鋼板樁在基坑支護中應用

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摘要：鋼板樁是一種施工簡單、工期短、可以回收再利用的樁型，一般適用于碼頭、防滲墻等永久性建筑物，以及圍堰工程、基坑等臨時性構筑物。本文通過實例介紹了鋼板樁的特點，以及鋼板樁支護的優(yōu)缺點，可為同行在推廣使用中提供借鑒。

關鍵詞：鋼板樁；內(nèi)支撐；基坑支護

0引言

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，城市中建筑施工的地上施工空間越來越小，而地下施工卻越來越多、越來越深，基坑支護也就愈發(fā)重要?；又ёo的方案、方法繁多，如放坡、水泥擋土墻支護，地下連續(xù)墻支護，噴錨支護，鋼板樁支護等。本文以濟寧四和供熱有限公司熱源替換項目嘉祥段呈祥大道頂管工作井基坑支護與降水工程為例，介紹了鋼板樁在基坑支護施工中的應用。

1工程概況

1．1項目概述

本工程為濟寧四和供熱有限公司熱源替換項目嘉祥段呈祥大道頂管工作井基坑支護與降水工程，工程管道部分采用明挖直埋方式，其中需要穿越路口，需采用頂管施工工藝。

1．2基坑周邊環(huán)境

工作井、接收井選址為呈祥大道和嘉賓路交口處，工作井在呈祥大道北側，接收井在呈祥大道南側，兩井均在嘉賓路的東側，周邊有地下管線設施，兩條路均通行，車輛、人員較多，環(huán)境較為復雜。

1．3地形、地貌及地下水

該場區(qū)總體上地形平坦，地貌類型單一，為河流沖洪積平原。根據(jù)區(qū)域地質資料可知，場區(qū)內(nèi)及附近無活動斷裂構造、采空區(qū)、滑坡、泥石流等不良地質作用，屬穩(wěn)定場地。根據(jù)勘察報告，目前水位埋深約為5．5m，水位標高30．20～33．50m。

1．4主要地層劃分及其物理力學性質

場區(qū)土層主要為第四系沖洪積堆積物，依據(jù)鉆探揭露和野外勘察資料，可將場區(qū)土層劃分為7層，自上而下的揭露順序及土層描述詳見表1。

2基坑設計方案

2．1施工附加荷載控制

臨近基坑坡頂（一般為基坑兩倍開挖深度范圍內(nèi)）應嚴格控制施工荷載，基坑頂邊以外2m內(nèi)嚴禁堆載，實際荷載不應超過設計限定值40kPa。

2．2坡頂硬化

基坑坡頂?shù)孛鎽Y合土建施工要求進行硬化，并設置截水磚墻及坑頂排水溝，以防止基坑外地表水排入基坑。

2．3基坑開挖深度

本次設計基坑擬開挖深度約為9．9m。

2．4基坑安全等級與使用期限

本工程基坑側壁安全等級均劃分為二級，基坑設計使用期限為該基坑支護完成之日起12個月。

2．5支護結構方案選型

方案一，鉆孔灌注樁＋水泥攪拌樁止水帷幕?；舆呴L約34m，直徑600mm灌注樁樁長15m，約需要29根，直徑500mm水泥攪拌樁約需要227根。灌注樁造價1500元／m3，需要約20萬元；水泥攪拌樁造價80元／m，需要約28萬元，總計需要約48萬元。施工需要10d，凝固期需要28d，開挖需要3d，周期需要42d。方案二，鋼板樁＋圍檁支撐?；舆呴L34m，拉森鋼板樁寬0．4m，需要鋼板樁85根，拉森鋼板樁租賃費1500元／噸，單位質量75kg／m，需要約15萬元；圍檁支撐需要26t，租賃費1500元／噸，約3．9萬元，總計需要18．9萬元。施工加開挖需要20d。由于工期緊任務重，本著經(jīng)濟、合理、安全可靠的原則，根據(jù)基坑開挖深度，結合基坑周邊環(huán)境，設計采用鋼板樁、內(nèi)支撐支護形式?；娱L9．0m，寬8．0m，深9．9m，選用鋼板樁每根長15m，埋深5．8m，單位質量75kg／m，截面模量W＝2200cm3，詳見表2。鋼板樁施工順序為：施工鋼板樁，而后分層開挖，開挖第一皮至2．3m做第一道圍檁支撐，開挖第二皮至5．8m處，進行第二道圍檁支撐，開挖第三皮土體至基坑底部。回填時反之，回填至6m處時拆除第二道圍檁，回填至3m處時拆除第一道圍檁，拔除鋼板樁至結束，見表3。

3施工準備

（1）熟悉圖紙設計要求及規(guī)范要求。（2）材料進場，查看鋼板樁的外觀情況，檢查是否有表面缺陷以及長度、寬度、高度、厚度平直度和鎖口形狀等。如有變形，需要整平，鎖口位置要清理干凈并涂抹潤滑脂。（3）進場ZX490LCH打拔樁機一臺，打拔樁機通過高頻振動樁體，導致樁體周圍土質結構因振動發(fā)生變化，強度降低，并使周圍土質液化，從而減少樁體與土層的摩擦阻力，然后靠樁機給向下的荷載與樁體自重將其沉入土中。打拔樁機移動靈活就位方便，施工穩(wěn)定效率高。

4鋼板樁施工

主要施工流程：基線確定→樁定位→施工鋼板樁→頂管施工→拔除鋼板樁。

4．1基線確定及樁定位

施工員定出軸線，并留出足夠的施工面。做出鋼板樁的位置，灑出灰線或掛好施工線。

4．2施工鋼板樁

使用打拔機吊起一根樁，沿施工線把樁打入至設計深度后，再打入下一根，直至整個基坑結束。在基坑轉角處需要打入角樁，做好連接，避免發(fā)生漏水現(xiàn)象。若施工中打樁困難，可以先進行引孔，即使用螺旋鉆先在樁位上把土掏出，然后再施工鋼板樁。全部鋼板樁施工完畢后，開挖第一皮土體，結束后，施焊牛腿，把圍檁架設在牛腿上，并施焊牢固，然后在施焊斜撐；全部結束后，在挖第二皮土體，然后焊牛腿、斜撐；開挖第三皮土體，直至基坑全部開挖。施工墊層、閥板、做后背墻、前墻、留頂管口（圖1）。

4．3鋼板樁的拔除

基坑回填后，需要拔除鋼板樁，進行回收工作。在拔除時，打拔機先夾住鋼板樁振動1～2min，然后緩慢拔出，如果無法順利拔出，可以先向下打入一段，再向上拔起，重復幾次基本可以拔出鋼板樁。在拔出鋼板樁后，留下的空洞需要使用中粗砂進行回填，以防出現(xiàn)坍塌，危及管道安全。

5結語

采用鋼板樁支護，施工噪音小，揚塵高度低，揚塵量少，對周邊環(huán)境影響較小，適合于周邊為商住樓的環(huán)境施工。鋼板樁施工簡單，施工速度快，利于控制質量和工期。鋼板樁可以進行租賃使用，能夠節(jié)省資源和工程費用。通過此次施工案例可見，鋼板樁進行支護是成功的，具有顯著的經(jīng)濟效益，是一種值得推廣應用的支護方法。

作者:駱樹勇 單位:山東省魯南地質工程勘察院 山東省華魯工程總公司