秦文明，倪穎

（1.安徽巖土工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230601；2.安徽地礦建設(shè)工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230601）

1 工程概況

擬建項(xiàng)目位于安徽省南部某市，根據(jù)安徽省區(qū)域地質(zhì)資料分析，該市各時(shí)代地層發(fā)育較為完整，其構(gòu)造格架主要是在印支－燕山旋回期造就的。施工現(xiàn)場(chǎng)原場(chǎng)地局部為魚(yú)塘，后經(jīng)多次回填。根據(jù)勘查單位提供的勘查報(bào)告和原位測(cè)試，擬建場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)層序分別如下：①層雜填土—②層粉質(zhì)粘土—③層粉質(zhì)粘土夾角礫—④層全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖夾砂礫巖—⑤層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖夾砂礫巖。

擬建場(chǎng)地地下水類型有兩種類型：即上層滯和巖層裂隙水。支護(hù)面原場(chǎng)地局部為魚(yú)塘，后經(jīng)多次回填，使得場(chǎng)地情況更加復(fù)雜。因鋼板樁設(shè)計(jì)打入土層為第三層粉質(zhì)粘土夾角礫，前三層土層參數(shù)值見(jiàn)下表。

2 施工難點(diǎn)

本工程邊坡全部在臨近既有建筑物的西北側(cè)，且土方開(kāi)挖基本完成，開(kāi)挖深度最深6.85m。19#樓西側(cè)開(kāi)挖深度最深，為6.85m，約1:0.2放坡，開(kāi)挖后坡頂距離老干部周轉(zhuǎn)房圍墻距離1.2m，目前邊坡已局部塌方；19#樓東北側(cè)為本工程臨時(shí)配電變壓器，變壓器到基坑邊距離2m，變壓器東側(cè)已開(kāi)挖至5.5m深度，約1：0.5放坡，變壓器南側(cè)暫未開(kāi)挖完成；場(chǎng)內(nèi)另有兩處臨近武警大院圍墻處開(kāi)挖部位深度為4.85m，約1:0.2放坡，坡頂距離圍墻1.5m。其余部位開(kāi)挖深度多在3m以內(nèi)，約1:1放坡。

前三層土層參數(shù)值

本工程建成后與老干部周轉(zhuǎn)房室外地坪高差為1.5m，與武警大院南側(cè)圍墻高差1m，與武警大院東側(cè)圍墻高差2m。

圖1 場(chǎng)內(nèi)與相鄰建筑室外高差

3 支護(hù)方案的選擇

擬建項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)。目前主體結(jié)構(gòu)的樁基全部完成，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)大面積開(kāi)挖，現(xiàn)場(chǎng)不具備旋挖樁機(jī)施工的工作面。現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖與北側(cè)小區(qū)高差較大，地表水較豐富，工期要求較緊，故排除人工挖孔樁。從工期、費(fèi)用、安全性等綜合考慮，使用鋼板樁作為支護(hù)。

本工程鋼板樁采用SP-IV型拉森鋼板樁，鋼板樁規(guī)格為400mm×170mm×15.5mm，長(zhǎng)為12m，力學(xué)性能 指 標(biāo) 為 I=39600cm4/m，W=2200cm3/m，Q=105kg/m。進(jìn)入③層粉質(zhì)粘土夾角礫層。

4 施工工藝

4.1 工藝原理

高壓射水輔助鋼板樁沉樁工藝主要是通過(guò)在原有的鋼板樁上安裝一套高壓射水系統(tǒng)，當(dāng)常規(guī)的鋼板樁沉到一定的地層無(wú)法沉入時(shí)，通過(guò)高壓水流將樁體周圍的土體局部切開(kāi)，減小鋼板樁沉入土體中的阻力，從而達(dá)到輔助沉樁的效果。

4.2 高壓射水系統(tǒng)

射水系統(tǒng)包括高壓水泵、輸水管、出水鋼管等幾個(gè)部分。輸水管采用直徑為48mm的軟管，出水鋼管采用A48mm×5mm普通鋼管，鋼管底部的出水嘴加工成橢圓結(jié)構(gòu)，增加出水壓力。在拉森鋼板樁的上端和下端分別焊接2個(gè)環(huán)形卡口，用來(lái)固定高壓射水鋼管，在底部設(shè)置一個(gè)限位活動(dòng)卡板，防止出水鋼管在高壓射水的反作用力下脫落。如圖2所示

圖2 射水鋼管固定位置

4.3 重點(diǎn)工序

鋼板樁施工工藝流程：準(zhǔn)備工作→測(cè)量放線→施工定位樁→安裝導(dǎo)向架→鋼板樁施工→第一道角撐安裝→土方開(kāi)挖→第二道角撐安裝。

4.3.1 插打鋼板樁前的準(zhǔn)備工作

檢查鋼板樁因運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的各種缺陷，如鋼板樁彎曲，鎖口變形、破裂、扭曲等。在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂抹一定量的黃油或者其他可以潤(rùn)滑的油劑物品，用來(lái)減少摩擦。

振動(dòng)錘設(shè)備是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在施工前一定要專門檢查，確保線路暢通，功能正常，夾板不能有磨損。

4.3.2 初步施工

測(cè)量定位放線，先施工2根定位樁，然后在定位樁上安裝導(dǎo)梁，組成框架式的圍籠作為鋼板樁施工的導(dǎo)向架。

4.3.3 高壓射水沉樁

鋼板樁在振動(dòng)錘的作用下，沉入土層一定深度時(shí)，出現(xiàn)進(jìn)尺緩慢，多次反復(fù)打插都無(wú)法到設(shè)計(jì)標(biāo)高。此時(shí)開(kāi)始高壓射水輔助沉樁，振動(dòng)錘緩慢進(jìn)尺，然后打開(kāi)高壓水泵，通過(guò)出水嘴噴出的高壓水，形成一個(gè)切割土壤的“水刀”，對(duì)周圍土體進(jìn)行局部切割，方便鋼板樁插入，同時(shí)，水在土壤中起到一定的“潤(rùn)滑”作用。

在沉樁的過(guò)程中，確保沉樁位置是關(guān)鍵，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)專門的測(cè)量放線人員，隨時(shí)觀測(cè)鋼板樁的垂直度。以第一片鋼板樁為基準(zhǔn)，兩邊對(duì)稱沉樁。當(dāng)鋼板樁達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，停止沉樁，并關(guān)閉高壓水泵。將高壓射水鋼管從鋼板樁上移除，套在下一根鋼板樁上依次循環(huán)反復(fù)沉樁施工，至鋼板樁全部沉樁完畢。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)高壓射水輔助鋼板樁沉樁，解決了部分地質(zhì)條件較差的地方的沉樁問(wèn)題，提高了鋼板樁的沉樁速度，有效的縮短了工期，很大程度上的節(jié)約了勞動(dòng)力成本，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)基坑周圍監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)出的基坑周圍沉降值，均在可控范圍內(nèi)。對(duì)比灌注樁體系的永久性支護(hù)，鋼板樁具有施工速度快、成本低廉、周期短、施工作業(yè)面要求較低等明顯的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)高壓射水進(jìn)行引孔，解決了鋼板樁在粉質(zhì)粘土夾角礫中的進(jìn)尺問(wèn)題，為類似地層中施工鋼板樁提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。