許小蘭

（福建省中寅建設(shè)工程有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

0 引言

在建筑工程中，由于受地質(zhì)條件、水文等因素的影響，對(duì)建筑基坑圍護(hù)要求較高。而鋼板樁支護(hù)因其具有強(qiáng)度高、防水性能好、經(jīng)濟(jì)效益良好等優(yōu)勢(shì)，在施工過(guò)程中又具有施工方便、安全性高、施工精度高等特點(diǎn)得到了較為廣泛的運(yùn)用。文章所述廈門(mén)市水上運(yùn)動(dòng)中心二期工程即采用鋼板樁支護(hù)技術(shù)，對(duì)基坑變形控制良好，提高了基坑邊坡支護(hù)的穩(wěn)定性，保障了整個(gè)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

1 工程概況

本工程為廈門(mén)市水上運(yùn)動(dòng)中心二期工程陸上工程部分，工程由主看臺(tái)、終點(diǎn)塔樓和室外配套工程組成。工程總用地面積為25925m2，占地面積為2155.663m2，建筑高度為14.7m?；硬捎勉@孔灌注樁。本工程中，建筑主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，屋頂結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。本建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)。

根據(jù)巖土勘察結(jié)果顯示，本項(xiàng)目地下水位較高，土質(zhì)差，滲透系數(shù)大于10-4，屬于淤泥質(zhì)軟土，具有較強(qiáng)的蠕變性，水位埋深為1.2m～1.9m，施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高為-5.6m，基坑標(biāo)高為-14.8m，集水井挖深為-15.8m。由于本工程深基坑水位高、含水量大，且地質(zhì)條件較為復(fù)雜，不可避免地出現(xiàn)基坑壁滲水現(xiàn)象。

為防止基坑開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)坍塌事故，結(jié)合本工程基坑深度、平面形式、水位情況、安全施工要求等，綜合考慮基坑支護(hù)方案可行性，確定采用鋼板樁支護(hù)方案。為避免基坑帶水作業(yè)，確保滲水及時(shí)排出施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，在深基坑四角位置設(shè)置集水坑，并采用MU10紅機(jī)磚、M5水泥砂漿進(jìn)行砌筑，內(nèi)抹1:2水泥砂漿，坑上口長(zhǎng)寬規(guī)格均為400mm。為確保集水井排水效率，在基坑四周設(shè)置排水溝，與集水井相連，集水井內(nèi)設(shè)有污水泵，以便于及時(shí)排除滲水。鋼板樁采用40b工字鋼制作，現(xiàn)場(chǎng)布置方式為“一順一丁”形式。通過(guò)綜合降水與鋼板支護(hù)樁的有效結(jié)合，有效降低了基坑滲漏問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了基坑安全施工。

2 鋼板樁施工工藝

根據(jù)高程控制，鋼板樁施工工藝流程為：測(cè)設(shè)沉樁定位軸線—表面土層清理—設(shè)置沉樁導(dǎo)向槽—導(dǎo)向梁安裝—鋼板樁施工—土方開(kāi)挖—結(jié)構(gòu)施工—土方回填—鋼板樁拔除施工。

2.1 鋼板樁質(zhì)量控制

為了確保鋼板樁施工質(zhì)量，避免因鋼板樁質(zhì)量缺陷影響基坑支護(hù)效果，在施工前應(yīng)對(duì)鋼板樁加工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和控制。鋼板樁檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法如表1所示。

表1 鋼板樁檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

2.2 測(cè)設(shè)沉樁定位軸線

在施工前，應(yīng)根據(jù)鋼板樁高程控制、施工設(shè)計(jì)圖紙測(cè)設(shè)沉樁定位軸線，并放置沉樁導(dǎo)向槽，安裝鋼板樁導(dǎo)向梁并清除基坑周邊障礙物。

2.3 表面土層清理

為了盡可能降低鋼板樁施工工程量，減少基坑施工深度，在鋼板樁施工前，先將施工現(xiàn)場(chǎng)表面土層清理約1.35m，鋼板樁設(shè)置在基礎(chǔ)施工外圍約1.5m處，并在鋼板樁周邊約3.5m處明挖土層卸載，基坑開(kāi)挖深度相應(yīng)減少，且滿足鋼板樁施工技術(shù)要求。在土層開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)注意底部的土層應(yīng)整平，并設(shè)置相應(yīng)的排水溝，與排水井相連，確保地下滲水及時(shí)收集、排出。

2.4 根據(jù)定位軸線放置沉樁導(dǎo)向槽

根據(jù)鋼板樁專(zhuān)項(xiàng)施工方案，鋼板樁設(shè)置在鉆孔管樁外圍約1.5m處，鋼板樁采用40b工字鋼制作而成，且采用“一順一丁”布置方式（如圖1、圖2所示），其直線布置和轉(zhuǎn)角處布置應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求。

圖1 鋼板樁直線布置示意圖

圖2 鋼板樁轉(zhuǎn)角布置示意圖

2.5 導(dǎo)向梁安裝

為確保鋼板樁軸線位置正確，實(shí)現(xiàn)鋼板樁垂直度的有效控制，應(yīng)在鋼板樁施工時(shí)設(shè)置足夠剛度的導(dǎo)向架，提高鋼板樁抗屈曲變形能力和貫入能力，在導(dǎo)向梁安裝時(shí)，首先應(yīng)使用全站儀測(cè)量、控制導(dǎo)向梁的安裝位置；其次，在導(dǎo)向梁安裝過(guò)程中應(yīng)避免與鋼板樁發(fā)生碰撞，以免影響鋼板樁的正常貫入；導(dǎo)向梁高度應(yīng)滿足鋼板樁施工高度要求，盡可能避免導(dǎo)向梁出現(xiàn)下沉、變形現(xiàn)象。

2.6 鋼板樁施工

綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)施情況，本工程采用Z550型液壓振動(dòng)機(jī)械進(jìn)行打樁，并配備4.5t液壓振動(dòng)錘作為沉樁動(dòng)力，基坑四周設(shè)置角樁，從而提高鋼板樁抗?jié)B防水能力。鋼板樁施工過(guò)程中，首先由施工人員確定鋼板樁圍堰的軸線位置，每隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，并在兩根導(dǎo)向樁之間掛線，起到控制鋼板樁安裝精度的作用，確保鋼板樁垂直度誤差不超過(guò)2%，如偏差較大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整或拔出重插；其次，協(xié)助打樁機(jī)將鋼板樁吊起，在施工人員輔助的情況下扶正就位，并在液壓振動(dòng)錘的作用下逐根打入。在鋼板樁施打過(guò)程中，應(yīng)注意鋼板樁樁頂標(biāo)高控制。鋼板樁沉樁后，為確保開(kāi)挖基坑安全，應(yīng)對(duì)鋼板樁圍堰進(jìn)行加固處理，必要時(shí)可采用拉錨加固方式。

2.7 鋼板樁變形監(jiān)測(cè)

在鋼板樁施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼板樁變形監(jiān)測(cè)，應(yīng)在基坑周?chē)O(shè)置一定數(shù)量的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備，確保鋼板樁在施工過(guò)程中不發(fā)生位移或變形現(xiàn)象。基坑開(kāi)挖前，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼板樁基準(zhǔn)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)和驗(yàn)收（如表2所示），視現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定監(jiān)測(cè)頻率。

表2 鋼板樁施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及檢查方法

2.8 土方開(kāi)挖

在鋼板樁圍堰施工完成后，即可進(jìn)行土方開(kāi)挖施工。土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)采取分層、連續(xù)開(kāi)挖方式，深坑部分采用機(jī)械開(kāi)挖方式，開(kāi)挖土方及時(shí)外運(yùn)至指定的土方堆放區(qū)域，距基坑距離至少10m，以分散基坑土方壓力及側(cè)壓力。針對(duì)鋼板樁附近的土體應(yīng)采用人工開(kāi)挖方式，避免機(jī)械施工對(duì)鋼板樁造成影響，必要時(shí)可鋪墊厚度為20mm的鋼板。

2.9 結(jié)構(gòu)施工

當(dāng)土方開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)及時(shí)開(kāi)展墊層及地下主體結(jié)構(gòu)施工，避免基坑暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2.10 土方回填

當(dāng)?shù)叵轮黧w結(jié)構(gòu)施工完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)防水處理，并在防水施工完成后進(jìn)行土方回填施工。土方回填過(guò)程中，因注意鋼板樁兩側(cè)土方均衡回填，防止鋼板樁出現(xiàn)傾斜、變形現(xiàn)象，影響鋼板樁的拔除。

2.11 鋼板樁拔除施工

本工程中，采用振動(dòng)拔樁方式。首先牢固夾住鋼板樁頭部位置并開(kāi)始振動(dòng)樁，使周?chē)馏w開(kāi)始松動(dòng)，減少周?chē)馏w對(duì)鋼板樁的摩擦力，然后，借助拔樁機(jī)進(jìn)行拔樁。如拔樁過(guò)程中出現(xiàn)上拔困難，應(yīng)及時(shí)停止拔樁，利用拔樁機(jī)向下施壓，再上拔施工，反復(fù)多次后即可拔出鋼板樁。

3 基坑施工檢測(cè)結(jié)果分析

本工程中，為確保鋼板樁變形情況及時(shí)掌握，施工單位增加鋼板樁監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)數(shù)量，并定期對(duì)鋼板樁變形情況進(jìn)行詳細(xì)記錄（如表3所示）。

表3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量及監(jiān)測(cè)結(jié)果

通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄進(jìn)行研究，在基坑施工過(guò)程中，周?chē)馏w未出現(xiàn)較大的變形情況，隨著土方開(kāi)挖施工，基坑支護(hù)初期各監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)一定幅度的變化，但隨著結(jié)構(gòu)施工和土方回填施的開(kāi)展，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定（如圖3所示），后期變化主要是由于鋼板樁拔除影響，導(dǎo)致基坑圍護(hù)出現(xiàn)較大變形，并逐漸趨于穩(wěn)定。施工期間，地下水位和基坑變形得到有效控制，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，取得了良好的應(yīng)用實(shí)踐效果。

圖3 基坑圍護(hù)測(cè)點(diǎn)水平位移整體變化曲線

4 效益分析

通過(guò)鋼板樁技術(shù)應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。

（1）通過(guò)鋼板樁技術(shù)的有效應(yīng)用，保障了工程施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

（2）與其它施工技術(shù)相比，鋼板樁施工方案經(jīng)濟(jì)效益高，場(chǎng)地占用小且安全，土方量減少，鋼板樁可重復(fù)利用，有效降低了施工成本。

（3）通過(guò)技術(shù)應(yīng)用，本工程施工獲得了建設(shè)單位、監(jiān)理等單位的一致好評(píng)，增強(qiáng)了施工單位市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)語(yǔ)

在復(fù)雜地形結(jié)構(gòu)下，地下水位過(guò)高和軟質(zhì)土層對(duì)基坑施工造成較大影響，對(duì)基坑支護(hù)技術(shù)選擇與應(yīng)用提出了較高的要求。在基坑施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)支護(hù)方案的論證，優(yōu)先選擇施工技術(shù)簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)性高的技術(shù)方案。同時(shí)，在鋼板樁施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)鋼板樁施工技術(shù)管理與基坑變形監(jiān)測(cè)，改善不良土質(zhì)對(duì)建筑工程施工質(zhì)量的影響，確保建筑基坑安全施工。