張沿鋒/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司

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淺談拉森鎖口鋼板樁擋土墻施工工藝

張沿鋒/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司

【摘 要】近年來市政立交橋?qū)徑獬鞘薪煌▔毫?，?dǎo)流交通，減少交通擁堵起到了重要的作用。由于城市用地緊張，在哈雙南路拓寬改造工程中，橋頭填方采用拉森鎖口鋼板樁擋土墻作為支擋結(jié)構(gòu)，有效的節(jié)約了城市用地。本文將對拉森鎖口鋼板樁擋土墻施工工藝做簡要的說明。

【關(guān)鍵詞】鎖口鋼板樁；穿管；撼砂；張拉

一、工程概況

哈雙南路拓寬改造工程第二標(biāo)段K2+200～K2+520段橋頭填方路段擋土墻采用拉森鎖口鋼板樁結(jié)構(gòu)，兩側(cè)鋼板樁根據(jù)所處的位置不同采取錨桿錨固或鋼絞線對拉的方式進(jìn)行錨固。

二、施工工藝

（一）清表土

本工程為現(xiàn)況路拓寬，鋼板樁處于現(xiàn)況路的坡腳外側(cè)。首先，清除現(xiàn)狀道路邊坡及設(shè)計(jì)道路范圍內(nèi)的腐殖土，將腐殖土棄置到鋼板樁擋土墻外側(cè)（紅線以內(nèi)），留作鋼板樁擋土墻外側(cè)的培護(hù)土方。

（二）修筑便道

清表完成后，將現(xiàn)場整平壓實(shí)，在舊路左右兩側(cè)修筑施工便道，由于此路段為填方，與現(xiàn)況路高差較大，在與現(xiàn)況路相交的支路上選擇高差較小處修筑施工便道，為保證施工機(jī)械進(jìn)出安全，便道采用建筑渣土碾壓密實(shí)。

（三）地梁澆筑

鋼筋混凝土地梁，斷面尺寸為0.8m寬?1.0m高，地梁處于鋼板樁的外側(cè)緊貼鋼板樁樁位，主要起施打鋼板樁的導(dǎo)向作用。首先，按照設(shè)計(jì)圖紙施放出地梁邊線，并開挖至設(shè)計(jì)高程，清理基底并夯實(shí)，并按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，支護(hù)并加固模板，經(jīng)檢驗(yàn)后澆筑C30商品混凝土，并振搗密實(shí)。

（四）錨桿成孔

地梁施工完成后將兩側(cè)回填并夯實(shí)。由于舊路兩側(cè)現(xiàn)況地面高程相差較大，且有起伏。無法進(jìn)行鋼絞線對拉，因此，鋼板樁第一排錨固采用錨桿錨固，錨桿選用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，布置情況為，間距1.2m，直徑為15cm，傾角為15度。錨桿選用水泥凈漿灌注，水灰比為0.45～0.5，自由度長度為5～8m。錨桿成孔采用水平螺旋鉆孔機(jī)進(jìn)行，按照設(shè)計(jì)位置鉆至設(shè)計(jì)深度后，采用布條暫時(shí)將孔口堵住。

（五）對拉鋼絞線鉆孔鉆機(jī)選擇

現(xiàn)況路寬8m，高出兩側(cè)坡腳6m左右，對拉鋼板樁位于現(xiàn)況路兩側(cè)，根據(jù)設(shè)計(jì)高程第二排對拉鋼絞線要從現(xiàn)況路基下方穿過，路基鉆孔成為施工的重點(diǎn)，同樣也是施工的難點(diǎn)。

選用兩種鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行，孔位相對于坡腳高差在2m以內(nèi)的，采取水平螺旋鉆機(jī)，該鉆機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：施工簡單，鉆機(jī)行動方便；缺點(diǎn)是：成孔相對較慢，需要的作業(yè)人員多?？孜幌鄬τ谄履_高差在2m以上的，采用水平水鉆鉆機(jī)，該鉆機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：成孔快，需要作業(yè)人員少；缺點(diǎn)是：該鉆機(jī)占地大，需要設(shè)置排泥漿池。

（六）路基水平鉆孔

采用全站儀在邊坡上施放出每個(gè)對拉鋼絞線所處的位置，點(diǎn)位施放包括鉆孔點(diǎn)位和鉆機(jī)成孔后出口點(diǎn)位。由于點(diǎn)位位于邊坡的兩側(cè)，不能通視，因此，在鉆機(jī)施工位置一側(cè)，距道路邊線1.0m處設(shè)一排調(diào)整施工垂直度的點(diǎn)位，要求鉆機(jī)鉆孔點(diǎn)位、調(diào)整垂直度點(diǎn)位和成孔后出口點(diǎn)位3點(diǎn)在一條直線。

將經(jīng)緯儀立于調(diào)整垂直度點(diǎn)位上觀測出口點(diǎn)點(diǎn)位，然后轉(zhuǎn)180度觀測鉆孔點(diǎn)點(diǎn)位，鉆機(jī)鉆頭對準(zhǔn)鉆孔點(diǎn)位，左右調(diào)整鉆機(jī)使鉆頭、鉆桿根部和出口點(diǎn)位成一條直線后開始鉆進(jìn)，第一節(jié)鉆桿鉆完后換第二節(jié)鉆桿，重復(fù)上一步驟，調(diào)節(jié)第二節(jié)鉆桿水平度和垂直度，依次鉆入4節(jié)后鉆桿后開始正常施工。

（七）穿管

成孔后，將塑料管一端用軟紙封死并用退火絲扎牢，將退火絲另一端綁扎在鉆頭上，然后邊退鉆桿邊將塑料管帶出。然后將塑料管兩端采用布條暫時(shí)封堵，避免施工過程中堵塞塑料管，給后期穿束帶來不便。塑料管的長度應(yīng)滿足兩排鋼板樁間距的要求，應(yīng)盡量減少過程中的二次連接。

（八）鋼板樁施打

1.鋼板樁檢驗(yàn)。

鋼板樁采用0722鋼板樁，鋼材材質(zhì)為Q345B。鋼板樁長度有9m、11.8m、12m、15m、18m五種規(guī)格。鋼板樁進(jìn)場后進(jìn)行防腐處理：采用涂層+預(yù)留厚度，涂層為環(huán)氧富鋅底漆60μm厚，環(huán)氧云鐵中間漆80μm厚，丙烯酸脂肪，聚氨酯面漆80μm厚或氯碳面漆60μm厚。

對進(jìn)場的鋼板樁進(jìn)行檢驗(yàn)，以便對不合要求的鋼板樁進(jìn)行更換或矯正，以減少打樁過程中的困難。檢驗(yàn)包括：

（1）材質(zhì)檢驗(yàn)：對鋼板樁母材的化學(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)。

（2）外觀檢驗(yàn)：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(xiàng)內(nèi)容。

檢查中注意事項(xiàng)：a）對打入鋼板樁有影響的焊接件應(yīng)予以割除；b）割孔、斷面缺損應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng)；c）若鋼板樁有嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)測量其實(shí)際斷面厚度。

2.鋼板樁吊運(yùn)。

裝卸鋼板樁采用兩點(diǎn)成捆起吊。吊運(yùn)時(shí)，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。

3.鋼板樁堆放。

鋼板樁堆放的地點(diǎn)，選擇在平坦堅(jiān)固的場地上，并便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場。堆放時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)鋼板樁長度的不同，在擋墻外側(cè)按照相應(yīng)的長度堆放，減少二次搬運(yùn)，鋼板樁采取分層堆放，各層間要墊枕木，墊木間距一般為3～4米，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。

4.鋼板樁放線定位在鋼板樁施工中，為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，一般都需要定位準(zhǔn)確。定位時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）采用經(jīng)緯儀和水平儀控制和調(diào)整鋼板樁的位置。

（2）地面撒放灰線，并用小線雙向定位。

（3）為保證打樁定位準(zhǔn)確，在混凝土地梁內(nèi)側(cè)開挖1.0米深的導(dǎo)向槽。

5.鋼板樁施打。

鋼板樁施打采用液壓捶打樁機(jī)。由于鋼板樁之間是一反一正用鎖口相互咬接在一起，因此，前兩個(gè)鋼板樁的打入控制尤為重要。具體打入過程為：一人指揮，兩人輔助打樁機(jī)，測量人員控制打入深度，確保鋼板樁頂面高程，施打完成后采用水平尺測量鋼板樁的垂直度，當(dāng)前兩個(gè)鋼板樁打入準(zhǔn)確無誤后，然后依次打入剩余鋼板樁。

施打注意事項(xiàng)：

（1）打樁前，要熟悉地下管線、構(gòu)筑物的情況，準(zhǔn)確施放鋼板樁擋墻的中線。

（2）打樁前，在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以便于打入。

（3）在施打過程中隨時(shí)監(jiān)控每塊樁的傾斜度，應(yīng)控制在2%以內(nèi)。

（4）一次打入的深度一般不宜過深，控制在30～50cm范圍內(nèi)。

（九）切張拉孔

鋼板樁施打完畢后，根據(jù)張拉錨固點(diǎn)的位置，采用氣割在鋼板樁上切出直徑5cm的張拉孔。張拉孔的切割要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸，以免壓漿時(shí)外溢。另外張拉孔氣割時(shí)要提前放線，以保證氣割孔的位置在一條直線上。

（十）撼砂

撼砂就是在鋼板樁與舊路之間回填中砂。每層30cm，每層填筑完成后，先用中砂作梁，砂梁寬20cm，高15cm，將回填面分成5米見方的淺池，然后向淺池內(nèi)澆水，當(dāng)水高出砂面5cm時(shí)，采用振搗棒插入回填砂中進(jìn)行振搗，振搗間隔30cm左右，當(dāng)一層撼砂完成后，間隔24小時(shí)，采用環(huán)刀法檢查密實(shí)度，檢查合格后回填下一層。

（十一）錨桿錨固

當(dāng)撼砂回填至第一排錨桿高度時(shí)，通過張拉孔穿入鋼絞線錨桿，錨桿選用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1570MPa，按照設(shè)計(jì)要求計(jì)算控制錨固段長度，在錨固段長度范圍之外至張拉端，每根鋼絞線分別套在塑料套管內(nèi)兩端用塑料膠帶纏緊。然后采用壓漿機(jī)向錨孔內(nèi)注入水泥漿，當(dāng)孔口流出水泥漿后，停止注漿。

（十二）接管、穿鋼束、張拉

當(dāng)錨桿內(nèi)漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對錨桿進(jìn)行預(yù)緊張拉，然后繼續(xù)撼砂，撼砂的做法同上。在撼砂的過程中隨時(shí)觀察鋼板樁的垂直度，采用張拉錨桿的方式進(jìn)行矯正。當(dāng)撼砂至第二排對拉孔位高度時(shí)，將路基邊坡處預(yù)留的穿束管采用焊接的方式將管接長至對應(yīng)的鋼板樁錨口處。然后穿入鋼絞線，鋼絞線采用2Φs15.2mm的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1570Mpa，兩端同時(shí)對稱張拉并進(jìn)行預(yù)錨固。

（十三）注漿、封錨

預(yù)張拉完成后，繼續(xù)撼砂至設(shè)計(jì)高度，進(jìn)行路基路面施工，在施工過程中隨時(shí)觀測鋼板樁的垂直度，采用張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的方式進(jìn)行，張拉采用兩端同時(shí)對稱張拉，待路面及擋墻墻帽施工完成后，對預(yù)應(yīng)力鋼束孔道進(jìn)行注漿，注漿采用C30水泥凈漿，水灰比為0.45～0.5。壓漿完成后，切除錨頭鋼絞線，預(yù)留長度不

? 少3cm，并對錨頭進(jìn)行封錨。

三、結(jié)束語

結(jié)合工程實(shí)際，本文圖文并茂的介紹了拉森鋼板樁擋墻在哈雙南路工程施工過程中的應(yīng)用。拉森鋼板樁擋土墻在節(jié)約城市用地、滿足工程質(zhì)量、安全性及實(shí)用性等方面均收到了良好的效果。同時(shí)，拉森鋼板樁擋土墻相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土擋土墻具有強(qiáng)度高、施工工期短、外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于在城市橋梁擋墻中應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)：

［1］《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》.北京：人民交通出版社，JTJ041-2000 2000-11-0.實(shí)施.