深基坑鋼板樁支護技術在建筑安全工程中的應用

白 偉

（甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 引言

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高和城市化進程的加快，城市高層建筑越來越多，建筑結構也越來越復雜，尤其是工業建筑對建筑基礎的要求越來越高。在深基坑支護中，鋼板樁支護具有可靠性高、施工簡單等優點。因此，分析和研究深基坑鋼板樁支護施工技術在建筑安全工程中的應用，對于保證施工安全、建筑質量具有重要意義。

2 深基坑鋼板樁支護施工技術

一般來說，在建筑工程中深基坑施工容易受到多方面因素的影響，從而影響施工質量，如基坑土壁穩固性較低、基坑坍塌等。在建筑工程中，如果使用一般支護技術進行施工，可以在一定程度上提升基坑土壁的穩固性，但是，其整體的支護效果不能達到預期目標。而深基坑鋼板樁支護施工技術，可以在基坑深層土層中進行樁基礎埋設，進一步提升加固質量。同時，由于鋼板樁自身的強度、剛度及承載性能相對較強，能夠在最大程度上避免樁基礎結構出現損壞等情況。在建筑安全工程中，通過有效應用深基坑鋼板樁支護施工技術，可以發揮鋼板樁結構良好的支護作用，避免施工安全事故，進一步提高建筑安全工程的質量與安全，實現建筑安全工程經濟效益與社會效益的最大化。

在深基坑鋼板樁支護施工技術應用過程中，要求技術人員從全局角度出發，始終圍繞建筑安全工程項目情況，針對基坑開挖深度等因素進行分析和研究，展現深基坑鋼板樁支護施工技術的優勢。在深基坑鋼板樁支護結構設計過程中，要把握設計環節的重點和難點，制定可行性較強的深基坑鋼板樁支護施工方案，為后續各項施工的有序進行提供保障。首先，在建筑安全工程中，要加強對施工現場的分析與勘查，如果施工條件允許，可以選擇分離式結構布置形式，將建筑工程主體結構與鋼板樁支護結構進行有效地分離，并合理布置，確保其與承臺邊線的間隔距離符合建筑安全工程的實際需求。其次，要根據建筑安全工程實際施工情況，明確基坑頂部移動的荷載值及綜合荷載系數，并對深基坑開挖的深度進行評估和分析。在此過程中，需要對建筑安全工程施工周邊情況及地質條件等因素進行分析，及時明確深基坑安全等級，保證深基坑鋼板樁支護結構性能的穩定性和安全性。最后，在制定深基坑鋼板樁支護方案的過程中，要及時收集、整理好設計參考依據，提高方案的合理性和可行性。

3 基坑支護設計

3.1 基坑支護結構設計

本施工案例基坑位置位于某化工園區內，建筑面積約為53×32m2。以筏板作為基礎，基底的標高在地下4.6m，在筏板基底下層會鋪設厚度約為100mm的C15混凝土作為墊層。設計的基礎形式為樁基礎，絕對標高約為760m，基坑的底標高為753m。結合現場勘查及設計資料可知，場地相對平整，現場地面的標高約為757m，基坑從現場地面進行開挖，開挖深度約5m，基坑大致形狀為長方形，長度為45m，寬度為39m，基坑整體面積約為1 912m2。

綜合來看，基坑施工區域的環境相對簡單，在基坑西側區域存在建筑物基礎外邊線，長度約為5m，在基坑東側存在兩條工業回水管線路，長度為0.88m，東北側為公路。基坑和鋼板樁剖面圖如圖1所示。

圖1 基坑和鋼板樁剖面圖

3.2 基坑支護結構及主要參數分析

在進行鋼板樁支護的過程中，一定要重視鋼板樁材料的選擇。結合工程案例可知，在挑選鋼板樁材料的過程中，應選截面抵抗矩為w=2 270cm3的拉伸型鋼板樁。在正式投入施工之前，需要對鋼板樁材料進行嚴格檢驗，檢驗其外觀或對其缺陷加以糾正。同時，如果想要確保鋼板樁的防水能力，需要在鋼板樁的咬口處進行涂油處理。在進行打樁作業的過程中，需要根據施工現場的環境進行分析，選擇振動較小的打樁方式。在拔樁完畢后要求迅速進行回填，避免造成沉降等問題。

除此之外，在選擇支撐體系的過程中，需要根據實際情況采用型號為Q235-B級型的鋼材。在連接構件的過程中，可以采用平接的焊接方式對基坑支撐體系的節點進行焊接。同時，可以選擇用接觸邊滿焊的方式對構件的連接處進行焊接，焊縫的高度需要超過8mm。要確保鋼板樁和圍檁的緊密接觸，需在水平支撐桿的相應部位增加圍根預加應力，且要確保傳力的均勻性。另外，在實際施工過程中，要確保基坑的開挖高度，結合施工圖紙中的型號設計要求進行施工，對鋼板樁的相應部位進行設置，對圍檁和構件進行安裝，并確定高程，最后針對構件節點進行安裝。需要注意的是，在施工過程中一定要嚴格按照《鋼結構工程施工規范》（GB 50755-2012）做好質量檢驗工作。

4 鋼板樁支護技術在深基坑施工中應用的重要意義

4.1 可以有效避免基坑壁出現滑坡

在工業建筑施工過程中，采用鋼板樁支護技術，可以對基坑基層內部土壤松軟區域以及泥土壁不穩定區域起到較好的加固作用。另外，應用樁基礎施工技術可以對處于較深位置的松軟土層進行加固。應用樁基礎可以減少土壤內部的空隙，在進行加固的同時，避免土壤繼續下滑。在具體的施工過程中，若排水管道的直徑超過既定的范圍，且挖方較深，如果采用普通的樁基礎進行加固，會增加土壤承受的壓力，可能導致樁基礎損壞。而鋼板樁支護結構不僅具有良好的承載能力，同時也不受土壤壓力的影響，其加固作用非常顯著。

4.2 減少深基坑施工對道路產生的影響

本工程案例周圍有工業園道路，基坑施工是沿著道路周邊展開，在基層支護施工的過程中應用鋼板樁支護施工技術，一方面，可以讓基層施工環境變得更加安全和穩固；另一方面，也可以最大程度降低對道路功能產生的影響。由于該工程項目周圍包含園區重要的運輸公路，所以，對采用的施工技術及施工時間的要求非常嚴格。應用鋼板樁支護施工技術，可以確保公路的運輸性能不被影響，這一點往往是其他支護樁結構難以實現的。同時，和其他支護樁施工技術相比，鋼板樁支護施工技術可以有效地降低施工成本。當前，鋼板樁支護施工技術已在高層建筑施工及工業建筑深基坑施工中廣泛應用，不僅可以降低安全事故發生的概率，還可以避免基坑周圍土體滑坡，有效縮短施工時間，最大程度降低基坑施工對周邊環境產生的影響。

5 深基坑鋼板樁支護施工技術在建筑安全工程中的應用措施分析

5.1 現場勘察及樁位放線

結合大量施工案例分析可知，鋼板樁支護結構是目前基坑支護模式中常用的支護結構之一，具有較好的支護效果。和其他支護模式相比，鋼板樁支護結構在深基坑施工中具有安全性強、占地小、施工質量容易控制等優勢。考慮到鋼板樁支護施工技術的應用特點，在正式施工前需要做好施工現場的勘察和檢驗工作，并對打樁位置進行確定，再開展樁位放線工作。在進行現場勘察的過程中，需要借助專業的儀器來輔助勘察，并結合勘察過程中獲取的相關數據展開二次勘察，最終確定樁位的位置和設計方案。樁位放線工作需要測量人員結合施工設計圖紙展開測量，在實際的施工過程中，需要對挖方的區域進行標記，并對管道放置位置以及樁基礎施工中心位置進行標記。

5.2 開挖和打樁

在施工現場勘察完畢后，需要確定樁位的放線情況，再開始進行現場挖溝、打樁。根據施工案例中預設的基坑面積，應用大型挖掘機和小型挖掘機相互配合開挖。在開挖的過程中要對開挖的深度和寬度進行控制，避免施工過量產生的回填問題。在確定鋼板樁的過程中，每個鋼板樁之間必須間隔一定距離，一方面，可以大幅提升支護效果；另一方面，可以為現場施工提供便利。同時，在開挖過程中，需要利用間隔距離生成5m左右的作業平面。另外，在進行鋼板樁打樁的過程中，要嚴格控制打樁的角度，如果在打樁的過程中存在角度傾斜，會影響后期支護效果；還要做好打樁過程中的施工質量管理工作，及時對基層表面進行清理，如果基層內含有石塊等物質，會對打樁工作產生影響。如果使用液壓設備對鋼板樁進行打樁施工，一定要確保打樁壓力，只有壓力足夠才能深入到地基。在進行樁基礎施工的過程中，要嚴格控制打樁的速度，打樁速度過慢或過快，會導致鋼板樁損壞或傾斜。

5.3 基坑開挖

深基坑鋼板樁支護工程施工過程中，各施工環節環環相扣，在完成基礎勘察、放線、挖坑等施工后，需對基坑進行開挖。在開挖進入到預設深度后，展開支護焊機施工。在工程項目施工階段，為確保施工質量，需要根據施工深度設計施工步驟：首先，如果挖方深度為2m，需要根據設計圖紙開展雙向支撐鋼板材料焊接工作，進而產生第一層支護結構面，同時，要在結構面上放置監測設備。其次，當進入到第二階段挖方工程項目時，當挖方到達預期的深度數值后，需開展兩道焊接支撐。在進行焊接的過程中，要結合不同的挖方步驟做好施工現場指導工作。

5.4 支撐焊接

上述工程項目結束之后，在深基坑距離地面2m處，需要進行支撐結構焊接工作，首先需要從水平方向展開垂直焊接，然后再開展橫向整體結構支撐焊接。在深基坑工程項目中，橫向結構板非常重要，需要應用直徑在18cm的圓形鋼管進行支撐。當焊接工作完成后，技術人員需要深入施工現場，檢查施工現場的焊接結構是否存在變形。如果存在變形，需要立刻停止后續開挖工作，并對當前采用的支撐體系進行優化和調整。在深基坑施工中，只有支撐體系能夠確保承重作用和施工效果。承臺焊接作為鋼板樁支護結構成型的基礎，對后續的施工有著非常重要的影響，如果焊接結構存在質量問題，會對工程項目的安全性能產生影響。鑒于此，要開展多次施工質量檢查工作，以確保施工效果。

5.5 拔樁施工

在深基坑鋼板樁支護工程項目中，拔樁屬于最后的施工步驟。在進行拔樁之前，需要對之前搭建的臨時支護體系進行拆除，并對深基坑支護工程應用的混凝土材料進行加固。在進行加固的過程中，需要做好深基坑的回填工作，回填完畢，要進行檢驗，以確保回填質量。另外，需要嚴格按照加工順序對臨時鋪設的支護結構進行拆除，需要注意的是，拆除順序應按照先垂直后水平的順序。當支撐體系拆除結束后，鋼板樁支護結構的拔樁處理工作基本完成。

在上述施工步驟中，應因地制宜，結合施工現場條件挑選合適的支護體系和支護結構搭建模式，以確保建筑工程施工任務的安全性和施工質量。

6 結語

隨著科技水平的不斷提高，我國建筑施工技術也相應地得到了提高。鋼板樁支護技術作為一種常見的深基坑施工技術，具有防水、耐受性強、施工方便等獨特優勢，在深基坑施工中占有舉足輕重的地位，影響著建筑施工質量，保證建筑的安全穩定，加快施工進程。因此，要利用這項技術提高工程質量，必須具備相應的施工技術，從勘察、開挖、拔樁等環節都要認真細致，才能保證深基坑支護的安全穩定。