工程施工中基坑鋼板樁支護技術的實踐

趙平

摘 要：基坑鋼板樁支護技術在工程施工中的應用越來越常見，尤以路橋施工最繁，其憑借高耐久、可循環、低投入等優勢在工程施工中發揮著重要的應用價值。本文即結合臺州市域鐵路S1線工程建設中的基坑鋼板樁支護技術應用對其具體工程實踐內容進行分析，包括施工前各項準備工作，以及施工過程中的技術應用要點等，以供相關施工參考。

關鍵詞：工程施工;基坑建設;鋼板樁支護技術;實踐應用

前言：道路與橋梁是我國交通體系中的重要組成部分之一，保證其施工質量的不斷提升也是交通運輸工作中的核心任務。基坑建設是路橋工程施工中的關鍵環節，對工程整體質量及其使用壽命都會造成直接影響，所以在基坑施工中更需增加各先進施工技術與及時理念的應用，如鋼板樁支護技術，借助鋼板樁本身良好強度以及樁間緊密連接，能確保基坑的穩固，也可使其具備更強的承載能力，在很多基坑施工中廣泛應用。不過該技術具體應用中有很多技術要點需要嚴格把控，并需緊密結合施工場地自然條件適當調控，才能保證施工技術應用的有效性。

1 工程概述

本文所結合討論的工程主要是對臺州市域鐵路中一段途經的三座特大橋及一處車站的3-5m基坑展開的鋼板樁支護施工。該處工程所處地方河流較多，縱橫交織，但河流流量相對較小，水流也比較平緩，施工設計的大橋及車站地質巖層埋深均超過40m，各處基坑深度大多設計為3-5m之間，施工條件相對而言并不十分復雜。整體線路途經大橋中有兩處采取放坡開挖支護形式，三處采取鋼板樁支護形式，途經一處車站同樣采取鋼板樁支護形式，總施工量較大。該項施工中所使用的鋼板樁是型號為熱軋U型400×170mm的拉森Ⅳ型鋼板樁，厚度在15.5mm，此外還使用到部分H型鋼及鋼管作為內支撐用材;在基坑鋼板樁支護施工前還對基坑內進行事前檢查及清理工作，確保各項基坑實際數據與施工方案精確匹配，保證施工應用的實效性。

2 施工準備工作

施工前的準備工作同樣是整個施工工程中的關鍵環節，保證各項準備工作的有序完成，為后續實際施工提供堅實基礎，從而避免因準備不到位而影響施工技術的實際落實。具體可從如下幾個方面展開：

2.1 完善施工方案

工程施工開始前先對施工場地進行全面的查驗與核對，并對施工具體流程加以明確，確保各項施工應用的技術指標符合技術審查標準;同時還要依照所完成的圖紙對實際地質進行核實，水文特征、施工地質等多需嚴加核查，保證各項參數符合施工要求。該項工程施工前已將各施工大橋以及車站具體施工圖紙進行嚴密的審查與核對，基坑圍堰各項圖紙以及具體鋼板樁施工流程都已細化理清，尤其地質條件重點進行了核查，確保后續施工中能夠按照施工規劃順利完成各項施工任務^[1]。

2.2 準備施工設備

鋼板樁支護技術應用中需要使用到很多機械設備，比如該項工程中就應用到鋼板樁機、挖機、空壓機等多種機械，由于鋼板樁機自身重量較大，所以施工前要在施工場地修筑施工運輸的便捷通道，以便各項機械設備可以順利進出;尤其要確保鋼板樁機有良好的作業環境，保證施工安全的同時也確保施工順利開展;還需聯系施工當地的水、電、通訊等各個地方主管部門，對施工現場附近可能存在的地下管線或者地面障礙物等及時明確，特別是軍用設施，本工程中就涉及到了3條軍用光纜，對鋼板樁施工造成了一定影響，施工時全部采取軍方到場盯控的方式進行保護。另外涉及到的地下管線更是極多。

2.3 布置排水措施

具體施工過程中可能受各種因素影響，在基坑中出現大量的積水，需要及時清除，該工程在這方面排水應用中主要采用集水坑排水模式，在基坑四周布置四個50cm*50cm深度50cm的集水坑，并從基坑處排置寬度20cm深度15cm匯水溝槽，規范匯水坡度，配合集水坑中的抽水泵可盡快將基坑中的積水抽走;同時還要做好防滲漏工作，對鋼板樁進行仔細檢查，確保其中沒有出現鎖口破損等故障，并可計劃在鋼板樁鎖口處涂抹黃油，也能起到防水、止水的效果，但在水中墩作業時我們還是遇到了局部透水的難題，雖正常完成了施工，也給我們敲響了警鐘，而我們后期計劃采用的解決方式就是制作雙層鋼板樁，中間填筑土芯的方式解決。

3 基坑鋼板樁支護技術在工程施工中的具體實踐

3.1 鋼支撐的安裝

鋼支撐和鋼圍檁是鋼板樁支護技術施工應用中最主要的支撐部位，其具體安裝施工中需嚴格管控技術要點的落實。本施工項目所應用于支撐結構的材料主要是H型鋼及鋼管，還有部分角鋼材料，所準備的這部分材料已經可以滿足具體施工中的應用，通過這些鋼材應用能為支護系統的穩定性提供更全面的支持;具體常以傾斜連接形式為主，在本項目各處施工設計中也是如此，在基坑四角對角斜支，形成人字，也可以交叉形式等，使隨后支護系統更加穩定。鋼支撐的具體安裝中，要將其安置在鋼圍檁上，通常將三腳架布置在鋼圍檁上對鋼支撐加以固定;固定中要選擇型號適用的膨脹螺栓，可使固定更加緊密，避免受外力刺激等出現螺栓松動問題;鋼圍檁應緊靠鋼板樁以吊裝形式加以安裝，并配合布置斜拉筋;鋼支撐安裝結束之后，需要結合事先工程測量數據的實際運算結果為其施加向外軸力，通過力作用擠壓效果，促使鋼支撐各結構更加密實。該施工組在安裝施工前還先事先在地面展開試拼，對具體長度標準加以計算，在具體吊運安裝時，通過對角及等分方式使法蘭盤結構上更加緊致，從而保證鋼支撐受力效果更加均勻穩定。

3.2 鋼板樁的整理

鋼板樁由材料管理部門運來之后，要再對其進行一定的檢查，包括破損情況及變形扭曲狀況等，如果出現破損情況需要及時更換，如果發生變形扭曲可用機械設備將其修正;該施工班組在插打鋼板樁之前，先在其頂層內導環上使用紅線進行樁位的劃分，并結合鎖口套聯情況，將鋼板樁具體分為甲乙兩組，從而避免具體插打與搬運中出現順序混亂狀況;在鋼板樁鎖口位置涂滿黃油可有效降低插打時所受阻力，使其刺土能力更強，同時還可在不插套鎖口下端打入硬木楔，能避免其下沉過程中泥沙對鎖扣造成堵塞，也能防止插打跑位現象的發生;各項整理工作完成之后，即可將鋼板樁用運輸車裝運至基坑附近，以之前編排順序碼放，確保順序正確，可在較為顯眼的地方為不同規格、型號的鋼板樁掛上標識牌;具體堆放層數不應大于4層，并用10mm高度以內的墊木架設在每層之間，并保持墊木中線的垂直性，避免鋼板樁在堆積中受力不平衡造成輕微變形狀況;最好使鋼板樁每隊堆積高度不超過2m，不僅避免過高堆積下受力控制困難問題，同時也能確保取用更加方便^[3]。

3.3 鋼板樁的插打

鋼板樁插打施工是整個施工工程中最重要的環節，直接影響到支護效果，所以要對其中各項施工要點嚴格控制。首先要將四個角位的定位樁搭設完成，然后開始依次插打，第一根邊樁的插打是關鍵，以其為基礎可為后續鋼板樁的插打提供更準確支持，同時其也是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關鍵，務必要嚴格進行。施工時可選擇水淺、流速較緩慢的岸邊開始，對其具體方位精準測設，定位完成后可將打樁機移動到附近，固定好位置之后，要先調整打樁錘的錘心，使其與第一根樁中心重合，以避免打樁時出現位移跑偏的情況;完成插樁之后，要對其位置以及雙向垂直度加以精確檢測，如果符合標準，則進一步檢查穩定性，如果不符合標準要求，就需重新插樁，重復上述過程，直到合格為止;確定第一根樁完成后，可以使用擋塊等對其空隙進行調整，使鋼板樁更加穩固，隨后可間歇啟動振動錘，對其進行小位移量的沉設，并在具體過程中對樁體的實際垂直度進行詳細檢查，如果發現有輕微偏差要及時修正，持續到樁體入土3m以上，就可連續沉設，直到設定標高位置。

完成第一根樁的插打之后，后續其他鋼板樁插打施工就相對簡單些，按照前一根鋼板樁鎖口位置插入，完成對接緊密之后，即可啟動振動錘將其沉設到既定標高處;如果在鎖口下插過程中感覺比較困難，可以使用強迫插樁法，將鋼板樁吊起并插入鎖口后，放松繩索，使其借助自重迅速下滑插入;在后續鋼板樁沉設時，可以施工全站儀進行跟蹤測量，如果檢測到某一樁出現偏位情況要及時校正，如果偏位嚴重，已經無法通過拉擠方式進行調整時，就需拔出重插，避免對后續鋼板樁插打造成錯誤引導;如果發生水平伸長這一施工中無可避免的施工問題時，應在插打前先對打樁行進方向長度增加的具體值進行預判和考慮，可在軸線修正時予以糾正。

3.4 鋼板樁的合攏

在鋼板樁插打施工中應事先考慮到隨后合攏施工的需要，可以將合攏位置上的兩根鋼板樁以一高一低的形式插打，以使合攏施工更加方便。在進行鋼板樁合攏施工時，如果發現兩側鎖口無法保證在同一條直線上，而且無法踐行有效校正時，應在尚未插打完所有鋼板樁時即提前考慮合攏，將圍堰短邊的鋼板樁全部插入導梁內，再逐次打設鋼樁，大多數情況下能有效規正，使鋼板樁合攏;如果采用上述方法仍無法有效合攏時，則應結合實際施工需要制作異型鋼板樁作合攏使用。

3.5 鋼板樁的拔除

承臺及墩身施工結束之后就需將鋼板樁拔除，這也是這項施工技術應用的最后一個環節。首先要展開圍護內部的土方回填施工，以分層回填法逐層進行土方的回填，并將其夯擊密實，一般施工中將回填的厚度保持與最下方鋼支撐之間1m距離即可，以從下到上的順序將鋼支撐拆除掉，先將鋼支撐內連件拆除掉，再完成下部結構組件的拆除，等到回填土密實穩定之后，再進行上部各連接配件的拆除，最后再拔除鋼板樁。拔除鋼板樁的具體施工中，要先將拔樁機夾住鋼板樁頂部進行緩慢振動，持續兩分鐘左右，即可使其周邊土壤松動，沒有那么強大的摩擦力，隨后即可通過緩慢振動拔拉方式將鋼板樁拔出^[4];施工過程中要注意拔樁機的工作狀態，如果發現其上拔比較吃力，應及時停止，重新進行兩分鐘振動，可先行往下施打少許，再進行向上的振拔，如此循環展開，而不可過于嚴重使用機器，會對拔樁機造成嚴重損傷;一般重復振動—振拔三次左右就可以將鋼板樁拔出，同時在即將拔出時要注意控制起重機上抬力度，避免造成鋼板樁的劇烈振動;完成拔樁施工后，需及時對孔洞回填處理。

4 結語

總之，工程施工項目中基坑鋼板樁支護技術作為常用施工技術內容之一，其技術應用的科學合理性將直接關系到整個工程的最終質量，雖然該種技術在資源投入、施工管理及規劃等方面相對而言投入較少，并具備良好的耐久性和持續利用性，但其技術應用中目前仍會出現各種施工問題，所以仍需施工技術部門加強該技術應用的改進，進一步探索技術規范合理應用的方法，提供更多施工指導建議，以促進該技術應用下的施工工程質量提升。

參考文獻：

[1]劉海超，王茜.基坑鋼板樁支護技術在路橋工程施工中的應用[J].居舍，2019（04）：53.

[2]顧文彬.路橋工程施工中基坑鋼板樁支護技術的應用[J].中國新技術新產品，2018（17）：101-102.

[3]趙睿宇.淺談基坑鋼板樁支護技術在路橋工程施工中的應用[J].建材與裝飾，2018（33）：263-264.

[4]魏巍.路橋工程施工中基坑鋼板樁支護技術的應用[J].建材與裝飾，2017（20）：271-272.