郭鵬

摘要：本文結合南京市江北新區(qū)綠水灣路地下綜合管廊現(xiàn)場工程實踐，針對強風化巖層的地質，采用長螺旋鉆機引孔施工鋼板樁的技術，保證了工程質量及施工安全，為今后強風化巖鋼板樁施工積累了寶貴經驗。

Abstract： This article combines the field engineering practice of the underground comprehensive pipe corridor of Lvshuiwan Road in Jiangbei New District， Nanjing City. Aiming at the geology of strongly weathered rock formations， the technology of using long spiral drilling rigs to construct steel sheet piles guarantees the quality of the project and the safety of construction， and has accumulated valuable experience for the construction of strong weathered rock steel sheet piles in the future.

關鍵詞：強風化巖;引孔; 施工方法

1? 工程概況

南京市江北新區(qū)綠水灣路綜合管廊全長1.805km。位于江北新區(qū)內三橋片區(qū)現(xiàn)狀綠水灣路東北側，綜合管廊設置在道路西側的非機動車道、人行道、綠化帶下方。斷面分為雙艙、三艙和三艙外掛雨水箱涵三種形式，入廊管線有電力、通信、給水、雨水四種形式。管廊斷面形式為矩形，分別為電艙、電艙、給水通信艙、雨水艙。覆土厚度為2.65～5.45m。結構構件設計使用年限為100年。基坑圍護結構采用15m拉森Ⅳ型鋼板樁圍護，其支護結構安全等級為二級。

2? 現(xiàn)場情況

2.1 地質情況

綠水灣路地質屬長江漫灘地貌單元，主要覆蓋第四紀松散沉積物，管廊最大挖深約為7.8m，開挖涉及的土層有①-1填筑土、①-2素填土、②-1b2-3粉質黏土、②-2b4層淤泥質粉質黏土夾粉土、②-2d3粉土夾粉砂、②-3d2-3粉砂夾粉土、②-4b2-3粉質黏土、②-e含礫粉質黏土和K2P-2強風化泥質砂巖。

2.2 施工情況

根據(jù)現(xiàn)場地質情況，以及現(xiàn)場試樁，采用15m拉森鋼板樁施工貫入深度不能滿足設計要求。強行施打鋼板樁會造成樁頭破壞，樁身整體變形過大，打樁機超負荷運轉造成樁機損傷，形成安全隱患，對施工質量造成不良影響。為滿足現(xiàn)場施工安全、質量及進度要求，采用長螺旋鉆機配合引孔后進行拉森鋼板樁施工。

3? 施工工藝流程

強風化巖鋼板樁施工技術主要由引孔、回填、鋼板樁施工等組成，施工工藝流程如圖1所示。

4? 施工準備工作

做好設備、材料的供應工作，是確保引孔后鋼板樁施工順利進行的基礎。根據(jù)工程進度要求，做好材料的進場計劃，按計劃進行備料采購，設備進場后及時進行檢查和檢驗，確保性能良好。

5? 施工方法

5.1 測量放線

施工前對鋼板樁引孔的位置進行放樣，現(xiàn)場定位后，灑白灰線，保證位置準確。

5.2 導向槽施工

為保證成孔的線型和垂直度，應在鉆機就位前開挖導向槽，導向槽尺寸可根據(jù)現(xiàn)場情況進行調整。

5.3 長螺旋鉆機就位

鉆機要保持就位平整，并且要穩(wěn)固，保證引孔時不傾斜、移動。采用吊線錘從鉆機的正面、側面兩個方向檢查，對鉆機的位置進行調整，確保鉆具處于垂直且鉆頭對準樁的中心。同時對鉆頭閥門進行檢查。鉆機引孔施工前應在鉆桿上做好標記，控制引孔深度不得小于設計拉森鋼板樁底標高，當樁長變化時擦去舊標記，做好新標記。

5.4 鉆機引孔

引孔采用長螺旋鉆機，成孔直徑600mm，引孔間距500mm，套孔100mm，鉆機下鉆深度達到1m時，對其觀察土塊是否正常排出，確認沒有問題后再進行鉆進，達到設計深度后停鉆、提鉆，鉆到預應深度后，應在原深處空轉清土。第一根樁的鉆進速度要慢，邊鉆邊觀察分析該地質情況與鉆進速度的關系，及時掌握施工參數(shù)，確保后續(xù)成孔的速度和質量?？咨钜獫M足要求，在鉆架上應有控制深度標尺，以便在施工中進行觀測、記錄，成孔時采用吊線錘從兩側垂直方向檢查孔的垂直度，若有偏斜的情況及時進行調整，確保垂直度。成孔后對排出的泥土及時運走，以便鉆機通行。

鉆孔順序采用跳孔嵌套的方法，第一孔成孔之后，鉆機跳過一個孔移機至第二孔施鉆，待第二孔成孔之后移回先前跳過的孔進行第三孔施鉆。第三孔成孔之后再跳過5號孔進行4號孔施鉆，待4號孔成孔后再移機至5號孔施鉆，依次類推至完成最后一孔。

5.5 回填黏土

回填黏土采用封閉式自卸車從外部取土備土至指定施工場地。為防止成孔坍塌，成孔之后立即進行黏土回填?；靥钪蠓娇蛇M行下一孔施鉆。采用小型挖掘機回填，滿填之后人工手扶立式打夯機進行夯實，夯擊之后下陷處再次回填黏土，然后再次夯擊，反復施作，直至回填黏土夯擊不再下陷為止。

5.6 鋼板樁施工

待黏土回填完成后進行鋼板樁打設，采用鋼板樁打拔機以單樁打入法對鋼板樁逐根施打，單根施打易向一邊傾斜，誤差積累不易糾正，墻面平直度難控制，所以打設第一根和第二根鋼板樁的位置要非常精確，才能起到導向作用，每打入深度1m左右進行測量一次，達到設計深度后用鋼筋將鋼板樁與導向架焊接固定。為保證鋼板樁的垂直度，用全站儀加以控制，在插打過程中隨時測量監(jiān)控每根樁的斜度不超過2%，及時糾偏。因施工現(xiàn)場地下水位較高，在鋼板樁施打的過程中，要保證樁與樁之間鎖口鎖住，才能起到抗?jié)B的作用。

5.7 鋼支撐施工

基坑開挖過程中應隨挖隨撐，在基坑內部安裝鋼支撐結構，該支撐結構共計兩道，采用圍檁和內支撐的組合形式，將單拼熱軋H700型鋼做為第一道鋼圍檁、雙拼熱軋H700型鋼做為第二道鋼圍檁，內支撐均采用壁厚16mm的Ф609鋼管，支撐的水平間距不得超過6m。安裝鋼支撐結構前需要在鋼板樁上進行焊接牛腿，牛腿間距不大于3m。鋼支撐吊到指定位置后，吊車還要保持工作狀態(tài)，不能將吊鉤松開，將兩臺液壓千斤頂放在鋼支撐活絡頭的長度調節(jié)位置后進行施加預應力，要注意兩臺液壓千斤頂行走一致。等到施加的應力到位后在鋼支撐活絡頭長度調節(jié)位置鍥緊墊塊，并固定牢固，然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，完成該根支撐的安裝。第一道支撐設計預加軸力為300kN，第二道支撐設計預加軸力為480kN，考慮在鋼支撐施加預應力過程中的應力會損失，實際所加預應力的數(shù)值要比設計的預應力數(shù)值增加10%。支撐端面與圍檁之間、圍檁與鋼板樁之間必須密貼，如有空隙，須采用鐵楔子或C30細石混凝土進行填實。

5.8 常見問題

5.8.1 鉆孔偏斜情況

偏孔即成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差。造成偏孔的原因有：①樁架不穩(wěn)，鉆桿導架不垂直，鉆機磨耗，部件松動;②土層軟硬不均勻，致使鉆頭受力不均;③鉆桿彎曲，接頭不正。

預防與處理措施：①將樁架重新安裝牢固，并對導架進行水平和垂直校正，安裝鉆機時要求鉆頭中心、鉆盤中心在同一軸線上，鉆架必須垂直，鉆桿位置偏差不大于20cm，檢修鉆孔設備;②偏斜過大時，填入石子粘土，重新鉆進，控制鉆速，慢速上下提升、下降;③對彎曲鉆桿或接頭予以校正，如校正困難則更換合格的鉆桿。

5.8.2 卡鉆情況

長螺旋鉆機在鉆孔時若鉆進速度過快，會導致鉆出的泥土不能及時排出因而積壓在孔內，積壓過多后會發(fā)生卡鉆情況。輕微的卡鉆要及時斷掉回轉動力電源后低速提升，再重新鉆進;嚴重的卡鉆要將鉆機的大梁墊好后低速提拉鉆具。

6? 效益分析

6.1 技術經濟效益

該施工技術合理安排施工工序，運用貼合工程實際的技術措施解決強風化巖鋼板樁施工技術難題，加快了施工進度，縮短了施工時間，提高工效，同時有效地保障了施工質量和安全，減少了施工成本。保證了施工進度和質量安全，節(jié)約成本取得了顯著的經濟效益，具體分析如下：

①方案費用估算。若采用鉆孔灌注樁+高壓旋噴樁止水帷幕施工需增加投資約3400萬元，且施工工期長;采用長螺旋鉆機引孔施工鋼板樁方法需增加投資約400萬元。

②施工間接費費用估算。鋼板樁引孔施工工期約70天，鉆孔灌注樁+高壓旋噴樁止水帷幕施工工期約300天，節(jié)省工期約230天，間接節(jié)省人工費8*230*200=36.8萬元，機械設備費節(jié)省約20萬元。

合計節(jié)省成本：3000+36.8+20=3056.8萬元。

6.2 社會效益

該技術施工工序科學、合理，安全可靠，施工質量易控制，節(jié)省了人工及材料。防止鋼板樁損壞嚴重，保證了鋼板樁重復利用，解決了高強度技術難題，有效的控制了深基坑安全系數(shù)和環(huán)保系數(shù)，施工中未發(fā)生過安全事故和環(huán)保事故，在節(jié)能減排和環(huán)境保護等方面做出了突出貢獻。為最終按工期節(jié)點完成該工程施工任務奠定了基礎。

7? 結束語

本文論述了南京市江北新區(qū)綠水灣路綜合管廊強風化巖層鋼板樁施工，地質情況較為特殊，國內外無類似的設計和施工經驗可借鑒，施工難度較大，針對工程的難點，在強風化巖層采用長螺旋鉆機引孔施工鋼板樁，成功的將強風化巖鋼板樁施工的行業(yè)性技術難題進行解決，優(yōu)質、安全、快速地完成了施工任務，取得了良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]GB50017-2011，鋼結構設計規(guī)范[S].

[2]JGJ94-2008，建筑樁基技術規(guī)范[S].

[3]鋼板樁工程手冊.

[4]建筑工程施工手冊.