拉森鋼板樁防護(hù)在橋梁深基坑施工中的應(yīng)用

胡春雷 周漩

一、拉森鋼板樁的特點(diǎn)

拉森鋼板樁屬于一種特制的型鋼板樁，主要通過振動(dòng)錘擊打樁機(jī)將鋼板樁向地下壓入，形成連續(xù)的板墻，是深基坑開挖過程中擋水圍護(hù)臨時(shí)擋土的重要結(jié)構(gòu)，拉森鋼板樁屬于一種新型的建材，在工程當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，鋼板樁的特點(diǎn)在于隔水性較好，具有較高的強(qiáng)度，質(zhì)量較高，在施工的過程中環(huán)保效果非常顯著，可以讓涂料和混凝土的使用量大幅度降低，對(duì)土地資源的保護(hù)具有非常重要的意義，在施工的過程中相對(duì)較為簡(jiǎn)單，不需要一些大型的機(jī)械設(shè)備就可以進(jìn)行操作，施工速度較快，可以讓施工工期大幅度縮短，鋼板樁的長度和斷面可以進(jìn)一步與地基相適應(yīng)，經(jīng)濟(jì)性較好，由于鋼板樁具有這樣的種種的優(yōu)點(diǎn)，在駁岸工程、防流砂工程以及護(hù)岸工程當(dāng)中得到廣泛的使用，這些年以來，由于城市建設(shè)水平進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，拉森鋼板作為無圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在橋梁、市政、工業(yè)建設(shè)等基礎(chǔ)工程當(dāng)中得到了廣泛的使用。拉森鋼板樁支護(hù)的形式多種多樣，本文與工程實(shí)例相結(jié)合對(duì)拉森鋼板樁防護(hù)，在橋梁深基坑施工當(dāng)中應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，以供參考。

二、工程概述

本工程屬于海安至啟東高速公路HQ-RD5標(biāo)段中的一部分，在設(shè)計(jì)的過程中，線路全長達(dá)到了7.539km。線路的起點(diǎn)是如東縣的掘港鎮(zhèn)江莊村，向東南經(jīng)過掘港鎮(zhèn)陳高村之后，從泰運(yùn)河上穿過。泰運(yùn)河大橋工程在主橋15#墩承臺(tái)方面主要是左右幅矩形結(jié)構(gòu)，左右幅承臺(tái)橫橋向中心線有400cm的錯(cuò)開距離，承臺(tái)平面在尺寸方面設(shè)計(jì)為13.9×6.3m，高度達(dá)到了3.0m。鋼板樁主要使用的是拉森Ⅳ型鋼板樁，選擇的材質(zhì)主要是SY295，單根長度達(dá)到了18m，為了進(jìn)一步確保鋼管的受力均勻，在進(jìn)行圈梁和鋼管接觸的時(shí)候在四周進(jìn)行加勁板的焊接，在圈梁和鋼板樁連接的過程中主要使用的是牛腿形式（見圖1）。

三、拉森鋼板樁防護(hù)在橋梁深基坑施工中的應(yīng)用

在拉森鋼板樁施工的過程中，工藝流程主要如下所述，首先進(jìn)行施工準(zhǔn)備，檢驗(yàn)鋼板樁的質(zhì)量，并且適時(shí)進(jìn)行打樁設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)操作，將鋼板樁封閉之后，進(jìn)行土方的開挖工作，依照現(xiàn)場(chǎng)的具體情況以及實(shí)際操作的要求進(jìn)行抽水操作，并且在頂端進(jìn)行水平支撐的設(shè)置，在開挖的過程中一定要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，接著做好封閉工作，完成綜合管溝的施工工作，接著回填土方，最后將鋼板樁拔除。

1.鋼板樁的整修

鋼板樁主要使用索普拉森鋼板樁，在驗(yàn)收鋼板樁的過程中，需要具備相應(yīng)的出廠合格證，并且保證機(jī)械尺寸和性能達(dá)到要求，在完成鋼板樁的整修和焊接之后，需要通過同類型鋼板樁做鎖口實(shí)驗(yàn)檢查。在整修和驗(yàn)收鋼板樁的過程中，需要進(jìn)行分類登記和編號(hào)處理，鎖口當(dāng)中不能出現(xiàn)積水等情況，完成鋼板樁整修之后，需要符合以下技術(shù)要求，每組鋼板樁的寬度偏差需要控制在±30毫米以內(nèi)，保證鎖口內(nèi)外的光潔，并且處于同一直線，在拼裝的過程中，所口的高低偏差需要控制在兩毫米以內(nèi)，在縮口拼接的過程中，一定要盡量保證緊密，并且控制間隙小于三毫米，在整修所刻的過程中，需要使用同類型三米長的短鋼板樁進(jìn)行試驗(yàn)，通過電動(dòng)絞車牽動(dòng)控制，最大牽動(dòng)力小于5000牛，在設(shè)置的過程中，全程不能出現(xiàn)鋼板焊流以及其他突出，需要確保平滑性，兩端需要切割整齊，并且需要保證每組長度誤差控制在兩毫米左右。

2.插打鋼板樁前的準(zhǔn)備工作

對(duì)導(dǎo)向框進(jìn)行全面檢查，主要包含了外導(dǎo)環(huán)以及一些相關(guān)的構(gòu)件，其次需要對(duì)打鋼板樁使用的沉樁柱進(jìn)行檢查，在施工操作之前，需要進(jìn)行相應(yīng)的維修等操作，在鋼板樁鎖口的位置需要進(jìn)行黃油的涂抹，在鋼板樁底部涂上瀝青等，方便進(jìn)行抽拔和插打。

3.鋼板樁的吊運(yùn)

完成鋼板樁的準(zhǔn)備工作之后，通過汽車向承臺(tái)旁運(yùn)送，并且依照插的順序進(jìn)行堆碼，在堆放的過程中，需要控制層數(shù)低于四層，每層需要利用電木進(jìn)行擱置，控制其高差在十毫米以內(nèi)，上下層墊木中線需要控制在同一垂線，并且確認(rèn)偏差小于20毫米。

4.鋼板樁的插打

通過吊車與振動(dòng)打樁機(jī)配合進(jìn)行插檔，鋼板樁插的過程中，不要使用型鋼進(jìn)行焊接，在插的過程中，一側(cè)中間部位向兩側(cè)進(jìn)行插卡，完成另一側(cè)中間部位的合隆在反復(fù)進(jìn)行插拔，直到達(dá)到設(shè)計(jì)高程。

5.鋼板樁圍堰合龍

在操閉合樁施工的過程中，一定要保證兩側(cè)鎖口的相互套住，讓沉樁難度得到控制，需要注意以下幾點(diǎn)，在選擇閉合樁的過程中，需要設(shè)置在容易成樁的位置，其次，閉合樁兩側(cè)的鋼板需要處于同一軸線，并且保持垂直，兩樁的間距需要與鋼板樁的寬度相接近，第三在閉合樁的過程中，一定要全部切除鋼板樁的連接板，確保鋼板樁在沉樁的過程中能夠進(jìn)行自由伸縮，如果出現(xiàn)沉樁困難可以，暫停操作，拔出相鄰的兩根樁，然而不要將鎖扣提離，另外膠連接板一并割除，讓速度增加，直到達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，再進(jìn)行沉閉合樁時(shí)操作的過程中，如果沉樁的過程中產(chǎn)生困難，不能進(jìn)行強(qiáng)行沉樁操作，避免出現(xiàn)縮口撕開等問題。

6.插打鋼板樁預(yù)防傾斜的措施

在沉鋼板樁的過程中，首先需要涂抹一些潤滑油在鎖口，讓鎖口的膜阻力減少，另外，為插套的鎖口下端，需要打入硬木屑或者鐵屑，避免沉入的過程中泥沙將縮口堵塞，在一些堅(jiān)實(shí)地面進(jìn)行鋼板樁插打的過程中，可以將樁尖截成一定角度，讓傾斜的鋼板樁逐步處于正常狀態(tài)。

7.鋼板樁鎖口漏水預(yù)防措施

鋼板樁防漏的過程中，主要依照的是鎖扣的自身密實(shí)度，如果鎖扣產(chǎn)生外側(cè)水壓過大或者鎖扣不避震情況，則可能導(dǎo)致鋼板樁圍堰產(chǎn)生滲漏，通過相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，需要采取以下措施進(jìn)行處理和預(yù)防，首先在施工的過程中，鋼板樁滲漏，通常條件下產(chǎn)生在鎖扣位置，所以一定要重點(diǎn)對(duì)鎖扣進(jìn)行檢查，過緊過松都有可能造成鋼板樁施工之后出現(xiàn)滲漏，在施工前需要在鋼板樁的鎖口處進(jìn)行黃油的涂抹，在施工的過程中一定要對(duì)垂直度進(jìn)行控制，不能進(jìn)行強(qiáng)行施打，避免出現(xiàn)鎖扣損壞等情況，在入土部分鋼板樁開挖的過程中，如果出現(xiàn)滲漏的情況，一定要及時(shí)的在鋼板樁內(nèi)測(cè)處使用棉絮、麻絨連續(xù)的進(jìn)行堵塞。

8.安裝內(nèi)支撐

基礎(chǔ)開挖到支撐處，進(jìn)行圍堰內(nèi)支撐的安裝，完成安裝工作之后，需要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，接著進(jìn)行其他操作，在開挖的時(shí)候一定要對(duì)鋼板樁和內(nèi)支撐系統(tǒng)的形變情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果形變情況比較大，需要立刻停止施工，采取合理措施進(jìn)行加固，接著再繼續(xù)施工。

9.圍堰內(nèi)清基

合攏鋼板樁的過程中，通常使用的是機(jī)械開挖的手段，在單一方向進(jìn)行操作，開挖深度過大可以通過分階梯開挖的模式進(jìn)行，在開挖到一定深度之后，通過人工清基的方式，并且和集水井排水溝一起施工，在開挖完成之后，及時(shí)進(jìn)行抽水操作完成，開挖后及時(shí)進(jìn)行混凝土墊層的施工。

10.鋼板樁拔除

拔除鋼板樁的方法是首先，先打拔樁振動(dòng)錘，將鋼板樁頭震動(dòng)一分鐘到兩分鐘，確保鋼板樁附近的土地出現(xiàn)松動(dòng)，產(chǎn)生液化等情況，讓土堆抓摩阻力減少，接著慢慢進(jìn)行拔樁的過程中，需要對(duì)樁機(jī)的負(fù)荷情況進(jìn)行關(guān)注，如果出現(xiàn)無法拔出或者拔出困難的情況，需要停止拔樁操作，先往下時(shí)打少許，接著進(jìn)行上拔，這樣反復(fù)操作，可以很快的將樁拔出。

11.鋼板樁的堵漏

在筑島的過程中，選擇一些抗?jié)B性較好的粘土，方便進(jìn)行阻塞操作，避免出現(xiàn)滲水漏水的情況，有效進(jìn)行壓實(shí)，其次在完成鋼板樁打設(shè)的過程中，一定要在背部縫隙使用一些止水材料或者灌注水泥漿，控制漏水等情況，在基坑開挖的過程中，如果產(chǎn)生鋼板樁漏水等情況，在現(xiàn)場(chǎng)一定要順著鋼板樁的接縫，流入一定量的細(xì)砂，并且一邊抽水操作，通過水壓力將細(xì)沙漏入接縫當(dāng)中，完成堵漏的操作。

四、拉森鋼板樁施工質(zhì)量控制

1.控制鋼板樁的采購質(zhì)量

在拉森鋼板樁購買的過程中，一定要重視各種證明材料、出廠合格證及相關(guān)的使用說明，如果企業(yè)在購買相關(guān)設(shè)備的過程中這些材料都較為齊全，可以在一定程度上保障鋼板樁的質(zhì)量，另外在采購的過程中，還要檢查鋼板樁的完好程度、形變情況等，這些都是施工前需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

2.控制導(dǎo)架的尺寸

在安裝的過程中，需要嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行操作，這并且對(duì)平面布置尺寸和導(dǎo)架的標(biāo)高進(jìn)行檢查，了解導(dǎo)架的標(biāo)高、下架的長度以及牛腿焊接的質(zhì)量。

3.控制鋼板樁的施打

嚴(yán)格控制兩個(gè)方向的垂直度，在下方的第一片轉(zhuǎn)角鋼板樁的過程中，需要重點(diǎn)進(jìn)行控制，為了對(duì)入土的導(dǎo)架進(jìn)行固定，施工人員需要進(jìn)行電焊操作，并且使用圍檁，需要通過線垂來控制垂直度，另外在中間標(biāo)準(zhǔn)裝以及其它角樁入土之前需要重點(diǎn)關(guān)注，在鋼板樁捶打震動(dòng)的過程中，鋼板樁會(huì)由于相鄰兩片鋼板樁下沉而產(chǎn)生卡死的問題。所以需要合理的進(jìn)行控制，避免產(chǎn)生相關(guān)情況。

4.控制鎖扣封堵

為了避免夾渣在粘土封堵的過程中產(chǎn)生，防止?jié)B透事故的出現(xiàn)，在封堵鎖扣前需要清洗鎖扣，并且使用高壓水槍來進(jìn)行操作，若是在使用了內(nèi)扣的橡皮條來封堵鎖扣，可能會(huì)出現(xiàn)較大的縫隙，這樣擠出粘土后不會(huì)出現(xiàn)滲漏等問題。

五、結(jié)語

總而言之，在本工程拉森鋼板樁施工的過程中，施工單位嚴(yán)格的控制了現(xiàn)場(chǎng)的情況，并且進(jìn)行了合理的現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃，有效的保證了施工的質(zhì)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能夠達(dá)到環(huán)保的具體效果，對(duì)混凝土的使用量和區(qū)楚良進(jìn)行了合理的控制，有效地保護(hù)土地資源，是一種值得推廣的方法。