路橋工程施工中基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

陳賀宇、曹文健

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州450001）

0 引言

為確保路橋工程基坑支護(hù)施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果，施工單位須始終堅(jiān)持強(qiáng)調(diào)質(zhì)量?jī)?yōu)先、安全治理的原則理念，采取多種技術(shù)手段提高基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及耐久性效果。然而結(jié)合實(shí)際情況來看，因部分路橋工程基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)所面臨的工程地質(zhì)條件以及環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致基坑支護(hù)施工期間所面臨的風(fēng)險(xiǎn)問題較多。為切實(shí)增強(qiáng)基坑支護(hù)安全性與穩(wěn)定性，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可以通過采取鋼板樁支護(hù)工藝方法進(jìn)行施工操作，進(jìn)一步保障路橋工程基坑支護(hù)質(zhì)量安全。

1 鋼板樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用原理及優(yōu)勢(shì)分析

1.1 應(yīng)用原理

鋼板樁作為功能性建筑部件的一種形式，是路橋工程基坑支護(hù)常用的技術(shù)手段。在使用過程中，鋼板樁需要與其他支撐部件以及鋼圍檁協(xié)調(diào)應(yīng)用，才能夠達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果。一般來說，鋼板樁本身材質(zhì)相對(duì)特殊，可以起到良好的防水以及防土作用效果。最重要的是，鋼板樁可以有效承受較高強(qiáng)度的壓力，可以保障主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全以及承載能力效果。目前，鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)施工建設(shè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

從作用原理上來看，鋼板樁支護(hù)施工可通過利用振動(dòng)錘以及自身重量產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)，促使鋼板材順著沖擊力方向緩慢進(jìn)入地面內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，最終均勻分布在導(dǎo)向樁周圍。除此之外，相鄰鋼板樁之間會(huì)設(shè)置套嵌鎖口。目的在于促使套嵌鎖口與鋼板樁形成一體，達(dá)到良好的封閉效果。結(jié)合大量施工經(jīng)驗(yàn)來看，鋼板樁支護(hù)施工方式在地下水位較高的承臺(tái)基礎(chǔ)工況條件中可以取得良好的應(yīng)用效果。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)作為路橋工程施工建設(shè)中常用的技術(shù)手段，區(qū)別于傳統(tǒng)基坑支護(hù)施工方式，在支護(hù)效果以及質(zhì)量安全方面所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)更加明顯。舉例而言，在基坑支護(hù)滲透破壞險(xiǎn)情治理工作中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可通過利用鋼板樁支護(hù)施工操作達(dá)到良好的防御效果，利于進(jìn)一步提高路橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)防護(hù)性能與安全性能。

除此之外，規(guī)范使用鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)可以進(jìn)一步縮短路橋工程項(xiàng)目施工工期，確保整體施工操作可以在合同規(guī)定期限內(nèi)竣工完成。最重要的是，鋼板樁支護(hù)施工所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性以及施工高效性特點(diǎn)比較明顯，值得推廣與應(yīng)用。

2 工程概況

某大型路橋工程橋梁總體長(zhǎng)度為700m，承臺(tái)基坑長(zhǎng)度為14m、寬12m、深度3.7m。因施工現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜且容易存在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)塌陷、不均勻沉降等風(fēng)險(xiǎn)問題，故施工單位決定在承臺(tái)開挖施工操作方式的選擇上，優(yōu)先采取基坑鋼板樁施工技術(shù)進(jìn)行操作處理，以達(dá)到良好的止水效果與維護(hù)效果。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況來看，因該大型路橋工程項(xiàng)目所涉及的工藝流程相對(duì)較多且復(fù)雜程度較高，在現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)期間容易受到人為操作以及環(huán)境因素等影響，而出現(xiàn)技術(shù)落實(shí)效率不高或者質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問題。為防止基坑鋼板樁支護(hù)施工操作出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題，施工單位必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及專項(xiàng)施工方案部署要求，加強(qiáng)監(jiān)督基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用流程，妥善處理重難點(diǎn)問題，以期可以達(dá)到良好的施工作業(yè)成效。

3 路橋工程施工中基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用流程及重難點(diǎn)問題分析

3.1 施工前期準(zhǔn)備工作

為確保基坑鋼板樁支護(hù)施工作業(yè)得以順利開展，在正式施工之前，施工單位應(yīng)該全面了解施工方案內(nèi)容，尤其要重點(diǎn)針對(duì)鋼板樁支護(hù)施工作業(yè)流程進(jìn)行詳細(xì)了解與深度分析。期間，施工單位應(yīng)該指派專業(yè)勘察人員深入施工場(chǎng)地，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件以及環(huán)境特征進(jìn)行勘測(cè)分析。根據(jù)分析反饋結(jié)果，判斷當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，以防止后續(xù)施工出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)問題。與此同時(shí)，施工單位應(yīng)該提前完成機(jī)械設(shè)備調(diào)試管理工作。在具體實(shí)施過程中，施工單位應(yīng)該對(duì)入場(chǎng)使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與調(diào)試管理，明確掌握機(jī)械設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)，避免出現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問題。

除此之外，路橋項(xiàng)目所在地區(qū)地下管線以及障礙物分布數(shù)量較多。建議施工單位提前對(duì)各項(xiàng)障礙物以及管線分布情況進(jìn)行詳細(xì)了解，做好專業(yè)施工協(xié)調(diào)工作，避免鋼板樁支護(hù)施工對(duì)地下管線安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。需要注意的是，部分路橋項(xiàng)目施工場(chǎng)地環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，建議施工單位可在施工場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置合理的排水渠道，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地積水問題的有效處理。一般來說，排水管道通常會(huì)設(shè)置在施工便道兩側(cè)位置，避免出現(xiàn)大面積積水。完成上述施工準(zhǔn)備工作之后，施工單位可按照設(shè)計(jì)圖紙以及專項(xiàng)施工方案部署要求，對(duì)施工操作要點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)貫徹與落實(shí)。

3.2 鋼支撐設(shè)置優(yōu)化要點(diǎn)

鋼腰梁與鋼支撐基本上可以視為基坑鋼板樁支護(hù)施工體系的重點(diǎn)內(nèi)容。在施工操作過程中，施工人員要按照設(shè)計(jì)圖紙要求，在鋼腰梁上部位置設(shè)置鋼支撐，并利用三腳架設(shè)施，對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定處理。其中，為確保固定效果達(dá)到預(yù)期，施工人員也可以利用膨脹螺進(jìn)行固定處理。

為提高吊裝過程的安全性與合理性，施工人員需要緊挨墻面完成鋼腰梁的有序吊裝工作。在此基礎(chǔ)上，對(duì)斜拉筋進(jìn)行規(guī)范安裝，避免鋼腰梁在使用過程中出現(xiàn)失穩(wěn)或者其他風(fēng)險(xiǎn)問題。除此之外，施工人員在開展鋼支撐組裝操作時(shí)，需要嚴(yán)格按照組裝技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行規(guī)范施工。在組裝施工完成之后，可以施加適當(dāng)軸力，避免鋼板樁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)內(nèi)向位移問題。

3.3 鋼板樁檢驗(yàn)內(nèi)容

鋼板樁材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之后，施工單位應(yīng)該組織相關(guān)人員對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行全方位檢測(cè)分析。其中，檢測(cè)人員需要重點(diǎn)針對(duì)鋼板樁材料質(zhì)量以及數(shù)量進(jìn)行有效檢測(cè)，對(duì)當(dāng)前鋼板樁材料質(zhì)量、數(shù)量是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理判斷。需要注意的是，該工程項(xiàng)目所使用到的鋼板樁材料數(shù)量相對(duì)較多，因此現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員必須加強(qiáng)檢測(cè)力度。尤其要針對(duì)鋼板樁外表是否存在質(zhì)量缺陷問題進(jìn)行檢測(cè)分析，同時(shí)還需要重點(diǎn)針對(duì)鋼板樁寬度以及長(zhǎng)度質(zhì)量規(guī)格是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)分析。一旦發(fā)現(xiàn)鋼板樁焊接件質(zhì)量不符合規(guī)定條件，施工人員就必須及時(shí)切除，并對(duì)缺損部位進(jìn)行修補(bǔ)處理，以防止對(duì)后續(xù)施工操作帶來阻礙影響。

3.4 規(guī)范開展吊運(yùn)和堆放施工

鋼板樁堆放期間，施工單位應(yīng)該優(yōu)先選取地表相對(duì)平坦且無明顯變形問題的區(qū)域進(jìn)行堆放處理。為確保鋼板樁材料質(zhì)量性能不受損，在吊裝操作期間，操作人員必須始終遵守輕拿輕放的吊裝原則，避免出現(xiàn)超載或者其他影響鋼板樁材料質(zhì)量性能的問題。除此之外，為確保鋼板樁堆放質(zhì)量效果達(dá)到預(yù)期，現(xiàn)場(chǎng)操作人員也可以通過采取分層堆放方式以及合理設(shè)置枕木等措施手段，避免鋼板樁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損問題。

3.5 鋼板樁施打重難點(diǎn)問題

屏風(fēng)施工與單獨(dú)施工基本上可以視為鋼板樁施打操作常用的技術(shù)形式。其中，對(duì)于屏風(fēng)施工而言，施工人員需要將一定數(shù)量的鋼板樁有序插入基坑內(nèi)部，經(jīng)施工處理之后，可形成性能相對(duì)穩(wěn)定的屏風(fēng)墻結(jié)構(gòu)。為進(jìn)一步提升鋼板樁垂直度效果，施工人員可提前將鋼板樁打入土中，并通過有效焊接處理進(jìn)一步增強(qiáng)鋼板樁支護(hù)效果。而對(duì)于單獨(dú)施工操作而言，所涉及的工藝流程更加簡(jiǎn)單。

在施工操作期間，施工人員可將鋼板樁插入地基結(jié)構(gòu)當(dāng)中，并順著一定順序方向，將其余鋼板樁依次打入地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中。雖然這種操作方法所涉及的流程內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)便，但是無法保障鋼板樁垂直度效果，因此在施工操作過程中很容易受到偏差問題影響，而出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。以該工程項(xiàng)目為例，施工單位通過采取屏風(fēng)施工方式基本上可以滿足鋼板樁施工質(zhì)量要求。在施工操作期間，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可通過利用振動(dòng)錘等設(shè)施進(jìn)行施打處理。

3.6 基坑回填施工操作

完成鋼板樁施工作業(yè)之后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要及時(shí)做好基坑回填施工操作。期間，質(zhì)量檢驗(yàn)人員應(yīng)該深化個(gè)人的崗位責(zé)任意識(shí)，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)回填土質(zhì)量問題的檢測(cè)力度，避免雜物進(jìn)入回填土內(nèi)，引發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。需要注意的是，回填土含水量不宜超過14%。與此同時(shí)，基坑回填施工之前，施工人員需要將基槽內(nèi)部水源以及各類雜物進(jìn)行全面清除，并采用分層攤鋪形式進(jìn)行操作處理，而且各層攤鋪厚度不可以超過200mm。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)結(jié)束之后，施工人員應(yīng)該進(jìn)行夯擊處理，保障基坑填土壓實(shí)度效果。

此外，鋼板樁拔出過程中，建議施工人員利用履帶式挖掘機(jī)設(shè)備+振動(dòng)錘相結(jié)合的施工方式進(jìn)行拔除操作。需要注意的是，基坑周圍土質(zhì)容易受到擾動(dòng)作用影響而出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。為減少阻力帶來的負(fù)面影響，施工人員可以采取邊振動(dòng)邊拔除的方式進(jìn)行操作處理。

4 基坑鋼板樁支護(hù)施工管理要點(diǎn)及措施分析

4.1 滲入精細(xì)化管理理念，減少施工風(fēng)險(xiǎn)

一方面，管理人員可以按照精細(xì)化管理理念，加強(qiáng)對(duì)路橋工程基坑支護(hù)工程施工各階段工藝流程的質(zhì)量管控。如在前期施工準(zhǔn)備期間，施工單位應(yīng)該指派專業(yè)勘察人員深入施工場(chǎng)地，對(duì)路橋工程地質(zhì)條件進(jìn)行精準(zhǔn)勘察分析，根據(jù)分析反饋結(jié)果，對(duì)施工方案以及設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整優(yōu)化，提前加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問題的管控。除此之外，管理人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及貫徹落實(shí)綠色建筑施工理念，避免基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)環(huán)境污染問題。如施工現(xiàn)場(chǎng)所選擇的機(jī)械設(shè)備應(yīng)該盡量滿足綠色環(huán)保要求，減少噪聲污染以及粉塵污染等問題。

另一方面，現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)基坑支護(hù)施工安全風(fēng)險(xiǎn)防范問題的重視程度。在管理過程中，可利用新型管理理念對(duì)危險(xiǎn)施工區(qū)域以及具體范圍進(jìn)行合理確定。如管理人員可以利用HSE風(fēng)險(xiǎn)管理方法，對(duì)施工危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行提前識(shí)別，并對(duì)當(dāng)前施工危險(xiǎn)區(qū)域存在的擾動(dòng)因素進(jìn)行防控管理。此外，現(xiàn)場(chǎng)施工管理期間，施工管理人員必須嚴(yán)格貫徹落實(shí)質(zhì)量安全管理理念，重點(diǎn)針對(duì)路橋工程基坑支護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)所涉及的重難點(diǎn)施工內(nèi)容以及管控內(nèi)容進(jìn)行妥善處理，并通過不斷規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工人員施工操作行為，減少基坑支護(hù)施工風(fēng)險(xiǎn)問題出現(xiàn)。

4.2 堅(jiān)持貫徹質(zhì)量?jī)?yōu)先、安全治理的原則理念，保障基坑支護(hù)施工質(zhì)量安全

路橋工程基坑支護(hù)施工必須始終堅(jiān)持貫徹質(zhì)量?jī)?yōu)先、安全治理的原則理念，以確保基坑支護(hù)施工質(zhì)量安全效果達(dá)到預(yù)期。在具體實(shí)施過程中，管理人員應(yīng)該對(duì)鋼板樁基坑支護(hù)施工所使用到的機(jī)械設(shè)備以及材料設(shè)施進(jìn)行重點(diǎn)管理。以機(jī)械設(shè)備質(zhì)量安全管理為例，鋼板樁支護(hù)施工所使用到的機(jī)械設(shè)備數(shù)量較多，在施工作業(yè)之前，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該做好機(jī)械設(shè)備調(diào)試管理工作，避免機(jī)械設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問題。使用后應(yīng)及時(shí)做好維護(hù)保養(yǎng)工作，確保設(shè)備始終處于高效穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須始終堅(jiān)守個(gè)人的崗位責(zé)任，能夠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及技術(shù)規(guī)程要求對(duì)基坑支護(hù)施工重難點(diǎn)問題進(jìn)行貫徹落實(shí)，保證鋼板樁基坑支護(hù)施工質(zhì)量安全。

4.3 明確施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制要點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問題的防范管理

路橋工程基坑支護(hù)施工容易受到人員操作因素及管理因素等影響而出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。因此，為確保基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)得以良好應(yīng)用，施工單位應(yīng)該提前做好技術(shù)交底工作，并結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況對(duì)基坑開挖坡度以及深度進(jìn)行合理確定。一旦發(fā)現(xiàn)基坑存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)或者監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，施工人員就必須停止施工操作，并采取安全可靠的防護(hù)措施，避免基坑工程出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌事故。在此基礎(chǔ)上，施工單位可通過合理設(shè)置排水明溝以及積水坑，實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑邊坡位置的保護(hù)管理，增強(qiáng)基坑邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

除此之外，施工單位還應(yīng)該結(jié)合路橋項(xiàng)目基坑開挖特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)坡面的防護(hù)管理，通過改進(jìn)優(yōu)化施工操作方案以及相關(guān)流程，保障基坑工程鋼板樁支護(hù)效果得以全面加強(qiáng)。

5 結(jié)語

總而言之，為確保路橋工程基坑鋼板樁支護(hù)施工效果達(dá)到預(yù)期，施工單位應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合工程地質(zhì)條件以及路橋工程基坑鋼板樁支護(hù)施工需求，從多個(gè)層面針對(duì)基坑鋼板樁支護(hù)施工方案內(nèi)容進(jìn)行完善。在此基礎(chǔ)上，施工管理人員應(yīng)該深入施工場(chǎng)地對(duì)基坑鋼板樁支護(hù)施工落實(shí)情況以及技術(shù)重難點(diǎn)問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，避免施工作業(yè)期間出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)問題。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)范個(gè)人的技術(shù)操作行為，堅(jiān)持按照設(shè)計(jì)圖紙以及專項(xiàng)施工方案部署要求，加強(qiáng)對(duì)施工重難點(diǎn)問題的妥善處理，以期從根本上夯實(shí)路橋工程基坑鋼板樁支護(hù)施工效果。