钢板桩在基坑支护工程中应用

■吴辰光 ■福建省东辰建设工程集团有限公司，福建 福州 350000

随着科学技术的发展，越来越多的基坑支护施工工艺涌现出来，特别是在市场经济全面发展的带动下，基坑支护施工工艺更加全面、熟练。其中钢板桩施工工艺为基坑支护施工工艺中重要的组成部分，能够有效的提升基坑支护体系的稳定性，具有广阔的应用前景，现阶段我国正处于全面建设的新时期，加强对钢板桩基坑支护工艺的研究具有十分现实的意义。

1 工程概况

该工程以规划河道为界限，将其分为两个独立的地下室，其中东面地下室为一层，西面地下室为两层结构，基坑深度范围为5.2到7.3米。

基坑范围内地层自上而下为:厚度为1.80到5.40米的杂填土层、厚度为1.60到15.70米的淤泥层、厚度为13.10到15.5米的淤泥质土夹薄层粉砂层。

该基坑采用一层内撑式钢板桩围护体系，采用SMW工法(钢板桩外侧加搅拌桩)，钢板桩采用H型钢HW350x350x12x19，桩长15m，@1000mm;周边搅拌桩采用¢600水泥土搅拌桩，桩长8m，搭接150mm，桩距450(由于地质情况复杂，搅拌桩无法施工的，采用高压旋喷工艺);河道采用拉森钢板桩400X170X15，桩长15m;腰梁、角撑和八字撑采用350X350H型钢，水平支撑采用¢609X14钢管，立柱采用350X350H，柱长18m，每道支撑施加预应力350kN的支撑体系。

2 施工流程

本工程具有一定的地形限制，一些工程桩的位置位于驳岸以及河道中。在基坑支护施工过程中，必须事先将驳岸砌石清理，同时在河道相应位置进行拉森钢板桩施工。所以，该工程基坑施工工序如图1所示:

图1 施工流程图

3 施工工艺及技术措施

3.1 围护钢板桩施工工艺及技术措施

(1)施工工艺流程:安装导向回檩→起吊→振动锤钳口对桩夹紧→起吊定位→垂直沉桩到设计标高→以此类推完成整个沉桩作业。

(2)技术措施:①在沉桩前需要对导向装置进行合理的调整，确保沉桩顺利进行，提升受力;②严格控制沉桩的垂直度与标高，其中垂直度应该控制在1.5%，标高需要控制在-50毫米、+100毫米;③在钢板桩沉桩过程中，需要随时的对其平面位置进行检查，同时检查其沉桩的垂直度，遇见倾斜情况需要及时采取纠正或拔起重打等纠偏措施;④当地层硬度太大是，可以先利用预钻孔的方式，然后进行打桩，避免沉桩过程过度震动，消除沉桩过程对周围建筑物的影响。

3.2 搅拌桩施工工艺及技术措施

(1)施工工艺流程:定位→预搅下沉(带喷浆)→提升喷浆搅拌→重复下降搅拌→重复提升搅拌→成浆结束。

(2)技术措施:①基于基坑平面设计图，在开工前确定桩位，做好放线与标高确定工作;基于施工现场地下管线分布图，在施工前将地下障碍物进行处理，对于以下地下管线需要做好相关的标记;②具体的施工过程中，严格按照搅拌桩施工规范，满足桩体施工垂直性、连续性等要求，同时保证掺入水泥浆的均匀性，起到良好的止水效果;③利用切割搭接的方式进行水泥搅拌桩施工，后续搭接桩施工应该在前端水泥桩没有固化前进行。通常情况下搭接长度比设计要求长150毫米，保证相邻桩体之间施工时间间隔小于10个小时;④施工前需要对土体进行充分预拌，控制预拌速度，保证土地破碎率，一般其与水泥搅拌的均匀性;⑤确保水泥浆液不发生沉淀现象，严格按照预定配量进行配制。配制前需要事先将水泥中的结块筛除，然后将筛选过后的水泥送入灰浆机中，等到压浆前将其缓缓的送入集料斗中;⑥在压浆过程中严禁出现断浆、输浆管堵塞等现象，保证注浆的均匀性;另外对设计确定的相关数据严格要求，控制水泥的掺入量;对搅拌过程中的提升与下降速度严格控制，保证土体搅拌充分、均匀;⑦为确保壁状加固体的连续性，应采取以下措施:严格按设计要求，相邻加固体要搭接一定长度(不小于150mm)，相邻桩体搭接时间不大于10h;如遇特殊情况超过上述时间，应在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减低提升速度;如时间太长，第二根桩无法搭接施工，应在设计单位认可后采取局部补桩或注浆措施;垂直度偏差≤0.5%，桩位偏差﹤50mm。

3.3 内支撑体系施工工艺及技术措施

(1)施工工艺流程:放样→开挖围檩槽→测定围檩→焊接牛腿→安装围檩→开挖钢管内支撑槽→安装钢管内支撑→施加内支撑预应力→安装八字撑。

(2)技术措施:①钢支撑安装过程需要保证连贯性，保证围檀符合设计标高要求，保证围檀与支撑处于同一条直线上。在俺咋混个钢支撑前需要拉通线，用红漆在围檀中标出中线。严格的控制钢支撑安装误差，其中标高误差需要控制在3厘米以内，平面轴线偏差需要控制在10厘米以内;②焊接过程中保证焊缝表面没有裂纹、夹渣、气孔、肉瘤等，在焊接完成后按照相关的质量验收标准进行验收。在每道工序完工前，施工人员需要进行自检，发现问题及时的采取措施处理，然后通知有关部门进行验收;③在钢管内支撑轴向方向上添加350kn±50kN的预应力，以降低基坑的位移量;④在施工完工验收阶段，需要对支撑体系的稳定性进行检测，严禁在钢支撑上堆放或悬挂重物，同时避免钢支撑与机械物件发生碰撞，避免其下沉、位移。

3.4 钢板桩的拔除施工工艺及技术措施

(1)施工工艺流程:清除桩顶周围障碍物→振动锤对桩夹桩→振动拔桩→平放H钢板桩→卸除保险钢丝绳扣→拔下一根H钢板桩。

(2)技术措施:①在进行拔桩过程中，需要保证振动锤持续30秒振动，在H钢板桩松动后进行拔桩;②拔桩时，需要将H钢板桩、振动锤以及钢丝绳保持在一个垂直线上，以减少拔桩过程的摩擦力;③当无法拔桩时，需要在该钢板桩四周打入H钢板，使桩体松动，便于拔桩。

4 基坑开挖过程注意的事项

在基坑开挖施工过程中，需要注意的事项主要体现在以下两个方面:第一，确保围护结构外侧地面超载不超过10kN/㎡，这就需要在基坑开挖过程中，避免重型的机械、建材等对方在基坑边缘;对于挖土机械进入基坑过程中，还需要采取有效的加固措施，避免发生超压现象。第二，当土方开挖到设计标高时，需要及时的进行放线以及砌筑砖胎等工作，尽可能的减少基坑外露的时间。同时保证封底混凝土仅仅的抵住围护桩，做好隔离H桩的工作。

5 结论

(1)在基坑围护施工完工后实施土方开挖，然后由相关的检测部门对基坑以及基坑周围建筑物沉降、位移等进行监测，保证其满足设计规范要求。

(2)由于该工程地形的特殊性，有接近百分四十的基坑位于河道上，同时处于对钢板桩之间缝隙处理的综合考虑，将原来的H钢板桩加插钢板改为拉森钢板桩。通过这样设计不仅能发挥钢板桩支护效果，同时具有更好的止水作用。

［1］林培源.钢板桩在建筑工程深基坑支护中的应用研究［J］.建材与装饰，2013(7):131-132.

［2］曹长鹏.基础工程中钢板桩的施工工艺［J］.山西建筑，2009(19):124-126.