拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工技術(shù)

拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工技術(shù)摘要：結(jié)合南寧市“威寧?世紀(jì)花城經(jīng)濟(jì)適用住房項(xiàng)目基坑支護(hù)工程（一期）”項(xiàng)目，對(duì)拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工工藝的深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)闡述了等關(guān)鍵施工技術(shù)。使施工全過(guò)程處于安全、優(yōu)質(zhì)、快速的可控狀態(tài)，施工完成后，樁身質(zhì)量可靠，滿足設(shè)計(jì)要求。在確保施工質(zhì)量的前提下，通過(guò)對(duì)施工重點(diǎn)工序的質(zhì)量把控，提高了施工功效，縮短了施工工期較好地解決了鋼板樁抗彎性能較差的缺點(diǎn)，節(jié)省了投資，加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量，并總結(jié)形成了本工藝，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，贏得各方的好評(píng)。關(guān)鍵詞：拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)0.引言在基坑支護(hù)工程中，雖然傳統(tǒng)的拉森鋼板樁有諸多優(yōu)點(diǎn)，但面對(duì)某些工期短、基坑深度較深的工程時(shí)依舊難以滿足兼具安全與經(jīng)濟(jì)的要求。最為主要的不足是其抗彎性能較差，即使與孔徑最?。?00mm）的鉆孔灌注樁對(duì)比，抗彎承載力也只有其一半左右。我公司在施工威寧?世紀(jì)花城經(jīng)濟(jì)適用住房項(xiàng)目基坑支護(hù)工程（一期）過(guò)程中采用拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工技術(shù)，較好地解決了鋼板樁抗彎性能較差的缺點(diǎn)，節(jié)省了投資，加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量，并總結(jié)形成了本工藝。應(yīng)用實(shí)例本工藝成功地應(yīng)用于威寧?世紀(jì)花城經(jīng)濟(jì)適用住房項(xiàng)目基坑支護(hù)工程（一期）項(xiàng)目工程，工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。1.1工程概況威寧?世紀(jì)花城經(jīng)濟(jì)適用住房項(xiàng)目基坑支護(hù)工程（一期）項(xiàng)目位于南寧市興寧區(qū)金橋路以南，建興路以東。項(xiàng)目基坑形狀為長(zhǎng)條形，基坑開(kāi)挖深度為6.02m?8.80m。該項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)采用拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁基坑支護(hù)，設(shè)計(jì)采用12mW型拉森鋼板樁結(jié)合15m的H500X300X11X18型鋼作為主要支護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基坑支護(hù)剖面圖如圖1所示。圖1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖1.2施工過(guò)程在施過(guò)程中，嚴(yán)格控制鋼板樁和H型鋼的施工質(zhì)量，利用拉森鋼板樁結(jié)構(gòu)形成有效止水墻，并在鋼板之間插入H型鋼作為高強(qiáng)度支護(hù)樁，不僅大大提高了拉森鋼板樁的強(qiáng)度，還兼具了其原有的防水性；通過(guò)在拉森鋼板樁和H型鋼頂部安裝型鋼圍檁，保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性，很好得控制了基坑變形。工藝特點(diǎn)2.1質(zhì)輕高強(qiáng)，止水效果好。利用拉森鋼板樁結(jié)構(gòu)形成有效止水墻，并在鋼板之間插入H型鋼作為高強(qiáng)度支護(hù)樁，不僅大大提高了拉森鋼板樁的強(qiáng)度，還兼具了其原有的防水性。2.2施工簡(jiǎn)單、方便。拉森鋼板樁與H型鋼的連接無(wú)需額外定制用于連接兩者的連接件，無(wú)需定制無(wú)縫鋼管等其它連接方式所需的額外工藝，簡(jiǎn)單方便。2.3基坑深度適用范圍大。采用H型鋼作為高強(qiáng)度支護(hù)樁，H型鋼可以現(xiàn)場(chǎng)焊接，可滿足更深基坑的需求。2.4支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好。通過(guò)在拉森鋼板樁和H型鋼頂部安裝型鋼圍檁，保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性。2.5本工藝工程造價(jià)低。材料可循環(huán)利用，在抗彎承載力接近的情況下，比鉆孔樁的造價(jià)低20%?30%,且鋼板樁可回收循環(huán)利用。2.6本工藝施工快，噪音低，擾動(dòng)小，對(duì)施工場(chǎng)地污染小，滿足綠色施工要求。適用范圍3.1該工藝的適用土層范圍廣，一般可用于黏性土、粉性土、砂性土、淤泥等土層；而含卵石、碎石、漂石土層及巖石等堅(jiān)硬土層則不宜使用。3.2適用基坑深度18m以內(nèi)的基坑支護(hù)。工藝原理通過(guò)拉森鋼板樁互相咬合形成的連續(xù)鋼板樁墻可以擋土止水，在鋼板之間插入H型鋼作為高強(qiáng)度支護(hù)樁，利用H型鋼抗彎性能好的特點(diǎn)，提高鋼板樁的強(qiáng)度。H型鋼可通過(guò)焊接加長(zhǎng)作為錨固段，提高基坑支護(hù)體系的抗傾覆能力，拉森鋼板樁則只需施工到基坑所需止水帷幕深度范圍之內(nèi)即可。兩者有機(jī)結(jié)合既能兼具其原有的防水性，又大大提高了拉森鋼板樁的強(qiáng)度。在拉森鋼板樁和H型鋼頂部安裝型鋼圍檁，保證整個(gè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性，滿足基坑抗變形要求。拉森鋼板樁和H型鋼都可以采用振動(dòng)錘施工，施工簡(jiǎn)單方便，無(wú)需養(yǎng)護(hù)時(shí)間，施工速度快，由于不需要泥漿護(hù)壁，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)影響小，保證了現(xiàn)場(chǎng)文明綠色施工要求。圖2拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼支護(hù)結(jié)構(gòu)平面示意圖工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工工藝流。施工準(zhǔn)備一放設(shè)定位線一開(kāi)挖圍護(hù)樁溝槽f施打拉森鋼板樁f施打H型鋼板樁一安裝圍檁施工一基坑開(kāi)挖5.2操作要點(diǎn)5.2.1施工準(zhǔn)備5.2.1.1鋼板樁、H型鋼的檢驗(yàn)鋼板樁、H型鋼運(yùn)到工地后，需進(jìn)行整理。清除鎖口內(nèi)雜物（如電焊瘤渣、廢填充物等），對(duì)缺陷部位加以整修。⑴鎖口檢查的方法：用一塊長(zhǎng)約2m的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn)，將所有同型號(hào)的鋼板樁做鎖口通過(guò)檢查。檢查采用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過(guò)檢查。對(duì)于檢查出的鎖口扭曲及“死彎”進(jìn)行校正。⑵為確保每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口平行，同時(shí)盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規(guī)格內(nèi)。需要進(jìn)行寬度檢查，方法是：對(duì)于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測(cè)量其寬度，使每片樁的寬度在同一尺寸內(nèi)，每片相鄰數(shù)差值以小于1為宜。對(duì)于肉眼看到的局部變形可進(jìn)行加密測(cè)量。對(duì)于超出偏差的鋼板樁應(yīng)盡量不用。⑶鋼板樁的其它檢查，對(duì)于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等都要做全面檢查，并采取相應(yīng)措施，以確保正常使用。5.2.1.2鋼板、H型鋼樁吊運(yùn)裝卸鋼板樁宜采用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過(guò)多，應(yīng)注意防止鋼板樁彎曲和損壞，并保護(hù)鎖口免受損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。兩點(diǎn)吊裝方法如圖3所示：圖6-1國(guó)板樁吊弱方法堆例圖3兩點(diǎn)吊裝方法5.2.1.3鋼板樁堆放當(dāng)鋼板樁需要堆疊放置時(shí)，每?jī)蓪娱g應(yīng)插入枕木，且堆放總高度不能超過(guò)2m。對(duì)于拉森鋼板樁，枕木設(shè)置的間距不應(yīng)超過(guò)4m。鋼板樁堆放的地點(diǎn)要選擇在不會(huì)因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上，便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼板樁堆疊如圖4：fflA□-1皿*＞蚯的律FTIdkMIElLi-iiM-iHiiM'■Mi-B-A-圖4鋼板樁堆疊方法5.2.2放設(shè)定位線⑴依據(jù)基坑、溝槽開(kāi)挖設(shè)計(jì)截面寬度要求，測(cè)放出鋼板樁打設(shè)位置線，用白石灰標(biāo)示出鋼板樁打設(shè)位置。⑵測(cè)量出的位置線、標(biāo)高記錄在冊(cè)，將控制軸線點(diǎn)引至安全位置予以保護(hù)，以便恢復(fù)軸線及檢查使用。⑶樁位測(cè)量完成后，提交監(jiān)理工程師復(fù)核，無(wú)誤后交現(xiàn)場(chǎng)使用。樁位測(cè)量誤差嚴(yán)格控制在規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。5.2.3開(kāi)挖圍護(hù)樁溝槽當(dāng)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高低于現(xiàn)地面高度時(shí)，為確振動(dòng)錘能順利將拉森鋼板樁和H型鋼壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高及后續(xù)施工圍檁提供工作面，沿支護(hù)樁中心線方向應(yīng)開(kāi)挖寬度至少1400mm，高度（從設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高處至槽底）至少500mm的溝槽。溝槽開(kāi)挖最優(yōu)寬度為2000mm，最優(yōu)高度（從樁頂至槽底）為800mm。當(dāng)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高于地面高度大于500mm，可不進(jìn)行溝槽開(kāi)挖。5.2.4施打拉森鋼板樁⑴按設(shè)計(jì)軸線要求放出拉森樁咬口軸線灰線并在灰線上做好紅色木樁標(biāo)識(shí)。⑵沉樁前檢查樁是否平直，完好。⑶鋼板樁插打根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件和地質(zhì)資料，采用機(jī)械打樁批插打鋼板樁，鋼板樁采用逐塊插打，插打次序從上游開(kāi)始緊貼軸線插打，向下游合攏。⑷插打鋼板樁時(shí)嚴(yán)格控制好樁的垂直度，尤其是第一根樁打入時(shí)加強(qiáng)定位和雙向垂直度檢查（需配備兩臺(tái)全站儀）控制，必須保證位置正確，豎直下沉。若出現(xiàn)偏差，通過(guò)吊機(jī)調(diào)正吊點(diǎn)方位隨時(shí)修正。發(fā)現(xiàn)垂直度超標(biāo)，必須拔出重新開(kāi)打。⑸拉森樁打入后，保證樁頂上口平直，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。⑹拉森樁采用單點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)由鋼絲繩長(zhǎng)度確定，起吊垂直后進(jìn)行喂樁。樁底輕輕落地，樁頂?shù)瓜蛘駝?dòng)錘咬口處，振動(dòng)錘開(kāi)口咬合，液壓夾緊，起吊提升，吊至打樁位置。施工人員護(hù)樁，插樁，樁翼板相互貼緊，然后開(kāi)錘起打，控制調(diào)整垂直度向下送樁。⑺樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，振動(dòng)錘咬口松開(kāi)，復(fù)位，再移動(dòng)鎖口卡板，繼續(xù)重復(fù)下一根樁的施工。⑻保證鋼板樁順利合攏；特別是檢查井位的四個(gè)角要使用轉(zhuǎn)角鋼板樁，若沒(méi)有此類鋼板樁，則用舊輪胎或爛布塞縫等輔助措施密封好，避免由于漏水帶走泥沙，造成地面塌陷。5.2.5施打H型鋼板樁⑴施工完拉森鋼板樁后，在每相鄰2根鋼板樁的凹側(cè)迎土面打入一根H型鋼。⑵當(dāng)開(kāi)始準(zhǔn)備打H型鋼時(shí)，首先將H型鋼吊起，在入土前進(jìn)行對(duì)H型鋼的定位，將所有可動(dòng)滑輪全部收緊頂住H型鋼，當(dāng)上下兩層的滑輪全部收緊到位后，略微松開(kāi)可動(dòng)滑輪，使滑輪和型鋼間保持接觸面就行，期間吊機(jī)吊型鋼要盡量保持穩(wěn)定，不能有大的晃動(dòng)。⑶當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒時(shí)，開(kāi)始下沉H型鋼，先靠型鋼自身的重力沉樁，當(dāng)無(wú)法再下沉?xí)r，開(kāi)始夾緊振動(dòng)型鋼。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，振動(dòng)下沉過(guò)程中，H型鋼的下沉速度不能過(guò)快，同時(shí)使動(dòng)滑輪面與H型鋼表面有效接觸，隨時(shí)注意動(dòng)滑輪的變化，保證滑輪持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。⑷振動(dòng)下沉H型鋼樁至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，停止振動(dòng)，開(kāi)始下一個(gè)型鋼樁的施工。⑸在H型鋼板樁插打過(guò)程中，應(yīng)與拉僧鋼板樁平行打入，不可擠壓拉森鋼板樁，且隨著測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過(guò)2%，當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí)，必須拔起重打。5.2.6安裝圍檁施工⑴為了避免溝槽土方開(kāi)挖后，側(cè)向土壓力將鋼板樁擠倒，鋼板樁施打完畢后，用H400型鋼、H350型鋼及H300型鋼在拉森鋼板樁與H型鋼兩側(cè)焊接分別連成整體圍檁，具體連接形式見(jiàn)圖5。(2)H型鋼圍檁安裝后與鋼板樁之間會(huì)留有一定的間隙。為保持鋼板樁均勻受力，應(yīng)將H型鋼與鋼板樁之間的間隙全部用型鋼焊接，圍堰的四角應(yīng)加強(qiáng)處理。1-H400型鋼2-H350型銅3-H300型鋼傳力件4-V[S拉森鋼根杭5H眺型銅圖5圍檁安裝示意圖5.2.7基坑開(kāi)挖在基礎(chǔ)溝槽開(kāi)挖過(guò)程中，隨時(shí)觀察鋼板樁的變化情況，若有明顯的傾覆或隆起狀態(tài)，立即在傾覆或隆起的部位增加對(duì)稱支撐。材料與設(shè)備6.1材料⑴本工藝涉及的材料主要有丑型拉森鋼板樁、H500型鋼、H400型鋼、H350型鋼、H300型鋼傳力件。⑵鋼板樁的成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222《鋼的成品化學(xué)成分允許偏差》的規(guī)定,H型鋼應(yīng)符合GBT11263《標(biāo)準(zhǔn)熱軋H型鋼和部分T型鋼》的要求。⑶鋼板樁的力學(xué)性能應(yīng)符合規(guī)范鋼板樁力學(xué)性能表規(guī)定。⑷鋼板樁要有其機(jī)械性能和化學(xué)成份的出廠證明文件，并詳細(xì)丈量尺寸，檢驗(yàn)是否符合驗(yàn)收要求。6.2機(jī)械設(shè)備拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼復(fù)合樁施工機(jī)械設(shè)備配套如表1所示。表1主要機(jī)械設(shè)備配備表T11伊土設(shè)；U'痂二佳低一宓亞"呈ill桁「汗墀曜鋼:『I''5TIS-3aQ.、提I'.DSE3當(dāng)「.?.怛；咔|「，BS-3<KJ-'500.帶乍質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制主要依據(jù)為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330）、《熱軋U型鋼板樁》（GBT20933）以及其他相關(guān)的現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程等。7.2質(zhì)量控制措施7.2.1鋼板樁的質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和出廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。表2鋼板樁的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卷查取目檢查7+a位散值匚"*什二1士片U網(wǎng)L用鋼尺毋,L為樁長(zhǎng)蘭吧+自由用心的引段％.直造叮7.???—［：.?計(jì)43T：l-診7.2.2打（壓）鋼板樁的標(biāo)高及樁的接頭節(jié)點(diǎn)處理必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。7.2.3鋼板樁、H型鋼外觀檢驗(yàn)：包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、厚度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項(xiàng)內(nèi)容。需注意：⑴對(duì)打入鋼板樁有影響的焊接件應(yīng)予以割除；⑵割孔、斷面缺損的應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng)處理;⑶若鋼板樁有嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)測(cè)量其實(shí)際斷面厚度。原則上要對(duì)全部鋼板樁進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查。7.2.4鋼板樁、H型鋼材質(zhì)檢驗(yàn)：對(duì)鋼板樁母材的化學(xué)成分及機(jī)械性能進(jìn)行全面試驗(yàn)。包括鋼材的化學(xué)成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)，鎖口強(qiáng)度試驗(yàn)和延伸率試驗(yàn)等項(xiàng)內(nèi)容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進(jìn)行一個(gè)拉伸、彎曲試驗(yàn)：每20-50t重的鋼板樁應(yīng)進(jìn)行兩個(gè)試件試驗(yàn)。7.2.5H型鋼表面不允許有影響使用的裂縫、折疊、結(jié)疤、分層和夾雜。局部細(xì)小的裂紋、凹坑、凸起、麻點(diǎn)及刮痕等缺陷允許存在，但不得超出厚度尺寸允許偏差。7.2.6打樁前，對(duì)鋼板樁逐根進(jìn)行檢查，剔除連接鎖扣處的銹蝕、變形嚴(yán)重的鋼板樁，待修整合合格后才可使用，整修后還不合格的禁用；7.2.7打樁前，可在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂抹油脂，以方便鋼板樁的打入、拔出；7.2.8在鋼板樁插打過(guò)程中，隨著測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度，當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí)，必須拔起重打。7.2.9鋼板樁支護(hù)的設(shè)置、垂直度、標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求。樁位偏差、軸線和垂直軸線方向均不宜超過(guò)50mm；垂直度偏差不宜大于0.5%；標(biāo)高偏差不大于土30mm，且支護(hù)必須緊貼土壁。樁底高程誤差控制在10cm左右。7.2.10沉樁要連續(xù)，不允許出現(xiàn)不連鎖現(xiàn)象。7.2.11焊縫質(zhì)量要求：⑴焊縫表面不允許有裂紋、弧坑縮孔、焊瘤缺陷。⑵咬邊不超過(guò)0.5mm，焊縫的局部咬邊可以允許不超過(guò)0.7mm。咬邊總長(zhǎng)度不大于100mm，且不大于每條焊縫總長(zhǎng)度的30%。⑶兩工件的切口面對(duì)接焊接時(shí)，焊縫占各工