古金文

摘要：文章結(jié)合工程某市政路雨水防洪管工程實(shí)例，主要就鋼板樁支護(hù)在深基坑開(kāi)挖中的應(yīng)用概況進(jìn)行了分析與研究。簡(jiǎn)要地闡述了鋼板支護(hù)樁的組成結(jié)構(gòu)及形式，從而針對(duì)拉森鋼板樁施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了研究，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：鋼板樁；深基坑；支護(hù)；應(yīng)用

鋼板樁支護(hù)是用一種特制的型鋼板樁，利用打樁機(jī)及振動(dòng)錘將鋼板樁壓人地下構(gòu)成一道連續(xù)的板墻，作為深基坑開(kāi)挖的臨時(shí)擋土、擋水維護(hù)結(jié)構(gòu)。鋼板樁結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、鎖口緊密、水密性好、施工方便、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，鋼板樁作為維護(hù)結(jié)構(gòu)在民用、市政、橋梁、工業(yè)建筑的基礎(chǔ)工程中得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)鋼板樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用談一些體會(huì)。

一、工程概述

205國(guó)道某雨水防洪管工程，在下游出水口段，施工圖紙要求破除原混凝土路面，由于原路面與保留的一座橋梁相接，橋面高出正常河水面十二米，路兩邊是居民區(qū)。土方開(kāi)挖后，基坑平均深6米，采用拉森型鋼板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。本工程選用8米長(zhǎng)的Ⅳ型拉森式鋼板樁。

二、鋼板支護(hù)樁的組成結(jié)構(gòu)及其形式

1.鋼板樁支護(hù)簡(jiǎn)介

鋼板樁支護(hù)是一種施工簡(jiǎn)單、投資經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方法。它由鋼板樁、錨拉桿（或內(nèi)支撐錨碇結(jié)構(gòu)、腰梁等）組成。由于鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會(huì)很大。但如果基坑深度過(guò)高（如超過(guò)7m），則基坑不宜采用鋼板樁支護(hù)，除非設(shè)置多層支撐或錨拉桿。從實(shí)質(zhì)上講，鋼板樁屬懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的板樁式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有重量輕、強(qiáng)度高，鎖口緊密、施工方便、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。

2.鋼板樁的種類

鋼板樁主要有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口這兩大類。國(guó)產(chǎn)鋼板樁主要有鞍Ⅳ和包Ⅳ型的拉森式（u型）兩種類型。國(guó)產(chǎn)的鋼板樁的使用條件比較苛刻，較多的應(yīng)用于不太深的基坑支護(hù)。，進(jìn)口鋼板樁由于其質(zhì)量及造價(jià)兩方面具有較大優(yōu)勢(shì)，故在實(shí)際的建筑工程施工中運(yùn)用得比較多，日本及美國(guó)是生產(chǎn)鋼板樁較多的國(guó)家。日本有拉森式z型、直腹板式、H型、組合式等多種類型。美國(guó)主要有z型、拉森式、直腹式等種類。另外還生產(chǎn)一些非標(biāo)準(zhǔn)形式的鋼板樁，以滿足不同工程的需要。在工程計(jì)算之前按地質(zhì)水文等情況根據(jù)相關(guān)工程手冊(cè)及工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行鋼板樁型式的初步選擇。

3.鋼板樁支護(hù)在建筑工程實(shí)踐中的使用特點(diǎn)

在實(shí)踐施工過(guò)程中，鋼板樁的具體選用根據(jù)本基坑工程的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及工期等綜合比較，最后進(jìn)行優(yōu)化，從工程造價(jià)的整體考慮來(lái)得出最優(yōu)化的配選。在大型建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，鋼板樁的使用必須要進(jìn)行諸多方面的考慮。

（1）鋼板樁支護(hù)必須遵循相應(yīng)的力學(xué)原理。鋼板樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種，它具有強(qiáng)度高，適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)合緊密、不漏水性好，施工簡(jiǎn)便，速度快，對(duì)臨時(shí)工程可以多次重復(fù)使用等特點(diǎn)。而這些優(yōu)良性能的前提是其必須滿足其內(nèi)力的設(shè)計(jì)要求。鋼板樁支護(hù)的內(nèi)力分析主要是計(jì)算鋼板樁反彎節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力，相應(yīng)的計(jì)算要結(jié)合實(shí)際施工過(guò)程中鋼板樁的最小入土深度，并將其簡(jiǎn)化為等直梁來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，但必須強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，由于土質(zhì)條件的不確定性和多變性，計(jì)算過(guò)程中所取的入土深度必須保留一定的裕度，必須乘上一個(gè)裕度因子，這個(gè)系數(shù)一般選取1.1～1.2為最佳。

（2）支護(hù)系統(tǒng)本身必須滿足相應(yīng)的力學(xué)原理。支撐系統(tǒng)內(nèi)力計(jì)算主要是分析圍檁和桿件（或拉錨）的內(nèi)力，圍檁為受均布荷載作用的連續(xù)梁，采用工程力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)計(jì)算設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核。

（3）鋼板樁支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性必須有保障。在工程實(shí)踐中，鋼板樁支護(hù)體系的穩(wěn)定性驗(yàn)算是基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算的重要環(huán)節(jié)，更是整個(gè)施工過(guò)程安全高效進(jìn)行的前提條件和最核心的要求。主要包括兩個(gè)方面的穩(wěn)定性校核檢驗(yàn)：系統(tǒng)整體穩(wěn)定性校核和局部抗顛覆穩(wěn)定性校核。系統(tǒng)整體穩(wěn)定性校核一般采用土層的圓弧滑動(dòng)面計(jì)算，它不同于邊坡的滑移面計(jì)算，由于受支撐或錨桿的影響，圓心位于坑壁面上方，靠?jī)?nèi)側(cè)附近?？紤]支撐作用時(shí)，當(dāng)考慮支撐作用時(shí)，整體的穩(wěn)定性檢驗(yàn)可以采用簡(jiǎn)便的校核手段，因?yàn)橹巫饔玫脑O(shè)計(jì)計(jì)算已經(jīng)涵蓋了整體的穩(wěn)定性要求。局部抗顛覆穩(wěn)定性校核是用于驗(yàn)算最下道支撐以下的主動(dòng)、被動(dòng)土壓力繞支撐點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是否平衡，是否存在安全隱患的主要手段和途徑。

三、拉森鋼板樁施工技術(shù)要點(diǎn)

1.拉森鋼板樁施工流程：

根據(jù)施工圖及高程測(cè)設(shè)沉樁定位線→根據(jù)定位線控設(shè)沉樁導(dǎo)向槽→整修平整施工機(jī)械→行走道路→打樁→上支撐→挖土→混凝土施工→填土→拔除鋼板樁。

2.鋼板樁打樁

（1）鋼板樁施工要正確選擇“屏風(fēng)式”打樁方法、打樁機(jī)械和流水段劃分，以便使打設(shè)后的板樁墻有足夠的剛度和良好的防水作用，且板樁墻面平直，以滿足基礎(chǔ)施工的要求，對(duì)封閉式板樁墻還要求封閉合龍。

（2）此法是從一角開(kāi)始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。因此，樁機(jī)行走路線短，施工簡(jiǎn)便，打設(shè)速度快。但是，由于單塊打入，易向一邊傾斜，累計(jì)誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。

（3）先由測(cè)量人員定出鋼板樁圍堰的軸線，可每隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導(dǎo)線，打樁時(shí)利用導(dǎo)線控制鋼板樁的軸線，在軸向法向要求高的情況下，采用導(dǎo)向架。

（4）單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大。在插打過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過(guò)2%，當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí)，拔起重打。偏差矯正：鋼板樁打入時(shí)如出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，到最后封閉合龍時(shí)有偏差，一般用異形樁（上寬下窄或?qū)挾却笥诨驅(qū)挾刃∮跇?biāo)準(zhǔn)寬度的板樁）來(lái)糾正。

3.鋼板樁的拔除

（1）基坑回填后拔除鋼板樁，拔樁前應(yīng)仔細(xì)研究拔樁方法順序和拔樁時(shí)間，否則，由于拔樁的振動(dòng)影響以及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移，給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害，并影響鄰近原有建筑物、構(gòu)筑物或地下管線的安全。