張 利 珍

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

1 工程概況

某道路拓寬改造工程中溝槽工程，施工范圍為二中路路口至堯賢街路口(K0+000～K1+180)，管道和管溝長(zhǎng)約1.18 km，南北兩側(cè)均布設(shè)管道。雨水管道管徑為DN800，長(zhǎng)度約1 142.6 m，開挖深度1.5 m～4.7 m；污水管道管徑為D500，長(zhǎng)度約1 115.7 m,開挖深度為2 m～7.9 m；綜合管溝尺寸為2 m×2.4 m，長(zhǎng)度約1 230 m，開挖深度為3.6 m～6.2 m。三種管道同溝開挖施工，開挖寬度為9.5 m，開挖深度為7.9 m。

2 場(chǎng)地條件

2.1 工程地質(zhì)

第③層粉土：黃褐色，稍濕～濕，稍密～中密，土質(zhì)均勻，粉質(zhì)較明顯，可見銹色浸染斑點(diǎn)，含結(jié)核、粘粒，搖震反應(yīng)中等，無光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，中壓縮性，局部夾有薄層細(xì)砂。該層層底埋深8.0 m～15.9 m，厚約1.1 m～6.7 m，層底標(biāo)高448.76 m～454.19 m。

第④層細(xì)砂：黃褐色，飽和，稍密～中密，純凈，分選性差，磨圓度差，單粒結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母及暗色礦物等，局部夾有粉土、粉砂透鏡體。該層層底埋深9.2 m～17.0 m，厚約0.6 m～1.7 m，層底標(biāo)高447.17 m～453.09 m。

第⑤層粉土：黃褐色，稍濕～濕，中密～密實(shí)，土質(zhì)均勻，粉質(zhì)一般，搖震反應(yīng)中等，無光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，可見鐵銹色及菌絲狀浸染條紋，中壓縮性，含粘粒。該層層底埋深12.2 m～19.3 m，厚約0.9 m～3.7 m，層底標(biāo)高444.27 m～448.76 m。

第⑥層細(xì)砂：黃褐色，稍濕，中密，分選性好，磨圓度差，單粒結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母及暗色礦物等，局部夾有粉土透鏡體。該層層底埋深13.5 m～19.0 m，厚約0.7 m～1.8 m，層底標(biāo)高442.47 m～447.26 m。

第⑦層粉土：褐黃色，稍濕，密實(shí)，土質(zhì)均勻，粉質(zhì)一般，搖震反應(yīng)中等，無光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，中壓縮性，局部夾有薄層粉質(zhì)粘土。該層最大揭露厚度約6.5 m，揭露底部標(biāo)高436.87 m。

溝槽開挖支護(hù)設(shè)計(jì)過程所需物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

表1 物理力學(xué)指標(biāo)

2.2 水文地質(zhì)

第③層粉土：黃褐色，稍濕～濕，稍密～中密，土質(zhì)均勻，粉質(zhì)較明顯，可見銹色浸染斑點(diǎn)，含結(jié)核、粘粒，搖震反應(yīng)中等，無光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，中壓縮性，局部夾有薄層細(xì)砂。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)結(jié)果，得到場(chǎng)地地下水位穩(wěn)定在現(xiàn)地表下8.54 m～14.59 m之間，穩(wěn)定水位標(biāo)高446.72 m～455.08 m，地下水類型為孔隙潛水，主要由側(cè)向徑流及大氣降水補(bǔ)給，季節(jié)性水位變幅約為0.5 m，地下水主要自東向西，向汾河徑流排泄。

本次溝槽開挖深度為7.9 m，無地下水。

3 溝槽支護(hù)設(shè)計(jì)

本工程工期按業(yè)主要求，結(jié)合實(shí)際情況，總工期計(jì)劃80日歷天內(nèi)完工。根據(jù)本工程的特性，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘后，制定了整個(gè)工程的施工方案。

對(duì)于管溝的支護(hù)工程，擬使用長(zhǎng)為12 m的雙排Ⅳ型鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)深度為2.33 m；擬使用長(zhǎng)為9 m的雙排鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)深度為0.406 m，支護(hù)的寬度均為9.1 m～9.5 m。在進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)，需搭設(shè)一個(gè)平臺(tái)面以便于流水作業(yè)，搭設(shè)平臺(tái)時(shí)，平臺(tái)面積為1.2 m2。進(jìn)行支護(hù)工程施工時(shí)，擬采用振動(dòng)錘樁機(jī)進(jìn)行施工。每個(gè)作業(yè)面布置1臺(tái)錘樁機(jī)，同時(shí)配備2臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行配合施工。北側(cè)從西至東依次施工，北側(cè)施工完成后，南側(cè)從東往西施工。

4 施工工藝技術(shù)

4.1 技術(shù)參數(shù)

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，本工程溝槽開挖深度范圍的土層主要為濕陷性黃土及粉土，地質(zhì)條件較好，同時(shí)管道溝槽深度較大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，雨水管道靠近花池，且有法桐，電力管溝和綜合管溝靠近民建，且年代久遠(yuǎn)，距溝槽邊2 m左右。本工程根據(jù)溝槽開挖深度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，以及內(nèi)支撐的不同采用了下列不同的支護(hù)方式。

4.1.1溝槽開挖及支護(hù)方式一

1)K0+015～K0+780溝槽深度4.8 m～6.2 m之間，采用12 m長(zhǎng) SKDP-Ⅳ型拉森鋼板樁加一道內(nèi)支撐進(jìn)行溝槽支護(hù)，鋼板樁之間采用HW500×300×11×18腰梁圍檁進(jìn)行連接，直徑DN609×16的鋼管進(jìn)行內(nèi)支撐，支撐距地面1 m，間距3 m。2)溝槽開挖至雨水管道和綜合管溝(電力溝)槽底，隨挖隨時(shí)支撐，雨水管道和綜合管溝(電力溝)同時(shí)開始施工，雨水和綜合管溝(電力溝)施工完成后，回填至污水管道槽底，開始污水和給水施工，最后用土礫石回填至路基頂，然后拆拔鋼板樁，用粗砂回填樁孔。

4.1.2溝槽開挖及支護(hù)方式二

1)K0+780～K1+180溝槽深度6.2 m～7.9 m，采用12 m長(zhǎng)SKDP-Ⅳ型拉森鋼板樁加二道內(nèi)支撐進(jìn)行溝槽支護(hù)，鋼板樁之間采用HW500×300×11×18腰梁圍檁進(jìn)行連接，直徑DN609×16的鋼管進(jìn)行內(nèi)支撐,第一道支撐距地面1 000 mm，第二道支撐距第一道道支撐1 500 mm，間距3 m。2)溝槽開挖根據(jù)開挖圖紙開挖至污水管道槽底，污水管道施工完成后，回填至雨水管道和綜合管溝(電力溝)槽底，雨水管道和綜合管溝(電力溝)同時(shí)施工，施工完成后用土礫石回填溝槽至路基頂，然后拆拔鋼板樁，用粗砂回填樁孔。

4.1.3溝槽開挖及支護(hù)方式三

1)K0+000～K1+180電力井、雙環(huán)網(wǎng)柜聯(lián)合基礎(chǔ)和雙環(huán)網(wǎng)柜箱變基礎(chǔ)靠近樓房，溝槽深度為3 m左右，采用9 m長(zhǎng)SKDP-Ⅳ型拉森鋼板樁加內(nèi)支撐和斜支撐做成封閉式支撐，鋼板樁四周采用HW500×400×14×16圍檁進(jìn)行連接，直徑DN475×12的鋼管進(jìn)行內(nèi)支撐。2)本段電力溝施工完成后，施工電力井及雙環(huán)網(wǎng)柜聯(lián)合基礎(chǔ)。

4.2 工藝流程

鋼板樁定位放線→鋼板樁施打→土方開挖→管溝施工→檢査井施工→鋼板樁拔除→中粗砂回填。

4.3 施工方法

4.3.1鋼板樁檢驗(yàn)、吊裝、堆放

1)鋼板樁檢驗(yàn)。在對(duì)鋼板樁進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)主要分為外觀檢查和材料性能檢查兩方面，應(yīng)按下列要求進(jìn)行檢驗(yàn)：a.外觀檢驗(yàn)：鋼板樁外觀檢驗(yàn)的內(nèi)容包括對(duì)鋼板樁的外截面尺寸、平直度及表面缺陷等進(jìn)行檢查。b.材質(zhì)檢驗(yàn)：鋼板樁材質(zhì)檢驗(yàn)主要包括對(duì)鋼板樁抽樣進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)。2)鋼板樁吊裝。對(duì)鋼板樁進(jìn)行吊裝時(shí)，應(yīng)使用專用吊具起吊鋼板樁上固定的兩點(diǎn)。起吊時(shí)吊裝樹立不宜過多，避免鎖口受損而影響施工質(zhì)量。3)鋼板樁堆放：鋼板樁堆放場(chǎng)地做到堅(jiān)固平整，堆放時(shí)應(yīng)考慮便于施工，按規(guī)格、型號(hào)、長(zhǎng)度分別堆放，并要求設(shè)置標(biāo)牌說明；分層堆放，各層間必須設(shè)置墊木，墊木的間距為3 m～4 m，并且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上。

4.3.2鋼板樁施打

在鋼板樁施打過程中，應(yīng)按照以下幾點(diǎn)進(jìn)行施工：

1)施打過程中應(yīng)使用履帶式帶振動(dòng)錘擊挖土機(jī)進(jìn)行施工；2)施打前應(yīng)再一次檢查鋼板樁的外觀質(zhì)量，檢查是否有受損情況；3)施打前應(yīng)在鋼板樁鎖口處涂抹潤(rùn)滑油，便于后續(xù)拔出工作；4)施打過程中應(yīng)對(duì)鋼板樁垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免施打偏斜角度過大而影響施工質(zhì)量。

4.3.3土方開挖

1)土方開挖應(yīng)分段分層連續(xù)施工，開挖至板樁頂標(biāo)高以下1.5 m處時(shí)，進(jìn)行第1道支撐施工，開挖至板樁頂標(biāo)高以下3.5 m處時(shí)，進(jìn)行第2道支撐施工。2)圍檁施工：根據(jù)不同的開挖深度設(shè)置圍檁，根據(jù)設(shè)計(jì)位置在鋼板樁內(nèi)壁上焊接圍檁作為托架，再吊裝H型鋼圍檁并焊接加固。3)根據(jù)本工程地質(zhì)條件，管道開挖土為粘土，為便于管道施工，考慮多方因素本工程采用集水井潛水泵排水法，排除基槽滲水，保持溝槽內(nèi)無積水，以減小土側(cè)壓力對(duì)鋼板樁的影響。4)嚴(yán)禁在溝槽1倍樁長(zhǎng)范圍內(nèi)堆載。5)土方開挖過程中，隨時(shí)觀察溝槽及支護(hù)體系的變形。

4.3.4鋼板樁的拔除

鋼管樁拔除施工時(shí)應(yīng)使用振動(dòng)錘進(jìn)行拔除，拔除一根清理一根，確保場(chǎng)地實(shí)時(shí)清潔。為避免拔除施工時(shí)周邊臨近鋼板樁隨之拔出，應(yīng)對(duì)與拔除的鋼板樁連接的工字鋼切斷。

5 注意事項(xiàng)

1)為便于管道、管道基礎(chǔ)施工，在工作井等邊緣外要留有模板施工的工作面，鋼板樁的位置嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求。

2)為有效利用標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁，要求溝槽護(hù)壁鋼板樁的平面布置形狀應(yīng)盡量整齊平直，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，各周邊尺寸也要盡量符合鋼板樁的模數(shù)。

3)管道和管溝施工期間，在挖土、吊裝、綁扎鋼筋、支設(shè)模板、澆筑混凝土、回填土等相關(guān)工序的施工過程中，嚴(yán)禁碰撞支撐，嚴(yán)禁隨意拆除支撐，嚴(yán)禁在支撐上隨意進(jìn)行切割、電焊作業(yè)，更不允許在支撐上堆放荷載。

6 結(jié)語

對(duì)比土釘支護(hù)等傳統(tǒng)圍護(hù)形式，拉森鋼板樁具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、隔水性好；施工簡(jiǎn)單、方便快捷、互換性良好；無需養(yǎng)護(hù)即插即用、可回收循環(huán)利用、環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。但是拉森鋼板樁的成本比普通的鋼板樁偏高一些，而且在拔出拉森鋼板樁的時(shí)候，會(huì)因?yàn)闄C(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生土體下沉等缺點(diǎn)。因此確定方案前要根據(jù)計(jì)算充分考慮拉森鋼板樁的用量，經(jīng)過詳細(xì)比選后方可施工。