中建八局第二建设有限公司 上海市松江区 201600
【摘 要】某工程在围护体系施工过程中发现地下存在废弃消防水池基础且邻近市政人行道路，道路中埋有给水管和天然气管等压力管线。对如何保证周边管线安全的前提下将地下障碍物清除，显得尤为重要，采用拉森钢板桩围护体系将障碍物破除清理完成，取得了理想的效果。可为类似工程提供借鉴。
【关键词】拉森钢板桩；地下清障；拔除、回填
0 引言
本阶段主要施工内容为围护结构工程，针对场地范围内影响围护施工的地下障碍物进行相应的探查和清除，并采取水泥土密实回填、注浆加固等必要的措施以确保围护体系的施工质量。
1 工程概况
本工程位于上海市松江区洞泾镇中部，项目地块东至同盛路，南至海欣大楼和已有住宅围墙边界，西至沪松公路，北至洞莘路。总建筑总面积64079.21平方米，其中地上建筑面积26213.61平方米，含7栋5层厂房，高度24米，地下建筑面积37865.6平方米，地下室两层。
本基坑工程采用：钻孔灌注桩＋三轴水泥土搅拌桩止水帷幕＋二道钢筋混凝土水平支撑。
施工难题是三轴搅拌桩施工清理场地时发现原废弃的混凝土基础。对原废弃厂区的资料了解，此区域为废弃的消防水池。尺寸约为13米*16米，深度约4.5米。将影响此区域范围内三轴搅拌桩、围护灌注桩、工程桩的施工。
2 周边环境
（1）基坑东侧：场地东侧为同盛路，基坑开挖边线距离同盛路约7.2m，距离同盛路上现状燃气管、自来水管、雨水管、污水管分别为3.6m、5.6m、9.1m、11.0m。
（2）基坑南侧：场地南侧为海欣大厦和海欣北区，海欣大厦为预制方桩+筏板基础，层数12 层，集团大楼北侧2层机房为条形基础，2层建筑与拟建基坑边界距离最近约5.0m。南侧靠东侧为6 层住宅及2层动迁办公室，基础形式为条形基础，与拟建基坑边界距离最近约14.0m。
（3）基坑西侧：场地西侧地面道路为沪松公路，基坑开挖边线与沪松公路最近距离约为44.0m，红线与沪松公路之间为绿化及业主的停车场。
（4）基坑北侧：场地北侧为洞莘路，基坑开挖边线与道路最近距离为12.0m，红线与道路之间为绿化；基坑开挖边线距洞莘路雨水管、燃气管距离约为13.3m和18.5m。
3 基坑障碍物清理方案的选择
此障碍物位于基坑东侧距离同盛路燃气管、自来水管、雨水管、污水管分别为3.6m、5.6m、9.1m、11.0m。前期采用放坡的方式进行油锤破除工作，对周边管线和道路影响较大，故此方案不可行。
为此另选择以下两种方案施工：
方案1、拉森钢板桩围护体系+油锤破除再回填后进行后续施工
方案2、采用全套管回旋钻机清障，再回填后进行后续施工
经过综合比较，方案1具有施工便利、成本低、对周边管线和道路影响小的优点。
4 施工方法
针对现场情况，为防止墙体及其下部基础出现倾覆险情，采用拉森钢板桩保护方案对周边管线、建筑物及道路进行加固及保护，待拉森钢板桩体系形成后将其土方挖除，采用油锤破除消防水池基础及侧壁，待障碍物清理完毕后素土回填，拔除拉森钢板桩，障碍物范围内的围护结构和工程桩施工。
钢板桩施工顺序为：修整施工平台—测量放样—打钢板桩—基坑开挖—围檩支撑—障碍物破除清运—回填（回填至一定高度拆除支护）—拔钢板桩
（1）打桩
此次钢板桩施工拟投入1 台打拔桩机。打拔桩机为挖掘机（KATO1250）加振动锤改装而成，振动锤为日产NPK－HP－7SXB 型，激振力200kN。打拔桩机使用时间根据所需钢板桩施工段落由现场实际确定。
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①由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔1m设置导向桩，然后撒石灰作为导向线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，施打前一定要熟悉地下管线及构筑物的情况。
②打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。
③桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。
④在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。一次打入的深度一般为0.5-3.0米。
（2）开挖及围檩支护
钢板桩打入后由挖机进行沟槽的开挖，开挖弃土由自卸式装载车转运至指定弃土点以降低沟槽边坡静载，避免对支护结构造成挤压与破坏；开挖过程中若出现异常情况立即停止开挖，查清原因并采取有效措施后方可继续开挖。
为使钢板桩保持平面形状并连接成一整体，沟槽从原地面开挖1m后对钢板桩进行一道围檩支护，围檩采用2H型钢（HW400×400×13×21）,斜撑采用钢管（φ609×16钢管），四个角布置，斜撑通过牛腿和围檩之间通过焊接连接。沟槽开挖的过程中定期对钢板桩顶的位移进行观测，桩顶向基坑内的偏移量稳定在2～10cm 之间，说明土体是稳定的。
（3）障碍物破除清运
待围护体系内土方挖除后，将油锤（PC200）吊至内部进行消防水池破除工作。施工过程中定时对钢板桩顶的位移进行观测。注意油锤的工作时间，严禁夜间施工。破除的混凝土碎块及时清运离场。
（4）拔桩
支撑拆除后并回填一定高度后，在拔桩不造成管路基扰动的情况下方可拔除钢板桩，钢板桩拔除后应及时回填桩孔，拟定对东侧和南侧钢板桩拔除后采用“跟踪注浆”的压浆技术方案，以尽量减少因拔除钢板桩对沟槽两边土体的沉降量和水平位移，从而达到不致对邻近建筑、管线等产生较大程度的损害。“跟踪注浆”的方法是：拔桩前，在预定注浆区域内先完成第一遍注浆。然后，随着拔桩的推进，根据位移监测提供的信息，在相应部位及时“跟踪”注浆。凭借注入的浆材和压力弥补由于拔桩引起的位移，以控制南侧围墙和二层办公楼以及邻近道路（同盛路）的位移。
拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min 后再往下锤0.5m～1.0m 再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
（5）钢板桩施工中遇到的问题及处理：
由于地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决：
①桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。
②钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。
③在基础较软处，有时发生施工不当将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。
5 清障效果
根据施工方案，精心组织，合理安排，地下障碍物顺利的清运出场，达到了预期的效果。
（1）拉森钢板桩围护体系保证了障碍物周边管线和道路的安全。
（2）采用“跟踪注浆”的压浆技术方案，减少因拔除钢板桩对沟槽两边土体的沉降量和水平位移，从而达到不致对邻近建筑、管线等产生较大程度的损害。
（3）清障完成后，经查勘，没有发现周边道路和管线及建筑物发生裂缝。
6 结语
拉森钢板桩在地下清障施工中的成功应用，证明拉森钢板桩在地下清障施工中能有效的保证基坑周边管线、道路、建筑物等的安全，减小对周边环境的影响。
参考文献：
[1]蒋峰;洪建;卢根峰;全套管回旋钻机在地下清障和工程桩施工中的应用[J];建筑施工;2014年01期
[2]?《建筑地基与基础施工手册》汪正荣主编??建筑工业出版社?2005
[3] 《土木工程施工》同济大学?主编高等教育出版社?2003。
[4] JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程[S].作者：马忠武 刘华 陈小刚 单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司
论文作者:许东平,马鸿钰,姚士威
论文发表刊物:《防护工程》2019年14期
论文发表时间:2019/11/13
标签：钢板论文; 基坑论文; 障碍物论文; 管线论文; 道路论文; 沟槽论文; 位移论文; 《防护工程》2019年14期论文;