深基坑開挖鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)

發(fā)布時(shí)間： 1

深基坑開挖鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)
李孝才
摘要為解決軟泥、粉煤灰湖泊中的承臺(tái)深基坑開挖施工難題，本文通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，以武漢天興洲大橋公路引線Ⅱ標(biāo)戴家湖中承臺(tái)施工為例，重點(diǎn)闡述施工方法。通過對(duì)其結(jié)構(gòu)及應(yīng)用技術(shù)的探討可知，鋼板樁支護(hù)受力明確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝方法合理可行，減少了開挖工程量費(fèi)用，節(jié)約了成本，提高了效率。
關(guān)鍵詞深基坑鋼板樁施工技術(shù)
一、工程概況
武漢天興洲公鐵兩用長(zhǎng)江大橋公路引線工程Ⅱ標(biāo)段主體為和平大道立交，主線橋全長(zhǎng)1426米；北起青山區(qū)建設(shè)十路東側(cè)，南跨青山港、和平大道、止于戴家湖，本立交采用雙喇叭式互通立交形式，承臺(tái)多位于戴家湖中。戴家湖為青山熱電廠的粉煤灰排放地，粉煤灰厚度10～15m，流動(dòng)性強(qiáng)。
二、鋼板樁及承臺(tái)施工
1、施工準(zhǔn)備及測(cè)量放樣
承臺(tái)采用鋼板樁圍護(hù)施工。樁基施工完成后方可進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備工作。測(cè)量放樣時(shí)測(cè)量人員用全站儀定出鋼板樁圍堰平面位置（比承臺(tái)實(shí)際尺寸每邊加寬1.5m），同時(shí)對(duì)地面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，這樣便于施工人員準(zhǔn)確掌握基坑內(nèi)開挖取土的深度。
此外承臺(tái)施工前應(yīng)對(duì)地面的排水是否通暢進(jìn)行檢查，必要時(shí)在地面上開挖和設(shè)置排水溝，防止圍堰外的地面水流入基坑內(nèi)影響施工。
2、鋼板樁圍堰施工
將承臺(tái)平面尺寸每邊加1.5m作為鋼板樁圍堰尺寸，方便內(nèi)支撐和模板安裝等工作。施工前首先對(duì)鋼板樁進(jìn)行整理。主要用一塊長(zhǎng)1.5～2.0m的標(biāo)準(zhǔn)板樁從頭至尾沿被檢查樁（即將使用的鋼板樁）走一次。如發(fā)現(xiàn)鎖口不順暢或有缺陷的地方提前進(jìn)行修整。鋼板狀整理后堆放整齊，下面支墊方木，妥善保存。
3、插打鋼板樁
承臺(tái)鋼板樁采用拉森-Ⅳ型，每根板樁長(zhǎng)度12m。鋼板樁頂露出地面20～50 cm。鋼板樁插打采用打樁機(jī)直接打設(shè)，鋼板樁采用逐根插打的方法。插打鋼板樁之前，通過測(cè)量安裝導(dǎo)向架，以保證鋼板樁插打的位置準(zhǔn)確。在插打過程，施工人員重點(diǎn)對(duì)板樁的垂直度進(jìn)行觀察，一旦傾斜及時(shí)做好方向調(diào)整。
4、開挖基坑，設(shè)置內(nèi)支撐
全部鋼板樁插打完成。接著進(jìn)行基坑開挖和圍堰內(nèi)支撐的安裝等工作。承臺(tái)基坑開挖采用以機(jī)械開挖為主，人工輔助配合的方法（對(duì)于機(jī)械臂夠不到的地方用人工清除）。開挖過程利用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)沿圍堰四周不同位置繼續(xù)開挖。挖出的土渣隨即用�？吭谶吷系倪\(yùn)輸車運(yùn)至廢棄點(diǎn)集中處理。
根據(jù)計(jì)算，承臺(tái)鋼板樁圍堰設(shè)有4～5道水平內(nèi)支撐，具體各墩鋼圍堰內(nèi)支撐位置分別見附圖1和附圖2 �，F(xiàn)將有關(guān)施工方法簡(jiǎn)述如下：
（1）在基坑開挖取土過程，當(dāng)挖至第一道內(nèi)支撐的高度后應(yīng)暫時(shí)停止開挖工作并開始安裝第一道水平內(nèi)支撐。在安裝過程應(yīng)采用可靠措施比如支墊鋼板或方木的辦法保證鋼板樁與支撐橫梁間密貼。第一道水平內(nèi)支撐安裝完畢后繼續(xù)向下開挖。當(dāng)開挖至第二道水平內(nèi)支撐的高度后暫停開挖取土工作，仍應(yīng)安裝第二道水平內(nèi)支撐。同樣要采取鋼板支墊等方法確保內(nèi)支撐橫梁與鋼板樁間密貼。如此操作幾個(gè)循環(huán)直到最后一道支撐安裝完成，最后繼續(xù)開挖直至指定的標(biāo)高。
（2）鋼板樁插打完，即可抽水開挖。先支撐再開挖，并檢查各節(jié)點(diǎn)是否頂緊，板樁與圍檁間木楔是否敲緊，防止因開挖而出現(xiàn)事故。開挖速度不能過快，且要隨時(shí)觀察圍堰的變化情況。當(dāng)鎖口不緊密漏水時(shí)，用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞，同時(shí)在鎖口處漏縫處撒大量木屑或谷糠，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，或采用砼封底等措施。
（3）部分承臺(tái)因鋼板樁打入亞粘土層太深致使鋼板樁無法打入，首先采用引孔機(jī)進(jìn)行引孔，然后進(jìn)行鋼板樁插打。
（4）進(jìn)行承臺(tái)鋼板樁施工前應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算基坑開挖深度，當(dāng)開挖深度超出鋼板樁長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)在鋼板樁插打完畢后，組織機(jī)械下挖一定的深度，再將鋼板樁向下插打，確保鋼板樁錨入基坑底1.5m,并進(jìn)行安裝支撐即可。
5、鑿除樁頭
承臺(tái)基坑開挖完畢，然后進(jìn)行樁頭砼鑿除清理工作。鑿除前用油漆在樁頭設(shè)計(jì)標(biāo)高處做醒目標(biāo)記。鑿除過程中應(yīng)嚴(yán)格控制樁頭標(biāo)高特別是保證嵌入承臺(tái)內(nèi)的樁頭高度（15cm），避免出現(xiàn)樁頭實(shí)際標(biāo)高低于設(shè)計(jì)的情況。當(dāng)鑿至設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)確保露出新鮮砼面且樁頭無松散砼。最后將樁頭表面清理干凈。
對(duì)于各墩鑿除的樁頭砼廢渣收集后運(yùn)輸至廢棄點(diǎn)集中處理。
6、澆筑墊層砼或封底混凝土
承臺(tái)底部設(shè)計(jì)為10㎝厚C15砼墊層。樁頭驗(yàn)收完畢后再進(jìn)行墊層砼的澆筑工作。找平基坑底，做好標(biāo)記確保砼墊層的澆筑高度，同時(shí)應(yīng)有專人進(jìn)行找平以保證墊層砼的平整度。
在墊層砼澆筑時(shí)注意設(shè)置排水溝和集水坑，一旦基坑內(nèi)有滲水及時(shí)通過水泵排出圍堰。當(dāng)墊層砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，方可進(jìn)行其他作業(yè)。
地下水壓大，單純抽水無法降低水位，原設(shè)計(jì)C15砼墊層無法施工時(shí)，采取灌注水下混凝土封底。
7、拔鋼板樁
鋼板樁拔樁前，先將圍堰內(nèi)的支撐拆除，拆除過程中首先用粘土回填到支撐以下50㎝，然后拆除支撐，逐步從下到上陸續(xù)拆除。支撐拆除完成后，先將鋼板樁略用錘擊振動(dòng)各拔高1～2m，然后挨次將所有鋼板樁均拔出，對(duì)樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一齊拔出。
8、質(zhì)量控制
在拼接鋼板樁時(shí)，兩端鋼板樁要對(duì)正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯(cuò)位不大于2mm，使用新鋼板樁時(shí)，要有其機(jī)械性能和化學(xué)成份的出廠證明文件，并詳細(xì)丈量尺寸，檢驗(yàn)是否符合要求。
為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導(dǎo)向木，順導(dǎo)向木下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強(qiáng)測(cè)量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)調(diào)整，使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于5‰，同時(shí)為了使圍堰周邊能為鋼板樁數(shù)所均分，事先在圍堰導(dǎo)梁上按鋼板樁組的實(shí)際寬度畫出各組鋼板樁的位置，使寬度誤差分散，并在插樁時(shí)，據(jù)此調(diào)整鋼板樁的平面位置，使誤差不大于±15mm。
在進(jìn)行鋼板樁的插打時(shí)，當(dāng)鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當(dāng)垂直度較差時(shí)，要分兩次進(jìn)行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。
打樁時(shí)必須在樁頂安裝樁帽，以免樁頂破壞，切忌錘擊過猛，以免樁尖彎卷，造成拔樁困難。
9結(jié)束語
以上對(duì)承臺(tái)深基坑開挖鋼板樁支護(hù)施工方法進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的探討，雖然橋梁承臺(tái)深基坑的施工方法多種多樣，但對(duì)于具體鋼板樁圍檁支護(hù)施工法開挖是為了有效的減少開挖數(shù)量，加快工程進(jìn)度，節(jié)約成本。同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種措施，完善“土力學(xué)理論”的實(shí)踐和應(yīng)用。