2013年广州市政院新办公大楼项目

国内首例静压植桩机单独压入18米SP-IVw型钢板桩

▍摘 要

摘要：在详细介绍广州市市政设计院办公楼的钢板桩支护设计情况、特点以及施工工况流程的基础上，针对静压法插打钢板桩、放坡开挖、土台加固、内支撑系统等关键环节进行了探讨，从工程效果上说明中心岛式开挖的可行性，为类似工程施工提供经验。

关键词：钢板桩；支护；中心岛式开挖

▍0 引 言

从20世纪60年代开始，随着经济的高速发展，各类基础设施工程建设中桩基工程施工所带来的振动和噪声等建设公害问题引起了社会各界的高度关注，如传统的电动锤和钩机手，在我国桩基础工程中使用较普遍。20世纪60年代，日本开始使用静压钢板桩支护技术，它是一种无振动、无噪音的植入钢板桩的施工技术，是对钢板桩施工方式的革命创新，是敏感场地避免噪声和振动的最好方法，特别适用于邻近建筑物和界墙处，可以避免施工前的财产调查，减少扰动。

▍1  工程概况

A区：长121.3~129.2 m，宽82.8 m，深9.3 m，支护结构采用连续密扣U型钢钢板桩墙结构，且顶部设800 mm×800 mm的钢筋混凝土顶冠梁，坑内设钢筋混凝土支撑与钢支撑。

B区：长61.9 m，宽34.5 m，深5.4 m，支护结构采用连续密扣U型钢钢板桩墙结构，且顶部设800 mm×800 mm的钢筋混凝土顶冠梁，坑内设钢筋混凝土支撑与钢支撑。

根据资料分析，本基坑工程面临的不利条件如下：

（1）不利地质条件：流塑状淤泥层厚度2~3.7 m，局部强透水砂层厚度：5.9 m；

（2）重要建筑物需要保护：东北侧A3变电站需要监测；

（3）重要管线需要保护：小273 mm燃气管；

（4）其它不利条件：红线范围施工场地狭窄，北侧砂层厚度比较大。

本基坑采用连续型密扣U型钢板桩墙结构。钢板桩接口构造形式除应有利止水、打拔施工外，还需满足钢板桩组合断面形式的设计要求。

▍2 施工工艺特点‍

第一阶段：A区施工钢板桩（B区可同时施工）—待桩顶冠梁达到强度后，A区基坑降土3 m，B区在原地面标高，施工主体结构静压管桩（主体基础边桩应先于钢板桩施工，以满足压桩机械空间布置要求和防止挤压钢板桩）；

第二阶段：施工A区坑内护坡搅拌桩—坑外降土1~2 m—按坑内开挖线开挖并做插筋、挂网、喷混凝土措施—施工中心岛主体结构至二层以上，负二层底板施工至护

坡坡脚处；

第三阶段：架设第一道钢支撑——开挖至第二次开挖线—架设第二道钢支撑—开挖中心岛周边土体—施工中心岛外围区域地下室负二层底板、侧墙、顶板—施工楼板标高处传力撑—拆除第二道支撑—向上施工侧墙、负一层顶板—拆除第一道支撑—施工完地下室及防水层—回填；

第四阶段：待A区地下室回填完毕后，B区开始从地面往下按设计要求进行支护开挖施工。

施工工艺在充分考虑了工程的不利条件后，重点应用换撑的原理，有效利用反压土台的作用，同时结合工期考虑，充分缩短工期和把握关键路径，以达到安全、高效地施工。

▍3 工程应用

3.1施工重难点分析

（1）钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，如何保证其施工质量，对整个基坑支护及开挖的意义重大。

施工对策：打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。在钢板桩插打过程中，随着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整时，必须拔起重打。

（2）本工程采用中心岛开挖的施工方法，基坑支护的工期进度受多方面影响，如何保证总工期的顺利实施，也是本工程的重难点之一。

施工对策：制定完善的施工组织设计、合理安排支护、结构、土方开挖等各工序的施工，并定期召开各主要施工班组的现场协调会，保证各节点工序按时完成。

（3）本工程挖除周边反压土台时，如何出土和保证工期，是本工程难点之一。

施工对策：采用合理的出土顺序，安排适量的机械设备和人力保证，尽最大程度的保证工期。

3.2施工关键环节探讨

（1）钢板桩插打

钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，如何保证其施工质量，对整个基坑支护及开挖的意义重大。打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。在钢板桩插打过程中，随着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，必须拔起重打。

（2）放坡开挖

整个施工过程中需要进行前后2次开挖，第1次降土3 m，然后预留土台加固，中心部分降土到坑底。第二次挖除反压土台，进行变撑边挖，先撑后挖。

（3）土台加固

本次采用中心岛式开挖，在第一次降土3 m后需要留一反压土台，对钢板桩进行反压作用。待第二次开挖时，边撑边挖，进行换撑。因而，反压土台是进行换撑的关键，也是中心岛法开挖与钢板桩结合的关键点。

（4）内支撑系统

在施工反压土台后，要进行内支撑系统施工，要利用钢板桩与中心岛的主体进行对撑，内支撑系统的施工成为关键的一个步骤，并且对内支撑系统进行相关监测。

3.3工程施工效果

（1）钢板桩挡土、止水效果

本工程项目钢板桩挡土、止水效果良好，见图2。

（2）钢板桩安全性

通过相关监测数据显示，整个钢板桩工程是安全的，达到相关设计和施工要求，见表1。

▍4 结 语

通过中心岛式开挖和静压钢板桩技术在广州市市政院办公楼的应用，我们可以看到，静压钢板桩技术既发挥了无噪音、无振动的技术特点，又利用中心岛式开挖的特点，很好地解决了钢板桩在深基坑中的应用限制，从而为类似工程施工的应用研究提供了宝贵的经验。

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