新鋼板樁必須符合同廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)使用的鋼板樁應(yīng)符合下表的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，否則在打設(shè)前應(yīng)予以矯正。

4.3? 場(chǎng)地整平及測(cè)量放線

施工前對(duì)需打設(shè)鋼板樁的部位及堆放場(chǎng)地進(jìn)行平整，清除施工部位表面樹根及大塊石等障礙物。測(cè)量前應(yīng)做好測(cè)量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)基點(diǎn)，根據(jù)復(fù)測(cè)報(bào)批的測(cè)量成果，嚴(yán)格按照坐標(biāo)法施測(cè)基坑平面位置和尺寸，并在插打鋼板樁的過程中控制測(cè)量垂直度及時(shí)進(jìn)行糾偏。

4.4? 水刀拉森鋼板樁引孔施工

（1）將“水刀”拉森鋼板樁與高壓水泵連接好并試運(yùn)行調(diào)試，檢查高壓水泵壓力表讀數(shù)是否正常、高壓水管接頭處是否漏水、無縫鋼管是否有因焊接造成破裂等現(xiàn)象，若有上述現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。處理完成繼續(xù)運(yùn)行整個(gè)裝置，運(yùn)行正常后進(jìn)行下一步施工。

（2）檢查整個(gè)裝置運(yùn)行無問題后，關(guān)閉高壓水泵;用起重機(jī)把“水刀”拉森鋼板樁吊裝到施打位置。

（3）用振動(dòng)錘把水刀拉森鋼板樁打入土層1m～2m，然后打開高壓水泵，高壓水泵壓力控制在5MPa～10MPa。繼續(xù)往下施工水刀拉森鋼板樁，直到打至設(shè)計(jì)高程，并在設(shè)計(jì)高程處停放5s～10s。

（4）引孔成功后，即可拔出水刀拉森鋼板樁，拔出時(shí)應(yīng)根據(jù)地層情況控制拔出速度，在地層堅(jiān)硬處速度應(yīng)適度放慢。利用泥漿充分潤滑孔壁，確保傳統(tǒng)拉森鋼板樁能夠順利施工。

（5）拔出水刀拉森鋼板樁后，應(yīng)將其放置于不影響下一步施工的位置。

4.5? 傳統(tǒng)拉森鋼板樁施工

將傳統(tǒng)拉森鋼板樁放置在水刀拉森鋼板樁引孔位置，將相鄰的鎖口咬合，為防止鎖口中心線平面位移，在打樁進(jìn)行方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移。開動(dòng)高頻液壓振動(dòng)錘，振動(dòng)錘施打過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制測(cè)量鋼板樁垂直度，及時(shí)進(jìn)行糾偏。打樁過程中在導(dǎo)向架上預(yù)先算出每塊板樁的位置，以便隨時(shí)檢查校正。開始打設(shè)的一、二塊鋼板樁的位置和方向應(yīng)確保精確，以便起到樣板導(dǎo)向作用，故每打入1m應(yīng)測(cè)量一次，打至預(yù)定深度后應(yīng)立即用鋼筋或鋼板與圍檁支架焊接固定。施打方法采用單樁打入法，從基坑一角開始逐塊插打，直至基坑支護(hù)合攏。

4.6? 基坑內(nèi)土方開挖及圍檁安裝

基坑土方開挖采用沖挖方法進(jìn)行施工，在基坑內(nèi)開挖集水坑，并安裝泥漿泵一臺(tái)，人工持高壓水槍將土體沖散，沖成泥漿，并用泥漿泵抽出基坑，如此反復(fù)循環(huán)直至沖挖達(dá)到圍檁安裝高程。按照設(shè)計(jì)要求程序進(jìn)行安裝內(nèi)支撐，基坑圍檁及支撐采用雙拼40b工字鋼，角鋼短牛腿作為圍檁安裝的臨時(shí)托架。施工步驟為：安裝焊接臨時(shí)托架（牛腿）→安裝圍檁、支撐→焊設(shè)上限位鋼板→支撐與圍檁加焊。支撐安裝完成后用硬木楔塞緊板樁與圍檁之間的間隙。

4.7? 基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)物施工及基坑回填

按照?qǐng)D紙要求對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行施工，待結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度達(dá)到要求后，進(jìn)行基坑回填?；靥钚枧c拆除圍檁交互進(jìn)行。需確保拉森鋼板樁與結(jié)構(gòu)物間回填密實(shí)且回填處基坑內(nèi)外壓力基本相同，再進(jìn)行圍檁拆除，循環(huán)往復(fù)直至回填至基坑頂。

5? 結(jié)束語

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。

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