郎永強 山西建設(shè)投資集團有限公司，太原 030000

1 引言

目前施工地下構(gòu)筑物工程，大多數(shù)施工場地都比較狹小，而且周邊環(huán)境復(fù)雜又緊鄰建筑物，一方面要考慮基坑施工本身安全，另一方面還要考慮對周邊環(huán)境和居民的影響降到最低。我單位施工的地下污水處理工程，基坑開挖深度不相同，分別為6.3m 和9.1m，基坑?xùn)|側(cè)距污水處理站側(cè)壁約11m 處為一棟四層建筑，帶一層地下室；基坑南側(cè)約3m 處為一個在施基坑，基坑西側(cè)為綠化場，基坑北側(cè)為道路。根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示土層結(jié)構(gòu)分布較為復(fù)雜，所以施工中本著經(jīng)濟合理、不產(chǎn)生大的震動噪音、不影響現(xiàn)場周邊建筑物的安全和確保支護不破壞地下污水處理站側(cè)壁的結(jié)構(gòu)整體性等諸多原則，本基坑采用拉森鋼板樁+鋼管內(nèi)撐支護方案，旨在解決兩個問題：一是通過設(shè)置不同標(biāo)高的圍檁來解決深度不同、鋼板樁支護長度不同而保證變形統(tǒng)一的效果；二是該工程為污水處理工程，通過設(shè)置不同標(biāo)高和位置的角撐避免鋼管內(nèi)支撐與結(jié)構(gòu)的穿插，確保地下構(gòu)筑物側(cè)壁結(jié)構(gòu)的完整性。通過實施，不僅滿足了現(xiàn)場的實際工況，同時有效地保證了結(jié)構(gòu)的完整性。

圖1 基坑支護平面

2 工藝原理

鋼板樁采用熱軋U 形鋼板樁（鋼板樁的型號由設(shè)計計算確定），在鋼板樁一定標(biāo)高處設(shè)置雙拼HW 鋼腰梁，圍檁與焊接在拉森鋼板樁上的三角支架采用焊接連接。

圍檁之間設(shè)置對撐與角撐，一方面約束鋼板樁的變形，一方面保證結(jié)構(gòu)側(cè)壁的完整性，在每根對撐兩側(cè)對稱設(shè)置立柱，同時采用聯(lián)系桿進行拉結(jié)；相鄰角撐之間設(shè)置聯(lián)系桿進行連接，立柱與聯(lián)系桿均采用HW 型鋼，型號由設(shè)計計算進行確定。

在圍檁標(biāo)高變化處，低跨標(biāo)高處的鋼圍檁延伸到高跨部位一定長度后設(shè)置交叉型鋼與上下鋼圍檁焊接進行力的傳遞，同時在高低跨圍檁重疊長度范圍內(nèi)垂直于圍檁按照一定間距設(shè)置型鋼支撐，抵抗傳力過程中圍檁的變形。

3 主要施工操作要點

3.1 工藝流程

基坑定位→場地平整→鋼板樁準(zhǔn)備→支護樁、立柱放線→壓入鋼板樁、立柱→焊接三角托架→擱置、焊接圍檁→設(shè)置對撐和第一道角撐→對撐、角撐與立柱連 接→在低標(biāo)高部位設(shè)置第二道角撐（根據(jù)支撐標(biāo)高，土方開挖到適宜操作的標(biāo)高處安裝支撐）

3.2 主要施工方法

將施工區(qū)域控制點標(biāo)明并經(jīng)過復(fù)核無誤后加以有效保護，按順序標(biāo)明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標(biāo)明。

3.2.1 鋼板樁的進場檢驗、吊裝、堆放

鋼板樁進場要有材質(zhì)檢驗報告，并對外觀進行檢驗，對已經(jīng)出現(xiàn)彎扭、碰傷和鎖口變形的鋼板樁，在鋼板裝施工前及時進行糾正，并對鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁和表面存在焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤的鋼板樁應(yīng)進行剔除，以減少打樁過程中的困難。拉森鋼板樁外觀檢驗包括表面缺陷、平直度、鎖口形狀、長度、寬度、高度和厚度等項內(nèi)容。

裝卸鋼板樁過程中宜采用兩點起吊的方法進行吊運。根據(jù)現(xiàn)場情況可以采用成捆起吊，也可以采用單根起吊，采用成捆起吊時要采用鋼索捆扎，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并注意保護鋼板樁的鎖口免受損傷。如果采用單根吊運時要常采用專用的吊具進行吊運。

鋼板樁堆放時要按型號、規(guī)格、長度分別堆放，并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說明。堆放時采用分層堆放，每層堆放數(shù)量不宜超過5 根。為防止鋼板樁變形，各層間要墊枕木，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2 米。

3.2.2 鋼板樁施工

（1）打樁前，在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，確保鋼板樁之間咬合緊密，同時以方便打入和拔出。

（2）插打第一片鋼板樁

剛開始先進行試打，采用目測和吊線墜的方式校正鋼板樁的垂直度，然后再進行正式插打。插打鋼板樁時，第一根鋼板樁是整個圍護的基準(zhǔn)，作為導(dǎo)向樁必須進行反復(fù)測量檢查，確保插正、打正，使鋼板樁方向垂直，位置準(zhǔn)確，以免影響后面鋼板樁的施工。

（3）插打順序

在施工前20 根鋼板樁2 時，為了防止打樁過程中鋼板樁向一側(cè)傾斜，插打時應(yīng)采取左右跳打的方式依次對稱向兩側(cè)進行，待施工的鋼板樁形成一面整體墻后再采取向一側(cè)連續(xù)施打的方式進行大面積施工。

（4）打方法

根據(jù)現(xiàn)場土層結(jié)構(gòu)分布的復(fù)雜程度，為了確保鋼板樁的垂直度和相鄰鋼板樁之間的咬合度，可以借助步履式長螺旋鉆孔機沿著鋼板樁所在位置鉆孔，通過鉆孔使孔周邊土層利于鋼板樁穿透復(fù)雜的土層結(jié)構(gòu)垂直壓入土層內(nèi)。在插打過程中，采用移動履帶吊將樁夾住后，進一步復(fù)核樁的垂直度、位置，認(rèn)可后進行插打。

（5）鋼板樁合攏

在鋼板樁即將合攏時，根據(jù)鋼板樁的寬度測量并計算鋼板樁之間的直線距離，從而確定合攏處鋼板樁所需要的片數(shù)。合攏應(yīng)盡量選在靠近角樁4～5 片的位置，且合攏處兩片樁應(yīng)一高一低，并應(yīng)保證在同一個平面內(nèi)，使相鄰的鎖口要盡量平行。

3.2.3 立柱施工

立柱施工時壓入土層的深度要滿足設(shè)計要求，立柱在對撐兩側(cè)對稱設(shè)置，并與鋼支撐采用焊接連接。立柱之間在對撐上下采用槽鋼進行焊接連接，焊縫高度不小于6mm，立柱施工要注意垂直度的控制，以保證與對撐的有效連接，具體見下圖2，圖3。

圖2 立柱與鋼管支撐連接節(jié)點

圖3 1-1 剖面

3.2.4 圍檁施工

（1）圍檁安裝

先在鋼板樁墻面進行抄平放線，畫出鋼圍檁安裝位置，在鋼板樁上焊接三角托架，利用汽車吊車將鋼圍檁平穩(wěn)地放在三角托架上，臨時焊接固定。圍檁與鋼板樁之間的空隙采用廢舊型鋼進行加墊，焊牢，圍檁在轉(zhuǎn)角處要設(shè)置加勁板。見下圖4、圖5。

圖4 鋼圍檁三角托架大樣圖

圖5 腰梁轉(zhuǎn)角處加勁板

（2）不同標(biāo)高處圍檁節(jié)點施工

高低標(biāo)高圍檁節(jié)點處施工時，低標(biāo)高處的腰梁向高標(biāo)高處延伸5m，與高標(biāo)高處的腰梁搭接長度為5m，高低兩標(biāo)高之間在5m 范圍內(nèi)擱置槽鋼交叉擱置并與雙拼HW400×400 鋼腰梁進行焊接，焊接采用三面角焊進行滿焊，最小焊腳尺寸不小于12mm，在搭接段鋼腰梁與鋼板樁進行焊接。腰梁重疊的5m 范圍內(nèi)，高低腰梁之間設(shè)置垂直于腰梁的型鋼支撐，約束腰梁的變形?；硬煌瑯?biāo)高部位鋼板樁的施工節(jié)點見下圖6：

圖6 高低跨處節(jié)點

3.2.5 鋼管支撐施工

鋼管支撐與圍檁之間的空隙進行加墊鋼板，焊牢，鋼管內(nèi)支撐充分考慮了結(jié)構(gòu)的完整性，結(jié)合鋼板樁的變形，設(shè)置了對撐和角撐。

（1）設(shè)置原則

對撐設(shè)置于結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高上300mm 的部位。

角撐根據(jù)設(shè)計計算和基坑深度確定設(shè)置的道數(shù)，在高低不同的基坑內(nèi)，高標(biāo)高基坑部位設(shè)置于地下構(gòu)筑物頂板上300mm 的部位，低標(biāo)高部位的角部支撐除地下構(gòu)筑物頂板標(biāo)高上300mm 的部位設(shè)置外，為了約束鋼板樁的變形和不穿透結(jié)構(gòu)，在基坑深度范圍內(nèi)的中間標(biāo)高處也設(shè)置角部支撐，具體如圖1 所述。

（2）對撐連接方法

對撐連接用于基坑中部位置，鋼管對撐垂直于鋼圍檁與其采用連焊接連接。如圖7。

圖7 鋼管支撐與圍檁直撐連接圖

圖8 鋼管支撐與圍檁角撐連接圖

（3）角部支撐連接方法

角部支撐連接用于基坑角部，具體設(shè)置見圖1。鋼管角部支撐與圍檁結(jié)構(gòu)有一定的夾角，角部支撐安裝前將支座墊板及鋼圍檁進行焊接，使角部支撐與墊板連成整體。焊縫要滿焊牢固，焊縫高度≥8mm。并應(yīng)保證端頭板面與支撐垂直后，然后進行角撐安裝作業(yè)。如圖8。

4 實施效果

我單位施工的污水處理工程采用該方法進行施工，取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效益，具體如下：

實現(xiàn)了在狹窄空間條件下，復(fù)雜土層和基坑開挖標(biāo)高不同的支護效果，降低基坑施工場地的空間要求。

通過采用該方法進行基坑支護的施工，在壓樁過程中借助步履式長螺旋鉆孔機對施工方法和施工工藝進行改進，解決了復(fù)雜土層中壓樁的困難的實際問題。

使用該方法施工，通過采用常規(guī)施工工藝對高低跨節(jié)點處的圍檁和支撐方面的節(jié)點構(gòu)造進行優(yōu)化，不僅保證了基坑支護本身和周邊建筑物、道路的施工安全，同時避免了支撐穿越污水處理站側(cè)壁的結(jié)構(gòu)，保證了構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)側(cè)壁的完整性。

該工法施工周期短，縮短了支護的工期，進而縮短了整個工程的施工周期，并對周邊的環(huán)境影響降到了最低，為施工可以提供后續(xù)的安全保障。