王志剛，徐 晉

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東 廣州 510000）

中心島式開挖和靜壓鋼板樁支護技術(shù)的應(yīng)用研究

王志剛，徐 晉

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東 廣州 510000）

在詳細介紹廣州市市政設(shè)計院辦公樓的鋼板樁支護設(shè)計情況、特點以及施工工況流程的基礎(chǔ)上，針對靜壓法插打鋼板樁、放坡開挖、土臺加固、內(nèi)支撐系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了探討，從工程效果上說明中心島式開挖的可行性，為類似工程施工提供經(jīng)驗。

鋼板樁；支護；中心島式開挖

0　引言

從20世紀60年代開始，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，各類基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中樁基工程施工所帶來的振動和噪聲等建設(shè)公害問題引起了社會各界的高度關(guān)注，如傳統(tǒng)的電動錘和鉤機手，在我國樁基礎(chǔ)工程中使用較普遍。20世紀60年代，日本開始使用靜壓鋼板樁支護技術(shù)，它是一種無振動、無噪音的植入鋼板樁的施工技術(shù)，是對鋼板樁施工方式的革命創(chuàng)新，是敏感場地避免噪聲和振動的最好方法，特別適用于鄰近建筑物和界墻處，可以避免施工前的財產(chǎn)調(diào)查，減少擾動。

1　工程概況

本工程位于廣州開發(fā)區(qū)科學(xué)城，光譜路以北，光寶路西側(cè)。本工程基坑?xùn)|西方向長度190.3 m，南北方向最寬82.8 m，最窄34.5 m，呈“菜刀形”。為區(qū)分方便，定義二層地下室部分為A區(qū)，一層地下室部分為B區(qū)。主體結(jié)構(gòu)正負0.00等于絕對標高21.10 m，見圖1。

A區(qū)：長121.3～129.2 m，寬82.8 m，深9.3 m，支護結(jié)構(gòu)采用連續(xù)密扣U型鋼鋼板樁墻結(jié)構(gòu)，且頂部設(shè)800 mm×800 mm的鋼筋混凝土頂冠梁，坑內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土支撐與鋼支撐。

B區(qū)：長61.9 m，寬34.5 m，深5.4 m，支護結(jié)構(gòu)采用連續(xù)密扣U型鋼鋼板樁墻結(jié)構(gòu)，且頂部設(shè)800 mm×800 mm的鋼筋混凝土頂冠梁，坑內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土支撐與鋼支撐。

圖1　項目平面布置示意圖

根據(jù)資料分析，本基坑工程面臨的不利條件如下：（1）不利地質(zhì)條件：流塑狀淤泥層厚度2～3.7 m，局部強透水砂層厚度：5.9 m；（2）重要建筑物需要保護：東北側(cè)A3變電站需要監(jiān)測；（3）重要管線需要保護：φ273 mm燃氣管；（4）其它不利條件：紅線范圍施工場地狹窄，北側(cè)砂層厚度比較大。

本基坑采用連續(xù)型密扣U型鋼板樁墻結(jié)構(gòu)。鋼板樁接口構(gòu)造形式除應(yīng)有利止水、打拔施工外，還需滿足鋼板樁組合斷面形式的設(shè)計要求。

2　施工工藝特點

第一階段：A區(qū)施工鋼板樁（B區(qū)可同時施工）—待樁頂冠梁達到強度后，A區(qū)基坑降土3 m，B區(qū)在原地面標高，施工主體結(jié)構(gòu)靜壓管樁（主體基礎(chǔ)邊樁應(yīng)先于鋼板樁施工，以滿足壓樁機械空間布置要求和防止擠壓鋼板樁）；

第二階段：施工A區(qū)坑內(nèi)護坡攪拌樁—坑外降土1～2 m—按坑內(nèi)開挖線開挖并做插筋、掛網(wǎng)、噴混凝土措施—施工中心島主體結(jié)構(gòu)至二層以上，負二層底板施工至護坡坡腳處；

第三階段：架設(shè)第一道鋼支撐——開挖至第二次開挖線—架設(shè)第二道鋼支撐—開挖中心島周邊土體—施工中心島外圍區(qū)域地下室負二層底板、側(cè)墻、頂板—施工樓板標高處傳力撐—拆除第二道支撐—向上施工側(cè)墻、負一層頂板—拆除第一道支撐—施工完地下室及防水層—回填；

第四階段：待A區(qū)地下室回填完畢后，B區(qū)開始從地面往下按設(shè)計要求進行支護開挖施工。

施工工藝在充分考慮了工程的不利條件后，重點應(yīng)用換撐的原理，有效利用反壓土臺的作用，同時結(jié)合工期考慮，充分縮短工期和把握關(guān)鍵路徑，以達到安全、高效的施工。

3　工程應(yīng)用

3.1施工重難點分析

（1）鋼板樁施工關(guān)系到施工止水和安全，是本工程施工最關(guān)鍵的工序之一，如何保證其施工質(zhì)量，對整個基坑支護及開挖的意義重大。

施工對策：打樁前，對鋼板樁逐根進行檢查，剔除連接鎖扣處的銹蝕、變形嚴重的鋼板樁，待修整合合格后才可使用，整修后還不合格的禁用。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。在鋼板樁插打過程中，隨著測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，必須拔起重打。

（2）本工程采用中心島開挖的施工方法，基坑支護的工期進度受多方面影響，如何保證總工期的順利實施，也是本工程的重難點之一。

施工對策：制定完善的施工組織設(shè)計、合理安排支護、結(jié)構(gòu)、土方開挖等各工序的施工，并定期召開各主要施工班組的現(xiàn)場協(xié)調(diào)會，保證各節(jié)點工序按時完成。

（3）本工程挖除周邊反壓土臺時，如何出土和保證工期，是本工程難點之一。

施工對策：采用合理的出土順序，安排適量的機械設(shè)備和人力保證，盡最大程度的保證工期。

3.2施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)探討

（1）鋼板樁插打

鋼板樁施工關(guān)系到施工止水和安全，是本工程施工最關(guān)鍵的工序之一，如何保證其施工質(zhì)量，對整個基坑支護及開挖的意義重大。打樁前，對鋼板樁逐根進行檢查，剔除連接鎖扣處的銹蝕、變形嚴重的鋼板樁，待修整合合格后才可使用，整修后還不合格的禁用。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。在鋼板樁插打過程中，隨著測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，必須拔起重打。

（2）放坡開挖

整個施工過程中需要進行前后2次開挖，第1次降土3 m，然后預(yù)留土臺加固，中心部分降土到坑底。第二次挖除反壓土臺，進行變撐邊挖，先撐后挖。

（3）土臺加固

本次采用中心島式開挖，在第一次降土3 m后需要留一反壓土臺，對鋼板樁進行反壓作用。待第二次開挖時，邊撐邊挖，進行換撐。因而，反壓土臺是進行換撐的關(guān)鍵，也是中心島法開挖與鋼板樁結(jié)合的關(guān)鍵點。

（4）內(nèi)支撐系統(tǒng)

在施工反壓土臺后，要進行內(nèi)支撐系統(tǒng)施工，要利用鋼板樁與中心島的主體進行對撐，內(nèi)支撐系統(tǒng)的施工成為關(guān)鍵的一個步驟，并且對內(nèi)支撐系統(tǒng)進行相關(guān)監(jiān)測。

3.3工程施工效果

（1）鋼板樁擋土、止水效果

本工程項目鋼板樁擋土、止水效果良好，見圖2。

圖2　該項目鋼板樁示意圖

（2）鋼板樁安全性

通過相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，整個鋼板樁工程是安全的，達到相關(guān)設(shè)計和施工要求，見表1。

4　結(jié)語

通過中心島式開挖和靜壓鋼板樁技術(shù)在廣州市市政院辦公樓的應(yīng)用，我們可以看到，靜壓鋼板樁技術(shù)既發(fā)揮了無噪音、無振動的技術(shù)特點，又利用中心島式開挖的特點，很好地解決了鋼板樁在深基坑中的應(yīng)用限制，從而為類似工程施工的應(yīng)用研究提供了寶貴的經(jīng)驗。

TU47

B

1009-7716（2016）04-0140-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.044

2015-12-23

王志剛（1984-），男，湖南衡陽人，工程師，從事巖土工程勘察與設(shè)計工作。