鋼板樁在基坑支護施工中的應用

查湘義

摘要：在基坑施工過程中，地下水的滲入以及土質不良往往容易引起邊坡塌方的現象。而鋼板樁支護結構不僅能夠止水，而且施工方便、防護性能良好、成本較低。本文對鋼板樁在施工中的應用情況進行了分析，提出了鋼板樁施工時應注意的事項，為對類似工程提供參考。

關鍵詞：鋼板樁；基坑支護；工程應用；注意問題

隨著城市化的發展，大量的高層建筑和基礎設施不斷在興建當中，如地下商場、地下停車場、地下管線、各種污水處理系統等，這些工程開挖基坑深度深、規模大、施工周圍環境復雜，面臨各種各樣的施工風險。為了保證基坑開挖過程中的安全穩定，鋼板樁支護是一種應用十分廣泛的支護技術。它是一種運用鋼板樁作為圍護擋墻，相互并排組合在一起共同起到擋土和擋水的作用，待基坑施工完畢后，將基坑土方回填，然后利用起重機等將鋼板樁拔出回收利用。

1 鋼板樁的簡介

鋼板樁一般采用槽鋼、工字鋼或定型鋼板樁，槽鋼長度一般為6～12m，定型板長度一般為10～20m。槽鋼作為鋼板樁材料，一般在開挖前將鋼板樁用打樁機打入土中，然后邊挖土，邊加橫撐穩固，槽鋼之間采用搭接組合。

鋼板樁施工工藝為：測量放線-安裝導向鋼圍檁-打設鋼板樁-拆除圍檁-開挖-安裝 拉錨或支撐-基坑內構筑物施工-基坑土方回填-拆除拉錨或支撐裝置-拔除鋼板樁。安裝圍檁的目的是保證鋼板樁垂直打入和打入后鋼板樁墻面平直。鋼板樁在支護時具有如下優點：①圍擋結構承載力強，結構安全，材料自身重量較輕，施工較為方便；②鋼板樁接口咬合緊密，水密性能好，可防止地下水滲入；③鋼板使用壽命長，耐久性好，保護措施良好的情況下可以使用50年；④施工成本低，不需要混凝土和鋼筋等其他材料，還可以減少土方開挖量，鋼板樁可回收重復利用；⑤施工速度快，適用于各種土質的加固處理。

2 鋼板樁的工程應用

某污水管道安裝工程，污水管材采用玻璃鋼夾砂管，管道最大埋深8.9m。根據地質勘探結果顯示，地下水位高于管底標高，地下水位有流沙層，水滲透系數較大，管道基礎位于黏土層上。管道鋪設溝槽兩遍有高壓電線桿、居民住宅區、辦公大樓，距離為5～15m。根據以上施工因素，選用拉森Ⅳ型鋼板樁支護方案。該鋼板樁截面為槽型，套型鎖口，長度為8.5m，內設400mm×100mm的槽型鋼橫撐，采用300mm×200mm的H型鋼撐桿。溝槽分三階段開挖，第一階段開挖0.5～1m的雜填土層，第二階段開挖黏土層，并按1：0.75的坡度放坡，第三階段為砂礫層，含有地下水，采用開挖直槽并支設鋼板樁。為了減少地下水的滲入，溝槽開挖時采用集水井降水。整個工程施工過程中，鋼板樁支設牢固，加上聯合進行地下水降水工作，未出現流沙、管涌等病害[1]。

某商場地下車庫基坑工程，基坑周圍有住宅和地下燃氣管道，根據地質勘探結果，土質為素填土、粉土和淤泥質黏土。地下水位為地表以下6～7m處，為雨水補給型的潛水。考慮施工現場擁擠，不具備放坡開挖的條件，經方案比選采用拉森Ⅵ型鋼板樁支護，同時設置井點降水。根據基坑開挖深度，設計鋼板樁長度為12～15m，采用小企口搭接連接。基坑分兩階段開挖，第一階段開挖至地表以下2m處，并按1：0.75自然放坡。第二階段，采用直槽加鋼板樁支撐。為了保證鋼板樁打設垂直，采用H型鋼作圍檁，圍檁長度9m。鋼板樁打設之前先安裝定位樁和導向架，打設時控制好第一根樁的垂直度，并用測量儀器控制打設方向，確保其余板樁垂直。為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用過程時防滲性能，每片鋼板樁鎖口都均勻涂抹混合油，其體積配合比為黃油：黏土=2：1。從工程施工監測結果看，保證了工程施工安全性和經濟性[2]。

某新建鐵路橋墩承臺基坑工程，基坑開挖深度為2.5～3m，地質情況自上而下依次為粉質黏土、粗圓礫土。采用鋼板樁支護方案，鋼板樁為拉森IV型鋼板樁，長度為6m，地表以下0.5m處安裝一道腰梁，在開挖至設計標高后設置第二道腰梁，以保證土方開挖后鋼板樁支設牢固。鋼板樁打樁時，為了保證鋼板樁打設垂直，預先安裝導向架，然后將10～20塊鋼板樁成排插入導架內，使其呈屏風狀然后再施打。施打時，先將排樁墻兩端的板樁打至一半的板樁高度，使之作為其它鋼板樁打設時的導向樁，然后在按順序打入其余的板樁。本工程從板樁開始打設至鋼板樁全部撥出歷經6個月施工周期。通過業主及監理驗收，該支護方案安全可靠，加快了施工進度，保證了主體工程順利進行，具有良好的經濟效益[3]。

3 鋼板樁施工時應注意的問題

鋼板樁施工最關鍵的工序是鋼板樁的打設，關系到鋼板樁止水和防護安全，因此在施工過程中應注意以下問題：

（1）打樁前，應對鋼板樁逐根進行檢查， 剔除連接鎖口銹蝕、 變形嚴重的鋼板樁， 不合格的需要重新修整后方可使用， 并在鋼板樁的鎖口內涂油脂， 以方便鋼板樁的打入和拔出。

（2）打樁過程中若發現板樁入土過慢，樁錘回彈過大，應查明原因，進行處理后方可繼續施打。

（3）保證鋼板樁在施打的過程中隨時測量監控每塊樁的斜度，并保證不超過2%，當偏斜過大不能用拉齊方法調正時， 應拔起重新施打。

（4）為了保證施工安全，防止流沙、管涌等病害的發生，在打設鋼板樁后應聯合采用施工排水措施。

（5）在拔除鋼板樁前，應仔細研究拔樁方法順序和拔樁時間及對拔除后土孔的處理，否則，由于拔樁的振動影響，及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，會給已施工的地下結構帶來危害，并影響臨近建筑物、構筑物或底下管線的安全。

（6）基坑施工完成后，及時回填基坑土方，并對拔樁后留下的樁孔，用碎石等回填密實。

4 結語

作為基坑支護的一種方法，鋼板樁在基坑或溝槽開挖過程中起著安全、止水的作用，既能保證施工安全，又能滿足施工的進度和經濟成本，因此該支護方案在基坑施工中得到了廣泛的應用。但是在鋼板樁施工過程中，除了要注意鋼板樁支設穩固、垂直度等因素外，還應該注意板樁的側土壓力和鋼板樁的位移變形情況，特別是在開挖到設計標高階段，為沉降變形的最大關鍵點，也是最容易出現施工風險的環節。

參考文獻：

[1]寇殿良，莫一寧，劉啟嵐.鋼板樁在市政排水管道基坑支護中的應用[J]，廣西城鎮建設，2010，（11）：7375.

[2]魏仁明.鋼板樁支護在基坑工程中的實際應用[J]，四川建材，2015，41（3）：8284.

[3]楊威，肖長華，李程遠.鋼板樁支護技術在趙家里特大橋深基坑支護中的應用[J].施工技術，2014，43（12）：6568.