鋼板樁及錨桿深基坑支護施工方法

　   1   前言
　　在深基坑過程中，鋼板樁既能起到支護作用，用能起到防水抗?jié)B的效果，而且施工速度快，方便快捷，可機械化操作，又能循環(huán)使用。所以鋼板樁支護應用越來越廣泛。
　　2   工程概況
　　徐州城市軌道交通2號線一期工程新區(qū)東車輛段地塊西鄰故黃河，東臨京滬高鐵，南靠昆侖大道。南北長約1230m，東西寬約330m，用地范圍內(nèi)地勢東高西低，占地面積約24.00公頃，承擔2 號線的定修、本段配屬車的周月檢及停車列檢功能。其中綜合樓作為體量最大的一棟框架結(jié)構(gòu)建筑單體，位于地塊咽喉區(qū)域，占地面積約4584㎡，總建筑面積17922㎡。預應力管樁基礎，框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)伸縮縫的設置分為A、B、C、D四個區(qū)，A、C區(qū)為地上三層、局部四層，B區(qū)為地上四層、局部五層，D區(qū)地下一層、地上三層。
　　D區(qū)設計承臺頂標高為-5.6m，承臺厚度為1.2m（單樁承臺厚度為1m），局部低壓室、集水坑承臺頂標高為-6.6m，電梯基坑承臺頂標高為-7.1m，承臺厚度為1.2m（單樁承臺厚度為1m），防水板厚400mm。開挖形式為大開挖，開挖至防水板底以下150mm（即32.8m），開挖深度為4m。承臺、集水井、電梯基坑等單獨開挖。
　　由于基坑面積大，基坑開挖深度深，工期緊等因素，項目部決定基坑支護采用拉森III型鋼板樁+錨桿，基坑頂部掛網(wǎng)噴射混凝土的基坑支護方式。
　　3   鋼板樁及錨桿施工方法
　　3.1鋼板樁施工
　　3.1.1鋼板樁施工流程
　　 施工準備→設備拼裝→導溝開挖→測量放樣、定位→樁機就位→打設鋼板樁→掛網(wǎng)噴射混凝土→第一層土體開挖→錨桿施工→腰梁施工→土方開挖→其余工序施工→土方回填→鋼板樁拔除→壓密注漿填縫。
　　3.1.2施工準備
　　（1）鋼板樁的檢驗、吊裝、堆放
　　 1）鋼板樁的檢驗
　　 對鋼板樁一般有材質(zhì)檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的鋼板樁進行矯正，以減少打樁過程中的困難。
　　 ①外觀檢驗：包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項內(nèi)容。
　　②材質(zhì)檢驗：對鋼板樁母材的化學成分及機械性能進行全面試驗。
　　2）鋼板樁吊運
　　 吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運采用專用的吊具。裝卸鋼板樁宜采用兩點吊運。吊運時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應注意保護鎖口免受損傷。
　　 3）鋼板樁堆放
　　 鋼板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現(xiàn)場。
　　3.1.3導溝開挖
　　打樁前先將施工影響區(qū)域內(nèi)的雜物和荷載清除干凈，按設計鋼板樁位置定出施打鋼板樁軸線。放坡下挖1m至設計鋼板樁頂標高35.8m，然后再進行導溝開挖，開挖時按1：1的系數(shù)進行放坡，導溝開挖寬度1m、深度1m。
　　3.1.4施工放樣
　　鋼板樁中線距離地下室防水板外邊線2m。為保證鋼板樁施打位置準確無誤，導溝開挖后底部須大致平整，測量人員進行放樣定位后，灑白灰線，為防止白灰線受施工過程中雨水沖洗影響，需要中心線上每兩米插一個鋼筋頭，保證位置準確。
　　3.1.5壓樁
　　（1）鋼板樁的準備
　　樁打入前應在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以方便打入和拔出，并將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入。
　　（2）導梁支架安裝
　　為了保證鋼板樁位置的準確性，利用工字鋼做鋼板樁安裝導梁，為保護鋼板樁垂直打入后樁立面平直，打樁方法選用屏風法施工。
　　（3）鋼板樁打設
　　采用屏風式打入法施工，該方法不易使板樁發(fā)生屈曲、扭轉(zhuǎn)、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實現(xiàn)封閉合攏。
　　用打樁機將鋼板樁放至插樁位置，插樁時鎖口對準。每一流水段的第一塊鋼板作為定位樁，應先沿鋼板樁的行進方向反向傾斜8度左右，再開動振動錘，利用振動力把樁沉至離地面1m左右停止（防止施工打第二根樁時因磨擦過劇而把第一根樁帶入土中），然后吊第二根、第三根逐步插打。
　　為保證樁的垂直度，用兩臺全站儀成90°夾角加以控制;為防止鎖口中心線位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止板樁位移，同時在工字鋼上預先標出每塊鋼板樁位置，以便隨時檢查糾正。打樁開始第一、二塊鋼板樁的打設位置和方向要精確，使其起到導向樣板的作用，故每入土1m測量一次。在插打過程中隨時測量監(jiān)控，每根樁的斜度不超過1%，出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，可用軸線修正法進行修正，如發(fā)現(xiàn)過大傾斜時，要用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打逐步糾正。當偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，拔出重打。
　　鋼板樁樁位允許偏差：垂直圍檁中心線，允許偏差100+0.01H（mm）; 沿圍檁中心線，允許偏差150+0.01H（mm）。其中H為原地面標高與樁頂標高的距離。
　　3.1.6拔樁
　　（1）工藝流程
　　土方回填→拆除錨桿→拔除鋼板樁→樁孔處理。
　　（2）施工方法
　　1）鋼板樁的拔除影響
　　基坑回填后，可以拔除鋼板樁，拔除鋼板樁前，應先將內(nèi)部的錨桿及其他設施從上到下陸續(xù)拆除，并陸續(xù)灌水使內(nèi)外水壓平衡，應仔細研究拔樁方法順序和拔樁時間及土孔處理。否則，由于拔樁的振動影響，以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，會給己施工的地下結(jié)構(gòu)帶來危害。設法減少拔樁帶土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。 　　先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min～2min，使鋼板樁周圍的土松動，產(chǎn)生“液化” ，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難 或拔不上來時，應停止拔樁，先振動1min～2min后再往下錘0.5m～1.0m再往上振拔，如此反 復可將樁拔出來。
　　2）振動錘拔樁方法
　　本工程拔樁采用振動錘拔樁：利用振動錘產(chǎn)生的強迫振動，擾動土質(zhì)，破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除。
　　3）拔樁前準備工作
　　①拔樁施工具備：沉樁平面布置竣工圖;沉樁記錄;樁位附近原有管線分布圖。
　　②拔樁前拆除、改移高空障礙物，平整夯實作業(yè)場地。修筑臨時運輸?shù)缆罚茉O動力及照明線路，清除樁頭附近堆土，檢修機械設備，擬定施工方案。
　　③拔樁選用振動拔樁機、吊車配合。
　　3.1.7回填灌漿
　　如鋼板樁拔除后，樁空隙仍有較大縫隙甚至引起地面沉降、裂縫等嚴重現(xiàn)象時應考慮回填注漿處理。
　　注漿流程：打管→制漿→注漿→拔管。
　　3.2錨桿施工
　　3.2.1錨桿施工工藝流程
　　施工準備→鉆孔→安放錨桿體及防腐處理→清空→制漿→注漿→腰梁施工→鎖定。
　　3.2.2施工準備
　　（1）第一層土體開挖完成后具備錨桿施工條件，根據(jù)圖紙自一端開始錨桿施工，必須的機械設備如：挖掘機、鉆機、壓降機等正常運轉(zhuǎn)，且驗收合格。
　　（2）材料準備
　　1）原材料要有出廠合格證，并經(jīng)見證抽樣檢驗合格才能使用;
　　2）錨桿體材料使用前應平直、去污、除油和除銹;
　　3）注漿采用M10成品水泥砂漿，使用前完成產(chǎn)品檢驗;
　　4）采用速凝劑或其他外加劑的摻入量必須通過試驗確定;
　　5）摻入外加劑后的混凝土性能必須滿足設計要求;
　　6）采用干凈的中細砂，砂粒徑小于2.5mm，砂含泥量≤3%;采用干凈的角礫，粒徑不宜大于10mm;
　　（3）測量準備
　　1）錨桿鉆孔前應對錨桿不空進行放樣，按間距2000mm做好鉆孔點位。
　　2）D區(qū)與A、C區(qū)交界部位同時放好管樁點位，與錨桿點位對比，如錨桿與管樁位置沖突，應適當調(diào)整錨桿位置，當錨桿調(diào)位距離超過1米時，應在兩根錨桿之間再增加一個作為補強措施。
　　3.2.3鉆孔施工
　　（1）鉆孔前，根據(jù)設計要求定出孔位，并做好標記;鉆進方式應根據(jù)實際情況選用干鉆、濕鉆或風鉆等;
　　（2）鉆機就位后，應保持平穩(wěn)，導桿或鉆機立軸與錨桿傾角一致，并在同一軸線上;
　　（3）鉆孔過程中，若遇易塌孔的土層，宜采用泥漿循環(huán)護壁或跟管鉆進，鉆孔完成后應采用泥漿循環(huán)清孔，清除孔底沉渣;
　　（4）孔口承壓墊座應符合下列要求：
　　1）鉆孔孔口必須設有平整、牢固的承壓墊座;
　　2）承壓墊座的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)強度必須滿足設計要求，承壓面應與錨孔軸線垂直。
　　本工程采用拉森III型鋼板樁+錨桿的基坑支護方法成功的解決了深基坑施工的問題，同時具有施工方便、縮短工期以及可以重復利用的特點，值得在以后的所有基坑支護施工中廣泛推薦。