鋼板樁在農村生活污水處理項目的應用研究

劉新洋

摘要：為了保證農村生活污水處理項目的建設質量，通常需要采用深基坑基礎，并配合鋼板樁支護?；诖?，以天津市寧河區(qū)農村生活污水處理項目一期工程作為研究對象，對鋼板樁支護在農村生活污水處理項目中施工要點進行分析。

關鍵詞：鋼板樁；農村生活污水處理；應用

0? ?引言

農村生活污水處理項目施工免不了基坑開挖，基坑施工中存在著多種不同類型的支護施工模式，鋼板相支護是其中較為常見的一種。鋼板相支護具有操作簡單、質量容易控制、對周邊環(huán)境的干擾較小、支護穩(wěn)定性較強等諸多優(yōu)勢，被廣泛應用到各種工程中。基于此，本文以天津市寧河區(qū)農村生活污水處理項目一期工程為研究對象，對鋼板樁支護在農村生活污水處理項目中的應用進行了研究。

1? ?工程概況

天津市寧河區(qū)農村生活污水處理項目一期工程共包括44個村莊，本次施工為大賈村段污水處理，主管線管材為高密度聚乙烯雙壁波紋管（HDPE），采用明開槽施工方法。天津市寧河區(qū)地質條件較差，地下水位高，槽深3m以上，開挖土質多為淤泥質粉質黏土層或淤泥質土。且農村街道相對狹窄，不具備大放坡施工條件。根據設計說明要求，在3m≤槽深＜4m時，采用9m長拉森Ⅲ型鋼板樁，樁頂設雙拼40b鋼圍檁，設一道299×12鋼支撐，水平間距5m。在4m≤槽深＜5m，采用12m長拉森Ⅲ型鋼板樁，樁頂設雙拼40b鋼圍檁，設一道299×12鋼支撐，水平間距5m。

2? ?鋼板樁圍護施工流程

采用雙側9m長拉森Ⅳ型鋼板樁，樁頂設雙拼40b鋼圍檁，設一道299×12鋼支撐，水平間距5m。采用拉森鋼板樁進行防護，完成后進行溝槽開挖、管道埋設。大賈村P49-P76管段污水管溝鋼板樁支護斷面如圖1所示。鋼板樁施工流程如圖2所示。

3? ?鋼板樁施工要點

3.1? 鋼板樁的選用與檢驗

對于鋼板樁支護周長的設計，應保證兩側長度達到100m，且每根鋼板樁的周轉周期約為20次。在進行鋼板樁施工之前，應首先檢查鋼板樁表面是否存在嚴重的缺陷，鋼板樁的長度與寬度是否符合相關設計規(guī)范的要求。在對鋼板樁檢查過程中，應注意以下兩點：一是對鋼板樁有影響的焊接件，應對其進行鑿除；二是鋼板樁出現斷面或割孔時，應對其進行及時補強。

通過供應方的技術部門，對Ⅳ型鋼板樁進行嚴格檢查與驗收。在實際施工過程中，應保證鋼板樁的垂直度控制在1/150之內，在基坑軸線方向上兩側的偏差控制在300mm以內。鋼板樁插入樁底部時，應控制偏差在500mm之內。

3.2? ?施工放樣與定位

對鋼板樁施工區(qū)域的相應控制點進行標記處理，并進行多次復合。對鋼板樁的順序進行嚴格控制，并撒上灰線進行標記。

3.3? ?鋼板樁吊裝、堆放

吊裝前需要對鋼板樁進行檢查，確保沒有明顯的斷裂、變形、裂紋等質量問題。在吊裝過程中，應避免鋼板樁與周圍設施、人員碰撞，注意保持吊裝平衡，防止發(fā)生意外事故。吊裝鋼板樁時，需要使用專業(yè)的吊裝工具和設備，嚴格按照吊裝規(guī)范進行操作，確保安全。

吊裝完畢后，應妥善地存放鋼板樁。如果長期堆放，應保證堆放平穩(wěn)、整齊，不得超過規(guī)定的高度，防止發(fā)生倒塌。在鋼板樁的堆放過程中，應根據尺寸、型號等進行分類，標識清晰，方便后續(xù)使用。鋼板樁堆放地點應選在平坦、堅固、干燥的場地上，避免受到地基不穩(wěn)、水浸等因素的影響，導致變形、腐蝕等問題。

3.4? ?導架安裝

在鋼板樁的施工中，為了確保樁的安裝質量和施工效率，常常需要設置一定剛度的導架或施工圍檁。導架的作用是支撐和引導鋼板樁沿著預定位置垂直打入地下，同時避免樁的屈曲變形，提高樁的貫入能力。

導架具備以下4項功能：一是確保沉樁軸線位置的正確。導架可以根據設計要求設置樁位，固定在地面上，從而保證沉樁軸線位置的正確。二是控制樁的打入精度。導架可以限制鋼板樁的偏移和旋轉，從而控制樁的打入精度，使得樁的豎直度符合設計要求。三是防止板樁的屈曲變形。在沉樁的過程中，樁的變形往往是一個難以避免的問題，特別是當鋼板樁長度較長時，導架可通過支撐鋼板樁的邊緣，防止樁體發(fā)生屈曲變形。四是提高樁的貫入能力。導架剛性較高，能提高樁的貫入能力，使鋼板樁可以更加順暢地進入土壤中。

3.5? ?鋼板樁施作

3.5.1? ?整體操作要點

施工前必須對施工現場進行認真的勘察和設計，以確定鋼板樁的位置、數量和施工方案。在進行鋼板樁的沉樁前，必須對鋼板樁進行檢查，確保其質量符合要求，并清理樁端和樁身表面的污物和銹蝕物。

鋼板樁沉樁過程中，必須保證沉樁的豎直度和深度符合設計要求。同時，在沉樁過程中，還應注意樁的偏移和旋轉，避免樁身變形和損壞。沉樁時應采取適當的沖擊力和沉樁速度，以避免過度沖擊和沉樁過快導致樁體變形、斷裂等問題。沉樁時應注意力的均勻分布，防止出現局部過載。

鋼板樁沉樁完畢后，必須進行沉樁質量檢查，檢查樁身是否有裂縫、變形等缺陷，以及樁頭和樁身是否存在缺口、變形等問題。然后根據要求進行防腐、防銹等處理，以延長鋼板樁的使用壽命。

在鋼板樁的堆放、運輸、安裝和拆除過程中，必須按照相關的安全規(guī)定進行操作，保證施工人員的安全。

3.5.2? ?鋼板樁打入操作要點及特點

屏風式打入法是利用一組鋼板作為屏風，將鋼板樁打入土中的方法。這種方法常用于較軟土層、淤泥層、淺水區(qū)等場合。在屏風式打入法中，首先需要鋼板樁司機將鋼板樁沉入土中一定深度，再將屏風鋼板安裝在鋼板樁的頂端，與土壤緊密貼合。之后使用油壓打樁機沿著鋼板樁向下打入，將鋼板樁逐漸推進土中。在推進鋼板樁時，屏風鋼板不斷向下降低，以確保鋼板樁的豎直性。

屏風式打入法有以下4個優(yōu)點：一是可以減少對周圍環(huán)境的影響，降低施工噪聲和振動，使施工更加安全和環(huán)保。二是可以適用于多種土層和場地條件，不需要進行大規(guī)模的土方作業(yè)和地基處理，節(jié)省了施工成本。三是可以控制沉樁深度和沉樁質量，使得施工更加精準和高效。四是可以在限制空間下施工，例如在城市中心或其他場地限制較大的地方。

3.5.3? ?振動沉樁操作要點及特點

振動沉樁是通過振動器在樁頭端施加振動力，使鋼板樁在振動中逐漸沉入土層中。振動作用下，土層顆粒發(fā)生破碎和壓密，形成一定的孔隙度，從而使鋼板樁的貫入能力得到提高。

振動沉樁施工前，應根據實際情況選擇合適的振動器、樁型和施工參數，以確保施工的安全和效果。此外，在施工過程中，還需要注意現場環(huán)境保護和周邊設施的安全，避免對周圍環(huán)境和設施造成不良影響。

振動沉樁的優(yōu)點如下：施工速度快，振動影響范圍小，振動能量可調節(jié)，適用范圍廣，能夠改善土層的力學性質，增加地基的承載能力和穩(wěn)定性。振動沉樁的缺點如下：施工過程中會產生較大的振動噪聲和振動，可能會對周邊環(huán)境造成一定的影響。在土層條件較為復雜或存在硬塊和硬夾層時，振動沉樁的施工效果可能會受到影響。

3.6? ?安裝鋼圍檁

鋼板樁打設完成后，開挖1.5m深安裝鋼圍檁。樁頂設雙拼40B鋼圍檁，設一道鋼支撐，水平間距5m。

4? ?基坑開挖施工要點

4.1? ?周邊環(huán)境保護

在開始開挖前，需要對基坑周圍的環(huán)境進行保護，防止施工過程中對周圍的建筑物、道路和管線等設施造成損害。對于需要臨時拆除的建筑物和管線，應按照有關規(guī)定進行拆除，并對拆除后的殘余物進行處理。

4.2? ?周邊土方支撐結構施工

在周圍環(huán)境保護措施完成后，需要先建立土方支撐結構，以確保周圍的土體不會因開挖導致滑坡或者坍塌。根據具體情況，可以采用鋼板樁、預制板墻、深層土釘等支護形式。

4.3? ?土層開挖與基坑內排水

地面層土開挖的目的是清除地表雜物和泥土，并為開挖深度做好準備。地面層土的開挖可以采用機械化開挖或者人工開挖等方式。在地面層土開挖完成后，進行深層土的開挖，同時對基坑內的土體進行支撐和加固。

深層土的開挖可以采用挖掘機等機械化設備，也可以采用人工開挖。在深層土開挖過程中，需要進行基坑內的排水處理，以確?；觾人坏陀诘叵滤?，保證施工的安全性和效率。土方開挖工程的質量檢驗標準見表1。

4.4? ?基礎處理與土方支撐結構拆除

在深層土開挖完成后，需要進行基礎處理，包括基礎表面清潔、基礎尺寸檢查、底部填充層鋪設等工作，為后續(xù)的基礎施工做好準備。在基礎處理完成后，可以對土方支撐結構進行拆除，回填周圍土體，并進行環(huán)境整治。

5? ?鋼板樁拔除

基坑回填后需要拔除鋼板樁，以便重復使用。但在進行拔樁前，必須仔細研究拔樁的方法、順序和拔樁時間以及土孔的處理方法，否則拔樁振動和拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，給已施工的地下結構帶來危害，并可能影響臨近原有建筑物、底下管線的安全。

在拔樁前，應該先進行現場勘察，分析基坑內的土體、地下管線等情況，確定拔樁的方法和順序，以避免產生不必要的影響。在拔樁時，需對土孔進行處理。土孔直徑較小，拔樁時帶出的土體較少，可以直接用振動拔樁機進行拔樁。若土孔直徑較大，拔樁時帶出的土體較多，需要對土體進行補充和加固，以避免拔樁過程中產生地面沉降和位移。拔樁過程中，需要對拔樁機進行調試和檢查，以確保拔樁機的各項參數和功能正常。拔樁時應該控制拔樁速度和力度，避免產生過大的振動影響。同時，應在拔樁周圍設置振動監(jiān)測設備，及時監(jiān)測振動的變化情況，以確保拔樁過程的安全性。

6? ?施工常見問題及處理

若遇到土壤堅硬，導致樁無法順利打入，可采用先挖孔的方法，在孔中加入水，利用水壓力降低土壤阻力，再采用振動沉樁等方法將鋼板樁打入。

若遇到地下水位過高，導致樁底部泥沙狀土層穩(wěn)定性不足，影響樁的承載力，可以采用人工鉆孔的方式，將泥沙狀土層進行清理，再采用振動沉樁等方法將鋼板樁打入。若遇到施工現場空間狹小，導致施工設備無法進入，可采用小型振動沉樁機進行施工。

若遇到樁身彎曲、變形等問題，影響鋼板樁的承載力和使用壽命，應及時檢查鋼板樁的品質，嚴格控制施工質量，避免鋼板樁在施工過程中發(fā)生彎曲、變形等問題。若鋼板樁本身出現問題，應及時更換或修補。

7? ?結束語

鋼板樁支護技術因具有質量輕、堆放方便、承載力高、樁長易調節(jié)、施工速率快等優(yōu)勢，而被廣泛應用到基坑支護當中。應用該技術能夠有效提升整個施工基坑的穩(wěn)定性，防止基坑挖掘時出現坍塌等問題。工程施工中，應針對施工區(qū)域地質條件情況，結合工程特點要求，設計出合理的施工流程與方案，為后續(xù)施工提供指導。

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