王爵平

摘 要：文章以實(shí)際施工工程為例，詳述了HUC組合鋼板樁施工流程、施工工藝及質(zhì)量保證措施，希望可以為相關(guān)工程的施工提供一些參考。

關(guān)鍵詞：HUC組合鋼板樁；深基坑；施工工藝；施工質(zhì)量

1.工程概況

某廠區(qū)配套工程，包括4棟高層建筑物帶連體地下室，地上的總建筑面積為：43267.98m2，地下室建筑面積3877.13m2，建筑層數(shù)為18層。本工程基坑面積約3877m2，開挖深度5.9～8.3m，基坑周長(zhǎng)約為295m，基坑南面距江面15m，土方開挖范圍及支護(hù)體系均落于淤泥層內(nèi)。基坑支護(hù)采用HUC組合式鋼板樁（HN700/800×300型鋼樁+U型鋼板）的支護(hù)方式，H型鋼長(zhǎng)度15/18m，采用800×300和700×300兩種規(guī)格型鋼，相鄰型鋼之間的間距為1.60m，U型鋼板樁長(zhǎng)度12/15m。內(nèi)支撐體系為混凝土現(xiàn)澆梁。

2. HUC組合式鋼板樁技術(shù)特點(diǎn)

2.1 HUC組合式鋼板樁簡(jiǎn)介

HUC是H-pileandU-pileConnected的縮寫，其核心是由H型鋼主樁和U型鋼板輔樁通過圓管鎖扣相連，兼具受力與抗?jié)B兩種功能的組合式基坑圍護(hù)體系[1]。H鋼板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，承載大部分的水土壓力；與U型鋼板樁的組合使用可獲得更大的截面參數(shù)，優(yōu)化節(jié)省鋼材用量。通過圓管鎖扣的連接，可適應(yīng)不同基坑形狀，靈活性強(qiáng)。極少個(gè)別的圓管鎖扣部位滲水，可通過該部位填充水密材料、灌漿等措施，實(shí)現(xiàn)圍護(hù)體系的100%止水。

2.2適用地質(zhì)條件及深度

HUC組合鋼板樁施工工法適用于建筑與市政中淤泥質(zhì)土、黏土、粉土等軟土及一般非硬土層地質(zhì)的地下基坑支護(hù)工程，且不受地下水位的限制[2]。

2.3適用基坑深度

通過專業(yè)資質(zhì)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，HUC組合鋼板樁支護(hù)體系可結(jié)合多道支撐（或拉錨），用于開挖深度12m以內(nèi)的深基坑工程。

3 HUC組合式鋼板樁施工工藝

3.工藝流程（見圖1）

3.1施工工藝

3.1.1施工前準(zhǔn)備

組織項(xiàng)目部人員學(xué)習(xí)圖紙和地質(zhì)勘探報(bào)告，了解施工現(xiàn)場(chǎng)各土層各項(xiàng)物理性能和水文地質(zhì)情況，體會(huì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)意圖，并進(jìn)行圖紙會(huì)審和試成孔。對(duì)場(chǎng)地內(nèi)存在的一些未破除地下障礙物進(jìn)行標(biāo)記，待平整場(chǎng)地時(shí)破除。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的各種型鋼、鋼板建材進(jìn)行檢查、篩選，并在指定位置堆放整齊；主要施工機(jī)具如導(dǎo)向架、履帶吊車及振動(dòng)錘等進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收[3]。

3.1.2場(chǎng)地平整、放樣

確定樁基礎(chǔ)軸線、標(biāo)高并引測(cè)至現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)過監(jiān)理、甲方的復(fù)核并辦理書面簽證手續(xù)。根據(jù)測(cè)量出來的樁位圖進(jìn)行場(chǎng)地平整，場(chǎng)地的平整度高低直接決定了調(diào)整導(dǎo)向架的效率。施工范圍場(chǎng)地不能過于泥爛，施工場(chǎng)地平整范圍需保證至少3～4m的空間，圍護(hù)內(nèi)邊線多出的距離至少2～3m以保證導(dǎo)向架的施工安放。

3.1.3導(dǎo)向架安放、固定

根據(jù)土質(zhì)的情況，若現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)較好的話，可在打樁前開挖出2～3m的溝槽，目的是增加導(dǎo)向架的高度，提高施工的精度。吊車在安放導(dǎo)向架過程中保持平穩(wěn)，導(dǎo)向架在安放時(shí)，利用千斤頂將導(dǎo)向架保證平面水平，上下垂直，誤差應(yīng)小于3mm，可以利用儀器或線錘進(jìn)行控制。導(dǎo)向架調(diào)整完畢后，進(jìn)行對(duì)導(dǎo)向架的固定，避免在施工過程中由于振動(dòng)錘的振動(dòng)力以及滑輪和土對(duì)型鋼所產(chǎn)生的摩擦力，使導(dǎo)向架產(chǎn)生抖動(dòng)從而產(chǎn)生位移3.2.4H型鋼施打

（1）當(dāng)開始準(zhǔn)備打H型鋼時(shí)，首先將H型鋼吊起通過導(dǎo)向架上下兩層，不要入土，在入土前進(jìn)行對(duì)H型鋼的定位，將所有可動(dòng)滑輪全部收緊頂住H型鋼，當(dāng)上下兩層的滑輪全部收緊到位后，略微松開可動(dòng)滑輪，使滑輪和型鋼間保持接觸面就行，期間吊機(jī)吊型鋼要盡量保持穩(wěn)定，不能有大的晃動(dòng)。

（2）當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒時(shí)，開始下沉H型鋼，先靠型鋼自身的重力沉樁，當(dāng)無法再下沉?xí)r，開始夾緊振動(dòng)型鋼。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，振動(dòng)下沉過程中，H型鋼的下沉速度不能過快，同時(shí)使動(dòng)滑輪面與H型鋼表面有效接觸，隨時(shí)注意動(dòng)滑輪的變化，保證滑輪持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）振動(dòng)下沉型鋼樁至導(dǎo)向架上層以上60～80cm時(shí)，停止振動(dòng)，開始下一個(gè)型鋼樁的施工。相鄰H型鋼預(yù)留的高度應(yīng)高低不等，形成上下錯(cuò)位，有利于U型板樁的施工。注意每當(dāng)施工完一根型鋼后，應(yīng)觀察導(dǎo)向架的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)有偏位或不水平，應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整，時(shí)刻保持導(dǎo)向架的平衡。

（4）導(dǎo)向架中依次打入全部數(shù)量的H型鋼。

3.1.5U型鋼板施打

（1）導(dǎo)向架上H型導(dǎo)向孔內(nèi)的H型鋼樁全部施工完成后，再開始捶打U型輔樁。由于板樁加工和運(yùn)輸?shù)膯栴}，U型板樁的尺寸大小會(huì)發(fā)生變化，不是完全一致，所以在施工前先量好H型鋼鎖口間的間距，選擇一個(gè)適合的U型板樁。

（2）當(dāng)U型板兩端都對(duì)入型鋼鎖口后，應(yīng)靠自身的重力做自由沉樁，期間吊機(jī)和指揮應(yīng)注意配合，時(shí)刻調(diào)整吊機(jī)方向，讓板能自由順利地通過導(dǎo)向架上下兩層，并入土一部分，當(dāng)入土后不再沉樁時(shí)，開始振動(dòng)U型板樁，振動(dòng)過程不過能快，應(yīng)保持一定的速率下沉。

3.1.6吊出導(dǎo)向架

當(dāng)施工完一個(gè)導(dǎo)向架內(nèi)的HUC組合鋼板樁后，松開限位調(diào)節(jié)裝置的導(dǎo)向輪，用吊車將導(dǎo)向架吊起，根據(jù)放樣位置放置至下一段。

3.1.7施打鋼板樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高

調(diào)出導(dǎo)向架后，繼續(xù)采用吊車振動(dòng)錘把H型鋼樁及U型鋼板樁振動(dòng)錘打至設(shè)計(jì)標(biāo)高[4]。

3.1.8循環(huán)施工

重新將導(dǎo)向架安放及固定在下一組樁位，并施打下一組鋼板樁。依次類推，進(jìn)行循環(huán)作業(yè)直至全部組合鋼板樁施工完畢。

3.1.9組合鋼板樁拆除

當(dāng)基坑回填夯實(shí)，圍護(hù)內(nèi)外壓力趨于平衡，相關(guān)支撐冠梁等結(jié)構(gòu)拆除完畢并清理干凈后，方可拔除組合鋼板樁。拔樁順序可先拔除U型鋼板并初步回填后，再拔出H型鋼樁；亦可按順序依次拔出型鋼樁。拔樁時(shí)，先用振動(dòng)錘將鋼板樁振動(dòng)10min以減小土的粘附，然后邊振邊拔。對(duì)樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設(shè)備的能力，將相鄰的樁一起拔出。由于鋼板樁撥起時(shí)會(huì)產(chǎn)生拖帶沉降和土體則移，因此拔出型鋼樁后及時(shí)灌砂灌水填充，必要時(shí)輔以水泥漿液加固。

4.質(zhì)量保證措施

4.1原材料的質(zhì)量控制

（1）用于本工程的材料、機(jī)械等，均須符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范所要求的類型和質(zhì)量。

（2）施工工藝和量測(cè)裝置進(jìn)行日常檢查，材料按要求進(jìn)行取樣和檢測(cè)，保證其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)圖紙要求和相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

（3）H型鋼和U型板樁的彎曲度應(yīng)控制在能控制的范圍以內(nèi)，能小則小，H型鋼的彎曲度不能大于4cm（以兩頭拉線取中間最大偏差值）。

（4）對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)加工的材料，焊接處的焊疤必須要打磨平，否則會(huì)對(duì)導(dǎo)向架和滑輪產(chǎn)生破壞，給施工造成困難。

4.2施工中的質(zhì)量控制

4.2.1 H型樁的垂直度控制

對(duì)H型樁樁身垂直度的控制，是整個(gè)HUC組合式鋼板樁施工的關(guān)鍵，也是最難控制的環(huán)節(jié)。通過使用打樁定位導(dǎo)向架能有效控制在施工過程中H型鋼的垂直度，保證打樁精度使鋼板的樁能順利進(jìn)入土層。導(dǎo)向架中限位調(diào)節(jié)裝置是整個(gè)導(dǎo)向架的核心，限位調(diào)節(jié)裝置采用6個(gè)圓柱寬型鐵滑輪，其中包含可調(diào)節(jié)滑輪與固定滑輪各3個(gè)，分別安放在H型鋼模型周圍，以保證型鋼在施工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的扭動(dòng)如圖2所示）。上下層的限位調(diào)節(jié)裝置位置在水平、垂直方向必須在一條線上，誤差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)，有條件的情況下控制在1mm，所有滑輪必須即時(shí)涂油保養(yǎng)，特別是動(dòng)滑輪。在施打下沉過程中，要時(shí)刻關(guān)注動(dòng)滑輪組的工作情況，保證動(dòng)滑輪與H型鋼的可靠接觸并持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。注意H型鋼在下沉過程中是否與鐵摸板發(fā)生碰撞，如型鋼已經(jīng)緊貼鐵摸板，則證明型鋼已經(jīng)產(chǎn)生較大的偏移，應(yīng)立即停止振動(dòng)，將型鋼拔出，重新調(diào)整[4]。

4.2.2 U型板樁沉樁控制

U型板樁兩側(cè)圓鋼需切割出一定的角度，方便插入H型鋼時(shí)的對(duì)位。U型板樁的寬度應(yīng)比兩根H型鋼間距小5～10mm，現(xiàn)場(chǎng)可利用吊車錘適當(dāng)調(diào)整U型板的寬度。施工前，須在圓鋼上涂上黃油，減少圓鋼與鎖口的摩擦力。施工時(shí)，如遇到板樁入土尚未達(dá)到一半就難以下沉?xí)r，應(yīng)立即停止施工并將其拔出，查明原因后再施工，嚴(yán)禁強(qiáng)行施打。

4.2.3導(dǎo)向架端頭處U型鋼板的施工控制

當(dāng)施工完一個(gè)導(dǎo)向架，進(jìn)行下一組HUC組合鋼板樁施工時(shí)，利用導(dǎo)向架前端伸出的固定間距的定位器，控制與前一組H型鋼樁的間距。待兩組導(dǎo)向架的HUC組合鋼板樁施打入土后，插入U(xiǎn)型鋼板完成兩組HUC組合鋼板樁之間的連接。

4.2.4轉(zhuǎn)角樁的施工控制

在基坑支護(hù)的轉(zhuǎn)角部位通常存在不同的角度，施工前根據(jù)設(shè)計(jì)方案計(jì)算出轉(zhuǎn)角的角度，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核確認(rèn)后，在工廠制作轉(zhuǎn)角定制H型鋼樁，注意圓管鎖扣的開槽方向。施工至相應(yīng)轉(zhuǎn)角端頭處時(shí)，使用定制H型鋼樁以保證U型鋼板的插入。

4.2.5封閉樁的施工控制

施工至最后封閉樁時(shí)，由于擠土效應(yīng)及現(xiàn)場(chǎng)施工誤差，鋼板樁之間的間距不成整倍數(shù)，必然在最后封閉處需用異型板樁連接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)的實(shí)際尺寸，制作U型鋼板，鋼板的尺寸滿足相鄰H型鋼樁的鎖扣間距。

5.結(jié)語

當(dāng)前，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)建設(shè)進(jìn)程加快，對(duì)深基坑施工技術(shù)水平的要求也越來越高。施工實(shí)踐表明，在深基坑工程中，該組合樁施工技術(shù)的應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)當(dāng)?shù)玫竭M(jìn)一步的推廣使用，以提高深基坑工程施工的整體效益以及水平。

參考文獻(xiàn)：

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