董素英

（河南省豫北水利勘測設(shè)計院）

淺析角鋼支護方案在水利工程施工中的應(yīng)用

董素英

（河南省豫北水利勘測設(shè)計院）

隨著不等邊角鋼在建造上的應(yīng)用，它常用于水利建設(shè)上，效果良好，加快了施工進度，降低了工程造價。本文論述了實際施工中的應(yīng)用方法和質(zhì)量控制點不等邊角鋼支護的情況。

不等邊角鋼；支護；水利工程

1 不等邊角鋼施工設(shè)計

1.1 角鋼的概述

角鋼又稱角鐵，是兩邊互相垂直成角形的長條鋼材，有等邊角鋼和不等邊角鋼之分。

1.2 材料的選取

在選取不等邊角鋼時，首先要考慮所建設(shè)工程場地的特點，以及決定使用的施工支護方法等。比如在南水北調(diào)中的大墩引水洞地涵工程，該工程支護選用的不等邊角鋼型號為∠160×100×16，另外還選用了70#等邊角鋼作為圍檁。不等邊角的鋼寬度適中，有比較好的彎曲性能，并且要重點檢驗其外觀和質(zhì)量。為以確保在應(yīng)用在公程上時的安全性，所有的角鋼在使用前需全部檢驗，不合格的產(chǎn)品堅決不能用，但若能夠修補和矯正的可以另行處理，角鋼檢驗時要檢驗其長度、寬度、厚度以及平直度和表面是否有缺陷。

在檢測過程中，若存在有較嚴(yán)重的腐蝕情況，需要對角鋼的斷面進行重新的測量和檢測，再根據(jù)測量檢測結(jié)果判斷是否能夠使用，若能使用，就先用清水將銹蝕部位清洗干凈，然后用砂輪進行打磨，將其磨平；將割孔和斷面缺損的地方進行加強；將有影響的焊接進行切割，以保證在使用時能順利的打入。根據(jù)施工圖紙和基坑支護方案計算，該工程選用的不等邊角鋼長度17.37m長，為保證基坑支護的安全性，不等邊角鋼入打入土中深度確保要達到樁長0.5倍以上，經(jīng)過計算不等邊角鋼插入土中深度為8.7m。

1.3 不等邊角鋼打設(shè)

施打前一定要熟悉工程地下管線、管網(wǎng)及構(gòu)筑物等情況，根據(jù)基坑外圍挖寬，測放出不等邊角鋼打設(shè)線，留出以后施工需要的工作面，用自石灰標(biāo)示出不等邊角鋼打設(shè)具體位置。

不等邊鋼板樁打設(shè)是本工程施工最關(guān)鍵的工序，關(guān)系到工程的施工質(zhì)量和施工安全，鋼樁打入法有兩種：①單樁打入法；②屏風(fēng)打入法，以下是兩種打設(shè)方法的具體做法：

單樁打入法此種打入法比較簡單，操作起來比較容易，即以一塊或兩塊不等邊角鋼作為一組，打樁時從一側(cè)開始向另一側(cè)施打。施工前要將不等邊角鋼的一些細(xì)節(jié)處理好，將角鋼鎖口涂上油脂，變形較大和銹蝕嚴(yán)重的鎖口需要加以整修和處理。對于彎曲和變形較大的角鋼，必須經(jīng)矯正滿足要求后方可使用。打樁之前先要插樁，鎖口對準(zhǔn)插樁點，甩吊車吊裝，插樁完成之后，就可進行打樁。按照上述程序如此重復(fù)操作，直至基槽內(nèi)鋼樁全部打設(shè)完成。因為此法較為簡單，所以只適用于板樁墻要求不高，且板樁長度較?。ㄈ缧∮?0m）的情況。

屏風(fēng)式打入法的好處是可實現(xiàn)封閉合攏，不容易發(fā)生材料的扭轉(zhuǎn)、屈曲、傾斜等現(xiàn)象，使打入的精度更高。具體做法為，將10或者20根鋼板樁成排的插入導(dǎo)架，呈屏風(fēng)狀，再進行施打，施打時要先將屏風(fēng)墻兩端的鋼板樁打至設(shè)計標(biāo)高或者一定的深，成為定位板樁，然后在中間、1/3、1/2處，呈階梯狀打入。此打法共有6種，分別為正向、逆向、往復(fù)、中分、中和和復(fù)合，其中施打順序也是板樁施工工藝的關(guān)鍵之一。屏風(fēng)式打入法的優(yōu)點是可以減少傾斜誤差積累，防止過大的傾斜，而且比較容易實現(xiàn)封閉合攏，能保證板樁墻的施工質(zhì)量。其缺點是插樁的自立高度較大，要注意插樁的穩(wěn)定和施工安全。

一般鋼板樁按照上述方法均可拔出，但是遇有少數(shù)樁比較難拔，遇到這種情況，我們不妨先用振動錘將鋼板樁向下打20cm左右，然后再振動鋼板樁的鎖口，振動過后再上拔，如此反復(fù)捶打、振動、上拔，就可以將難拔的鋼板樁拔出。待鋼板樁拔除以后，需要立即回填和處理樁孔，回填不及時容易引起周圍土體位移和沉降，并由此造成臨近建筑物和構(gòu)筑物的破壞。回填時選用滿足回填要求的土方進行回填和夯實，嚴(yán)禁用大土塊進行回填，這樣容易造成回填土方下不去，樁孔中留有空隙。夯實的結(jié)果要滿足土方回填的密實度。

2 施工中遇到的問題及處理

由于施工過程中遇到的地下土質(zhì)和障礙物情況各式各樣，需要對不同的情況做出不同的處理：

在打樁過程中遇到大塊石頭，這種情況是經(jīng)常遇到也是難以避免的，這樣鋼板樁沒有辦法繼續(xù)打下去，在方案允許的條件下，可以轉(zhuǎn)一下角度。由于地下土質(zhì)摻雜有大小不一的石塊，且塊石分布不均勻，這樣在鋼板樁擠進過程中周圍受到石塊側(cè)向擠壓，且受力大小不一致，這樣鋼板樁在打入的過程中往往偏移和傾斜，遇到此種情況可以考慮將鋼板樁向上提起一段，然后再向下打入，如此反復(fù)幾次，這樣做的目的是將側(cè)向擠壓的塊石振碎或使其偏移一邊，鋼板樁偏移和傾斜的問題就可以解決了。打樁時還經(jīng)常遇到被打的鋼板樁與相鄰鋼板樁鎖口間的阻力較大，而被打樁行進方向的貫入阻力較小，這樣就會導(dǎo)致被打的鋼板樁發(fā)生傾斜，這種情況相應(yīng)的處理方法有：為減少鎖口阻力在鎖口上涂上潤滑濟，另外施工時用儀器隨時測量檢查垂直度，發(fā)現(xiàn)問題及時控制糾正。

3 基坑監(jiān)測措施

為了保證基坑中施工人員和建筑物的安全，不但需要及時了解基槽支護的穩(wěn)定和周邊環(huán)境變化情況，還需要及時掌握準(zhǔn)確可靠的沉降和變形數(shù)據(jù)資料，通過建立支護變形和沉降觀測網(wǎng)，定期進行變形和沉降觀測，是一種行之有效的方法。

3.1 水平位移觀測方法

基槽每邊上布置1條基線，按其基線的長短可布設(shè)1～3個變形觀測點，同時可將這些水平觀測點作為沉降觀測點使用。觀測人員定期用全站儀觀測基線網(wǎng)內(nèi)的坐標(biāo)，將觀測記錄與前一期的測量成果進行對照，分析水平位移變化情況，位移變化在可控制范圍內(nèi)，繼續(xù)觀測，繼續(xù)施工；如發(fā)現(xiàn)位移有較大變化時，為保證基槽中施工人員安全，及時通知施工人員立即撤離；分析水平位移產(chǎn)生變化較大的原因，及時采取有效的加固和補救措施，確保加固安全后方可繼續(xù)施工，需要注意的是，這一階段的水平位移觀測還要繼續(xù)進行，直至本工程施工完成。

3.2 沉降觀測方法

沉降觀測儀器可采用S3型精密水準(zhǔn)儀，這種儀器測量的數(shù)據(jù)精度比較高。沉降觀測具體方法為：采用工地上原有的高程水準(zhǔn)點作為測量起始基準(zhǔn)點，開始測量，引高程點至支護基坑周圍后，按照基槽上已經(jīng)編好順序的沉降觀測點，進行測量記錄，最后還要進行閉合測量復(fù)核。需要強調(diào)的是，為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，最后進行閉合測量是比較重要的，這一點一定要把握好。

4 質(zhì)量和安全保證措施

合理的施工方案需要嚴(yán)格的組織和措施來保證實現(xiàn)，為保證該設(shè)計方案的施質(zhì)量和施安全，需要做好以下幾個方面：

嚴(yán)格遵守執(zhí)行有關(guān)的質(zhì)量規(guī)范?，F(xiàn)場成立以質(zhì)檢組為主體的質(zhì)量管理組，由項目經(jīng)理擔(dān)任組長，技術(shù)總工擔(dān)任副組長，建立質(zhì)檢和質(zhì)量保證體系，實行質(zhì)量負(fù)責(zé)制，每項工作事前需要技術(shù)交底，事后需要驗收把關(guān)。

把好材料關(guān)，對所投入材料進行質(zhì)量控制，確保使用材料符合設(shè)計要求，兩樁間必須交接扣好卡口。

基槽頂周邊設(shè)置安全防護設(shè)施，防止人員和物體等墜落，基坑中工人施工時必須安排專人觀測基坑的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)異常情況，要立即撤離。

準(zhǔn)備基坑支護加固材料和工具，以防突發(fā)和緊急情況，施工過程中要嚴(yán)密進行水平位移、沉降指標(biāo)的監(jiān)測，各項指標(biāo)均不能超過設(shè)計及基坑支護技術(shù)規(guī)范的要求。如發(fā)現(xiàn)任何異常情況，應(yīng)及時會同各相關(guān)單位，確定相應(yīng)的加固措施。在工地準(zhǔn)備備用工字鋼，以備在樁水平位移超過允許值時加設(shè)內(nèi)斜撐。

5 結(jié)語

用不等邊角鋼作為基坑支護，是水利工程施工中基坑支護方法的一種，尤其適用于開挖邊坡長度受到限制，或者為保證基坑周邊的原有建筑物安全，保證基坑周邊道路正常通行等情況，使用此種方法既能減少施工時間，加快施工進度，且支護效果顯著，又能降低工程造價等，是一種行之有效的基坑支護方法。

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