工程師職稱論文深基坑支護(hù)拉森鋼板樁應(yīng)用

　　拉森鋼板樁在深基坑支護(hù)中應(yīng)用廣泛，本篇工程師職稱論文探討拉森鋼板樁在實(shí)際應(yīng)用中的施工工藝及要求，并對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、原因分析，并提出解決辦法�！�公路交通技術(shù)》以密切聯(lián)系工程實(shí)踐交流和推廣國(guó)內(nèi)外公路建設(shè)的先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，推導(dǎo)本行業(yè)及相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)、新材料、新方法的實(shí)用技術(shù)為辦刊宗旨�！豆�路交通技術(shù)》報(bào)道高等級(jí)公路建設(shè)成套技術(shù)，涉及公路交通設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、管理和經(jīng)濟(jì)分析等領(lǐng)域。

　　【摘要】工程中將拉森鋼板壓入地下構(gòu)成一道連續(xù)的鋼板墻，作為基坑開(kāi)挖的臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。論文結(jié)合湖北省某城市中心道路旁綜合管溝的深基坑支護(hù)工程，針對(duì)拉森鋼板樁在施工及使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的樁體側(cè)傾、地面裂縫、基坑滲漏及樁體回收等問(wèn)題，分析了出現(xiàn)問(wèn)題的原因并提出了防治措施。期望為類(lèi)似的施工提供參考與借鑒。

　　【關(guān)鍵詞】拉森鋼板樁;施工工藝;樁體側(cè)傾;基坑滲漏;地面裂縫;樁體回收

　　1拉森鋼板樁簡(jiǎn)介

　　拉森鋼板樁具有適用土層范圍廣泛，接合緊密、不易漏水、施工便捷快速的優(yōu)點(diǎn)，常用來(lái)作為基坑的止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)拉森鋼板樁本身強(qiáng)度高、剛度大，因此能用于較深的基坑支護(hù)工程。樁體能夠回收利用，經(jīng)濟(jì)性較好，但是打入施工噪聲及振動(dòng)仍然較大，在人口密集區(qū)建議采用液壓錘以避免噪聲和對(duì)其周?chē)�建筑的損害。若施工期間不注意方法，可能導(dǎo)致項(xiàng)目完成后鋼板樁無(wú)法拔出，降低其經(jīng)濟(jì)性。通常拉森鋼板樁可采用液壓錘、振動(dòng)錘等打樁機(jī)具甚至大型挖掘機(jī)壓入土體。

　　2工程概況

　　本工程為湖北省某城市中心道路旁一綜合管溝的基坑支護(hù)工程。項(xiàng)目平面尺寸為8.0m×24.0m，開(kāi)挖深度為7.0m。采用YASP-III型拉森鋼板樁，水平支撐間距為4.0m，為圓形鋼管，見(jiàn)圖1。

　　3工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件

　　3.1工程地質(zhì)條件

　　根據(jù)本工程詳細(xì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地內(nèi)分布的主要地層從上至下見(jiàn)表1。

　　3.2水文地質(zhì)條件

　　場(chǎng)地內(nèi)地下水有孔隙上層滯水、孔隙承壓水兩種類(lèi)型�？紫渡蠈訙�水：孔隙上層滯水賦存于填土①之中，農(nóng)田灌溉和大氣降水滲入是其主要的補(bǔ)給來(lái)源�？辈炱陂g水位在地面以下1.3~0.4m�？紫冻袎核�：場(chǎng)地內(nèi)粉質(zhì)黏土(地層代號(hào)②和⑧)層、淤泥質(zhì)黏土④和黏土(地層代號(hào)⑤和⑦)為相對(duì)隔水層。粉砂夾粉土(地層代號(hào)③和⑥)層和粉細(xì)砂夾粉質(zhì)黏土⑧為互層土，其水平滲透系數(shù)大，垂直滲透系數(shù)相對(duì)較小，該層以粉砂和粉土為主，應(yīng)為弱透水層，具為弱承壓性。粉細(xì)砂(地層代號(hào)⑩)層為承壓孔隙水主要含水層，與附近的漢江有一定的水力聯(lián)系，水位受漢江水位控制。場(chǎng)地勘察期間量測(cè)承壓水位為地表下3～4m。本工程基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)入粉細(xì)砂約1m。

　　4施工工藝及要求

　　4.1拉森鋼板樁施工工藝

　　拉森鋼板樁施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備階段應(yīng)進(jìn)行鋼板樁的檢驗(yàn)，并適時(shí)安排打樁設(shè)備進(jìn)場(chǎng);插打鋼板樁;鋼板樁封閉后開(kāi)始土方開(kāi)挖;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行抽水并在頂端設(shè)置水平支撐一道;開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行封底;再進(jìn)行綜合管溝主體施工;主體完工后進(jìn)行土方回填;最后拔除鋼板樁。施工流程如圖2所示。

　　4.2拉森鋼板樁施工中的要求

　　1)鋼板樁宜采用振動(dòng)法打樁和拔樁，本工程采用挖掘機(jī)加振動(dòng)錘改裝而成的打樁機(jī)，由于有截水要求，鋼板樁之間應(yīng)保證鎖口緊密。2)鋼板樁打入之前在樁的鎖口內(nèi)涂以黃油混合物油膏、鋸末等混合物，以減小插打時(shí)的摩阻力，也有加強(qiáng)防滲性能的作用。3)插打鋼板樁的過(guò)程中用全站儀測(cè)量每根樁的垂直度，發(fā)現(xiàn)垂直度大于1%時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，遵循“插樁正直、傾斜即糾、調(diào)整合攏”的原則[1]。4)拉森鋼板樁的拔出過(guò)程中采用以下措施：(1)震打與振拔;(2)間歇震動(dòng);(3)拔樁起點(diǎn)與順序合理。5)如拔除較困難，可先用打拔樁機(jī)夾住鋼板樁端部振動(dòng)1~2min，鋼板樁周?chē)�的土松�?dòng)后可減小鋼板樁側(cè)摩阻力，再慢慢往上振拔。拔樁時(shí)注意樁機(jī)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難時(shí)，應(yīng)停止拔樁，先振動(dòng)1~2min后再往下振壓0.5~1.0m，再往上振拔，如此反復(fù)幾次即可將樁拔出。

　　5施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、原因分析及解決辦法

　　5.1樁體側(cè)傾、靠近基坑周邊地面裂縫和基坑底部土體隆起問(wèn)題

　　1)現(xiàn)象描述：拉森鋼板樁打樁完成后，由于場(chǎng)地限制，開(kāi)挖土方的設(shè)備及運(yùn)輸車(chē)輛設(shè)置在地面鋼板樁樁側(cè)，開(kāi)挖不久發(fā)現(xiàn)樁頂側(cè)傾;靠近基坑周邊地面出現(xiàn)少量小裂縫并伴隨局部下沉;坑底土隆起。2)原因分析：由于施工設(shè)備及運(yùn)輸車(chē)輛在鋼板樁側(cè)增加了地面荷載，導(dǎo)致樁頂側(cè)移。本工程鋼板樁施工在軟土地區(qū)，設(shè)計(jì)的嵌固深度不夠，因而基坑外地面下沉�；�坑底部土體隆起是管涌的表現(xiàn)。3)防治措施：施工設(shè)備及運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)與基坑保留一定距離，如無(wú)法避開(kāi)，則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮該項(xiàng)荷載，增加樁的嵌固深度。鋼板樁嵌固深度必須由計(jì)算確定，按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—1999)[2]中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。一般拉森鋼板樁施工時(shí)，四周有鋼板樁支護(hù)，基底水壓較大，為更好地防水，基底可采取壓密注漿配合，其厚度視土質(zhì)而定。如施工期間地下水位較高，可以進(jìn)行輕型井點(diǎn)降水配合施工。

　　5.2鋼板樁的滲水、漏水問(wèn)題

　　1)現(xiàn)象描述：開(kāi)挖完成后，拉森鋼板樁樁身出現(xiàn)滲水、漏水的現(xiàn)象，如圖3所示。圖3。2)原因分析：本工程有部分拉森鋼板樁為舊樁，使用前未進(jìn)行校正、修理或檢修不徹底，導(dǎo)致鎖水處咬合不好。鋼板樁打設(shè)過(guò)程中相鄰板樁的鎖扣插對(duì)不嚴(yán)密，以致接縫處漏水。轉(zhuǎn)角樁未實(shí)現(xiàn)封閉。3)預(yù)防措施：舊鋼板樁在打設(shè)前需進(jìn)行矯正。嚴(yán)格控制施工過(guò)程中樁體的垂直度，做好圍檁支架，以保證鋼板樁垂直打入和樁墻面平直。為防止鋼板樁鎖口中心線位移，可在打樁行進(jìn)方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題建議采用軸線封閉法施工。轉(zhuǎn)角處采用特殊形式的轉(zhuǎn)角樁，有利于轉(zhuǎn)角處的封閉。

　　5.3鋼板樁的回收問(wèn)題

　　1)現(xiàn)象描述：回填完成鋼板樁拔出后基坑外半幅路面肉眼可見(jiàn)沉陷，測(cè)量顯示較拔出前沉陷38~56cm;路基表面順管溝向出現(xiàn)張裂裂縫，縫寬2~4cm，縫間距約3m，影響范圍約30m;拔出的拉森鋼板樁帶出大量泥土，如圖4所示。2)原因分析：拔出時(shí)的注射器負(fù)壓效應(yīng)導(dǎo)致樁體帶出大量泥土，出現(xiàn)沉陷與裂縫。3)解決辦法：采用文中4.25)的方式仍無(wú)法拔出時(shí)，建議在拉森鋼板樁樁身焊一根注漿鋼管，隨樁體一起壓入土層，拔出時(shí)施壓注漿，既能消除負(fù)壓，還可填塞樁體留出的空隙，壓密松散的回填土，防止土層形變。同時(shí)在樁體壓入時(shí)注入泥漿，還可以減小阻力，方便打樁。

　　6結(jié)論與建議

　　1)方案階段應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況考慮施工完畢拔出的可操作性，如施工完畢后不能拔出樁體回收，則應(yīng)重新評(píng)估拉森鋼板樁的經(jīng)濟(jì)性。2)插打拉森鋼板樁的過(guò)程非常關(guān)鍵，建議全程采用全站儀測(cè)量每根樁的垂直度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)采取措施糾偏。3)鋼板樁施工完成后仍應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的沉降、變形及基坑的穩(wěn)定情況，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整基坑混凝土封底施工方式，合理安排余下工作，可節(jié)省投資、節(jié)約工期。

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