陳沐春
汕頭市潮陽第一建安總公司 廣東 汕頭 515100
正文:
該基坑地塊場地近梯形,東西長約70~170米,南北寬約112米,該地塊包括高層公寓及商業(yè),地上建筑為18、21層, 4層地下室。地下室東西長約45~134米,南北寬約103米,周長約437米,面積約9743平方米,基坑開挖深度為13.2~17.4米。
綜合考慮地質資料、開挖深度、周邊環(huán)境、經濟合理等因素,采用放坡和鋼板樁+土釘錨桿+預應力錨索的支護方式。圍護樁的樁徑為熱軋ⅣW型鋼板樁(600×210),樁長15/18m,鋼板樁穿透隔水層進入殘積層/全、強風化層。腰梁采用鋼梁與錨索連接?;又苓叿忾]Ⅳw鋼板樁作止水帷幕。坡頂、中間坡段、坡底設排水溝及集水井,匯入市政管道前設沉砂池。本文著重介紹鋼板樁段的施工方法。
基坑支護設計剖面圖
(1) 施工工藝簡單,可以縮短基坑施工工期;
(2) 建設造價低,能重復多次使用;
(3) 具有顯著的綠色、環(huán)保效果,達到節(jié)能減排。
施工流程圖
3.2.1 施工機械配備情況
F201/SCU600M靜壓植樁機1臺;SW100/F201/SW150靜壓拔樁機1臺;80T履帶吊1臺;50T履帶吊1臺;電焊機2臺;小型挖機1臺;空壓機1臺;測量儀器1套。
3.2.2 勞動力準備
樁機操作工4人;焊工2;輔工8人。
3.2.3 材料準備
根據現場情況,有計劃有條理的安排運樁車進入,保證現場有樁可用但又不會因樁數量過多而無場地堆放。鋼板樁為熱軋ⅣW型鋼板樁(600×210)。鋼板樁長度采用15/18米,熱軋Ⅳw鋼板樁715支約1307.5噸。
鋼板樁運輸計劃:靜壓植樁機進場時,同時進場2車共計32條鋼板樁,并以初始樁位置為起點,沿鋼板樁施工方向一字排開。按照施工強度和進度,每隔1天運輸一次鋼板樁進場,共約32根。盡量將需要施工的鋼板樁堆放至履帶吊作業(yè)范圍內,避免出現二次搬運。
3.3.1 鋼板樁的吊運
鋼板樁的裝卸最好采用兩點吊遠。吊運時,每次起吊時,要控制鋼板樁根數不宜過多,同時注意保護鎖口免受損傷。吊運方式可以采取成捆起吊和單根起吊。成捆起吊采用鋼索捆扎,單根吊運要使用專用的吊具。
3.3.2 鋼板樁的堆放
鋼板樁堆放的選擇地點,要選擇在不平坦而堅固的場地上,同時便于運往施工現場。堆放時應注意事項:
施工方便:鋼板樁堆放的位置、數量、順序、擺向等要便于鋼板樁的施工;
標識:要按型號、規(guī)格、長度等分開整齊堆放,并在堆放處設置產品標牌;
高度:應分層堆放,每層數量不得超過5根,各層間要加墊枕木或大木枋,墊木之間的間距控制在3~4米,且上層、下層墊木要控制在同一垂直線上,同時堆放總高度要控制在2米以內;
3.4.1 檢驗標準
重復使用的鋼板樁檢驗標準
3.4.2 鋼板樁的進場后檢驗
鋼板樁的進場檢驗,一般要進行材質檢驗及外觀檢驗,對變形的鋼板樁,要提前進行矯正,可以減少鋼板樁壓樁過程中的困難。
鋼板樁外觀檢驗:全部進場的鋼板樁必須進行外觀檢查。檢查項目含表面缺陷、長度、厚度、寬度、高度、平直度、端部矩形比和鎖口形狀等多項內容。檢查中要遵循:a、斷面缺損、割孔的應用同規(guī)格的鋼板焊接補強;b、對鋼板樁施工有影響的多余焊接件要割除;c、如鋼板樁出現嚴重銹蝕,或處理銹蝕后實際斷面厚度偏小的鋼板樁要做退場處理。
鋼板樁材質檢驗:對鋼板樁母材的化學成分及機械性能進行全面試驗。包括鋼材的化學成分分析,構件的拉伸、彎曲試驗,鎖口強度試驗和延伸率試驗等項內容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進行一個拉伸、彎曲試驗。每20~50t重的鋼板樁應進行兩個試件試驗。
采用靜力壓入,其中鋼板樁的打入深度必須以設計深度作為完成控制指標。
3.5.1 初始樁與定位樁的壓入
初始樁施打計劃選擇西南角處開始壓入第一根初始樁,其長度為18米。壓入初始樁時周圍需滿足靜壓植樁機反力機座定位,現場平整長和寬各約5米長平地,便于機座固定和支架打開。機座兩側支架下需鋪設鋼板。支架兩側安放約12T左右配重塊,機座全部放好后將靜壓植樁機主機安放在事先擺好的機座上方。然后將靜壓植樁機動力站擺放在冠梁上并將油管全部連接。全部準備工作就緒后開始起吊第一根鋼板樁與螺旋鉆,完全壓入第一根鋼板樁后繼續(xù)壓入第二根直至壓入四根之后靜壓機能自行走于鋼板樁上方為止,隨后將配重塊、機座與鋼板全部撤除。
3.5.2 Ⅳw拉森鋼板樁壓入順序
打樁順序:從北側初始樁位置開始,沿順時針方向施打鋼板樁直至與首樁閉合。
履帶吊站位安排:履帶吊沿鋼板樁施工方向,站位點位于鋼板樁內側。
3.5.3 施打拉森鋼板樁
(1)基坑的開挖寬度,必須考慮以后各工序的操作方便和利于排水,同時必須預留地下室施工的工作寬度,施工前根據基坑設計圖紙確定開挖寬度,可在地面彈放邊線,以便控制拉森鋼板樁壓樁的位置及方向。
(2)采用配螺旋鉆孔的靜壓植樁機進行施打,逐塊單獨壓入,壓入過程中要隨時對沉樁軸線位置的正確和樁的垂直度進行校核,樁的壓入深度可以在鋼板樁上做標記來控制,鋼板樁的壓入深度必須以設計深度做為完成收樁的控制條件。
(3)壓樁時要受力均勻,減少對基坑側面的現有施工道路及附近建筑物的影響。
(4)必須待拉森鋼板樁止水帷幕封閉后方可進行土方的開挖,嚴格遵守“先支后挖”的原則施工;
為了降低施工對周邊環(huán)境的影響,采用F201靜壓植樁機進行壓樁施工。拔樁采用不帶螺旋鉆輔助設備的SW100靜壓植樁機進行拔樁施工。依次從下往上拆除錨桿、錨索,當地下室結構施工至+30.00時,進行鋼板樁拔出施工。
鋼板樁拔樁阻力由土對樁的吸附力與樁表面的摩擦阻力組成。拔樁方法有靜力拔樁、振動拔樁和沖擊拔樁三種。不論何種方法都是從克服拔樁阻力著眼。鋼板樁拔除的難易,基本取決于打入時難易,易打入的,易拔除;在硬土或密實砂土地質中拔除也比較困難,特別是當鋼板樁的咬口在打入時發(fā)生變形或重直度偏差大的,拔除也比較困難。
3.6.1 拔樁起點和順序:
根據壓樁時的難易情況來確定鋼板樁的拔樁起點,拔樁的順序與壓樁時的順序相反,也可以采用間隔拔的方法。拔樁過程中必須保持靜壓拔樁機、履帶吊等設備處于良好的工作狀態(tài)。加強對鋼絲索的檢查,避免發(fā)生突然鋼絲索斷裂發(fā)生事故。
3.6.2 拔樁時注意事項:
當鋼板樁拔不出時,可用振動錘或柴油錘再復打一次,可克服土的粘著力或將板樁上的鐵銹等消除,以便順利拔出。
拔樁會帶出土粒形成孔隙,并使土層受到擾動,特別在較為軟弱的土地層中,會造成基坑內外已經施工完畢的結構、埋設的管道發(fā)生沉降或偏移,同時引起地面沉降影響周邊建筑物的使用安全,因此對拔樁后土的孔隙及時采用中粗砂填實,也可以用膨潤土漿液進行填充,當控制土層位移有較高要求時,可以采取在拔樁時邊拔樁邊進行注漿等填充法。
本工程采用液壓振動錘拔除鋼板樁,拔出鋼板樁之前必須完成管道的敷設及回填施工后才能進行。
拔出鋼板樁前應控制管槽內地下水位與鋼板樁外的地下水位之間的水位差,以確保拔樁后周邊建(構)筑物的安全。
對于地質條件較好,地下巖石深、孤石少的深基坑,采用靜植鋼板樁+土釘錨桿+預應力錨索的支護體系,可以較好解決基坑支護施工中遇到的難題,并且同時解決基坑支護和基坑防水問題,施工簡單,工程造價低,材料可以回收,施工噪音小,達到綠色環(huán)保,減少對周邊居民的生活影響,值得大力推廣。