浅谈拉森锁口钢板桩挡土墙施工工艺

2016-06-13张沿锋中铁二十一局集团路桥工程有限公司

大陆桥视野 2016年6期

关键词：张拉

张沿锋/中铁二十一局集团路桥工程有限公司

浅谈拉森锁口钢板桩挡土墙施工工艺

张沿锋/中铁二十一局集团路桥工程有限公司

【摘要】近年来市政立交桥对缓解城市交通压力，导流交通，减少交通拥堵起到了重要的作用。由于城市用地紧张，在哈双南路拓宽改造工程中，桥头填方采用拉森锁口钢板桩挡土墙作为支挡结构，有效的节约了城市用地。本文将对拉森锁口钢板桩挡土墙施工工艺做简要的说明。

【关键词】锁口钢板桩；穿管；撼砂；张拉

一、工程概况

哈双南路拓宽改造工程第二标段K2+200～K2+520段桥头填方路段挡土墙采用拉森锁口钢板桩结构，两侧钢板桩根据所处的位置不同采取锚杆锚固或钢绞线对拉的方式进行锚固。

二、施工工艺

（一）清表土

本工程为现况路拓宽，钢板桩处于现况路的坡脚外侧。首先，清除现状道路边坡及设计道路范围内的腐殖土，将腐殖土弃置到钢板桩挡土墙外侧（红线以内），留作钢板桩挡土墙外侧的培护土方。

（二）修筑便道

清表完成后，将现场整平压实，在旧路左右两侧修筑施工便道，由于此路段为填方，与现况路高差较大，在与现况路相交的支路上选择高差较小处修筑施工便道，为保证施工机械进出安全，便道采用建筑渣土碾压密实。

（三）地梁浇筑

钢筋混凝土地梁，断面尺寸为0.8m宽⋆1.0m高，地梁处于钢板桩的外侧紧贴钢板桩桩位，主要起施打钢板桩的导向作用。首先，按照设计图纸施放出地梁边线，并开挖至设计高程，清理基底并夯实，并按设计要求绑扎钢筋，支护并加固模板，经检验后浇筑C30商品混凝土，并振捣密实。

（四）锚杆成孔

地梁施工完成后将两侧回填并夯实。由于旧路两侧现况地面高程相差较大，且有起伏。无法进行钢绞线对拉，因此，钢板桩第一排锚固采用锚杆锚固，锚杆选用2Φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线，布置情况为，间距1.2m，直径为15cm，倾角为15度。锚杆选用水泥净浆灌注，水灰比为0.45～0.5，自由度长度为5～8m。锚杆成孔采用水平螺旋钻孔机进行，按照设计位置钻至设计深度后，采用布条暂时将孔口堵住。

（五）对拉钢绞线钻孔钻机选择

现况路宽8m，高出两侧坡脚6m左右，对拉钢板桩位于现况路两侧，根据设计高程第二排对拉钢绞线要从现况路基下方穿过，路基钻孔成为施工的重点，同样也是施工的难点。

选用两种钻机同时进行，孔位相对于坡脚高差在2m以内的，采取水平螺旋钻机，该钻机优点是：施工简单，钻机行动方便；缺点是：成孔相对较慢，需要的作业人员多。孔位相对于坡脚高差在2m以上的，采用水平水钻钻机，该钻机优点是：成孔快，需要作业人员少；缺点是：该钻机占地大，需要设置排泥浆池。

（六）路基水平钻孔

采用全站仪在边坡上施放出每个对拉钢绞线所处的位置，点位施放包括钻孔点位和钻机成孔后出口点位。由于点位位于边坡的两侧，不能通视，因此，在钻机施工位置一侧，距道路边线1.0m处设一排调整施工垂直度的点位，要求钻机钻孔点位、调整垂直度点位和成孔后出口点位3点在一条直线。

将经纬仪立于调整垂直度点位上观测出口点点位，然后转180度观测钻孔点点位，钻机钻头对准钻孔点位，左右调整钻机使钻头、钻杆根部和出口点位成一条直线后开始钻进，第一节钻杆钻完后换第二节钻杆，重复上一步骤，调节第二节钻杆水平度和垂直度，依次钻入4节后钻杆后开始正常施工。

（七）穿管

成孔后，将塑料管一端用软纸封死并用退火丝扎牢，将退火丝另一端绑扎在钻头上，然后边退钻杆边将塑料管带出。然后将塑料管两端采用布条暂时封堵，避免施工过程中堵塞塑料管，给后期穿束带来不便。塑料管的长度应满足两排钢板桩间距的要求，应尽量减少过程中的二次连接。

（八）钢板桩施打

1.钢板桩检验。

钢板桩采用0722钢板桩，钢材材质为Q345B。钢板桩长度有9m、11.8m、12m、15m、18m五种规格。钢板桩进场后进行防腐处理：采用涂层+预留厚度，涂层为环氧富锌底漆60μm厚，环氧云铁中间漆80μm厚，丙烯酸脂肪，聚氨酯面漆80μm厚或氯碳面漆60μm厚。

对进场的钢板桩进行检验，以便对不合要求的钢板桩进行更换或矫正，以减少打桩过程中的困难。检验包括：

（1）材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

（2）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

检查中注意事项：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。

2.钢板桩吊运。

装卸钢板桩采用两点成捆起吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。

3.钢板桩堆放。

钢板桩堆放的地点，选择在平坦坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时根据设计钢板桩长度的不同，在挡墙外侧按照相应的长度堆放，减少二次搬运，钢板桩采取分层堆放，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

4.钢板桩放线定位在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要定位准确。定位时应注意以下几点：

（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整钢板桩的位置。

（2）地面撒放灰线，并用小线双向定位。

（3）为保证打桩定位准确，在混凝土地梁内侧开挖1.0米深的导向槽。

5.钢板桩施打。

钢板桩施打采用液压捶打桩机。由于钢板桩之间是一反一正用锁口相互咬接在一起，因此，前两个钢板桩的打入控制尤为重要。具体打入过程为：一人指挥，两人辅助打桩机，测量人员控制打入深度，确保钢板桩顶面高程，施打完成后采用水平尺测量钢板桩的垂直度，当前两个钢板桩打入准确无误后，然后依次打入剩余钢板桩。

施打注意事项：

（1）打桩前，要熟悉地下管线、构筑物的情况，准确施放钢板桩挡墙的中线。

（2）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以便于打入。

（3）在施打过程中随时监控每块桩的倾斜度，应控制在2%以内。

（4）一次打入的深度一般不宜过深，控制在30～50cm范围内。

（九）切张拉孔

钢板桩施打完毕后，根据张拉锚固点的位置，采用气割在钢板桩上切出直径5cm的张拉孔。张拉孔的切割要严格按照设计尺寸，以免压浆时外溢。另外张拉孔气割时要提前放线，以保证气割孔的位置在一条直线上。

（十）撼砂

撼砂就是在钢板桩与旧路之间回填中砂。每层30cm，每层填筑完成后，先用中砂作梁，砂梁宽20cm，高15cm，将回填面分成5米见方的浅池，然后向浅池内浇水，当水高出砂面5cm时，采用振捣棒插入回填砂中进行振捣，振捣间隔30cm左右，当一层撼砂完成后，间隔24小时，采用环刀法检查密实度，检查合格后回填下一层。

（十一）锚杆锚固

当撼砂回填至第一排锚杆高度时，通过张拉孔穿入钢绞线锚杆，锚杆选用2Φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1570MPa，按照设计要求计算控制锚固段长度，在锚固段长度范围之外至张拉端，每根钢绞线分别套在塑料套管内两端用塑料胶带缠紧。然后采用压浆机向锚孔内注入水泥浆，当孔口流出水泥浆后，停止注浆。

（十二）接管、穿钢束、张拉

当锚杆内浆体达到设计强度后，对锚杆进行预紧张拉，然后继续撼砂，撼砂的做法同上。在撼砂的过程中随时观察钢板桩的垂直度，采用张拉锚杆的方式进行矫正。当撼砂至第二排对拉孔位高度时，将路基边坡处预留的穿束管采用焊接的方式将管接长至对应的钢板桩锚口处。然后穿入钢绞线，钢绞线采用2Φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1570Mpa，两端同时对称张拉并进行预锚固。

（十三）注浆、封锚

预张拉完成后，继续撼砂至设计高度，进行路基路面施工，在施工过程中随时观测钢板桩的垂直度，采用张拉预应力钢束的方式进行，张拉采用两端同时对称张拉，待路面及挡墙墙帽施工完成后，对预应力钢束孔道进行注浆，注浆采用C30水泥净浆，水灰比为0.45～0.5。压浆完成后，切除锚头钢绞线，预留长度不

? 少3cm，并对锚头进行封锚。