漫談鋼軌樁工法
談到房屋地下室開挖的擋土工法演變,以台北市為例,從早期的鋼軌樁、鋼板樁、預壘樁、衝擊樁、擋土柱,到現在普遍流行通用的連續壁,可說是越來越進步了。去年住家隔壁新工地開工,發現居然是用鋼軌樁工法,於是趕緊交代大樓總幹事請營造廠來做施工說明會,原因是此工法擋土壁不能止水,如果地下水位比開挖面高,就必須配合深井抽水,極有可能造成四周地面層沉陷而造成損鄰事件。
結果還好,營造廠報告開挖深度只有8公尺,而根據地質調查報告顯示地下水位在地表下8~9公尺,所以基本上還算是可以適用的,不過營造廠被我這麼一攪和也有點緊張,於是要求建設公司追加一道ccp地質改良樁止水。
鋼軌樁,顧名思義就是以火車用的鐵軌釘入土中當地下室開挖時的擋土之用。因為細長比的關係,所以一般鋼軌樁的標準長度只有二種尺寸:8公尺長及12公尺長左右。如果是地下室開挖一層,大概使用的就是8公尺長的鋼軌,地下室深度不超過8公尺,使用的就是長12公尺左右的鋼軌。原則就是鋼軌長度是開挖深的的1.2~1.5倍,但至少應該土方開挖完成以後,還有2.5公尺以上長度的鋼軌插在開挖面以下的泥土中。不過鋼軌長度、間距等還是要經過土木大地技師簽證以較保險。一般常用的鋼軌樁間距大概是從45公分到60公分不等。鋼軌與鋼軌之間利用鋼軌的凹槽,放置厚約1.2~1.5公分厚的杉木板擋土。
一般釘鋼軌樁是使用震動槌將鋼軌垂直釘入土中,也有為了省事乾脆就以挖土機的挖斗扣住鋼軌頂端,將鋼軌垂直壓入軟土中。隔壁工地因被我念噪音問題影響鄰居安寧,所以改成先用鑽孔機鑽洞,再將鋼軌樁押入。因此,我們不難想像鋼軌樁的垂直精確度不高,有1/50~1/100精度就不錯了。但是,也引伸一些問題,例如鋼軌突出地下室外牆外側的牆面線,怎麼辦?但鋼軌樁位置外偏又會增加結構外牆混凝土的用量。
所以如果基地夠大,一般都會將鋼軌樁位置從地下室外牆線外移60~80公分,以利外牆採用雙面模板施工以及外牆貼防水膜所需空間。如果是緊貼外牆釘樁,一般都會在鋼軌樁之間的擋土木板施工完成後、外牆鋼筋綁紮前,會用油毛氈或塑膠帆布蓋在鋼軌樁上,避免地下室外牆搗築混凝土以後,鋼軌樁直接被混凝土咬住、拔不起來。但有時候基地空間不足,等到地下室頂版的混凝土澆置完成後,也會有鋼軌樁無法拔除的狀況。鋼軌樁的施工進度估算,正常平均一天約100支應無問題。
鋼軌樁是擋土樁最簡陋的一種工法。開挖深度超過8公尺、開挖鄰地有建物、地下水太高等等因素都不適宜以鋼軌做為擋土樁。因為鋼軌太細、垂直精確度也有疑問、無法擋水....所以,近來台北市建築工地很少看到鋼軌樁,倒是郊區土木工程或都市管線箱涵人孔小型開挖施工還常見鋼軌樁工法,其最大優點就是便宜、迅速、方便。