路桥工程施工中基坑钢板桩支护技术的应用

顾文彬

（河南三元工程监理咨询有限公司，河南 信阳 464000）

在路桥工程中，基坑建设作为至关重要的施工环节，直接影响着路桥工程的整体质量和使用寿命。钢板桩能够有效提高路桥抗滑能力，增强路桥承载能力，因此在挡土墙、挡水墙、堤防护岸等项目施工中得到广泛应用。在实际的建设中，路桥工程容易受气候、地质等因素影响，存在较大的施工难度，而钢板桩施工技术具有较强的适用性，不仅能够促进工程施工效率，而且不受天气等因素影响，使路桥建设质量得到进一步提升。

1 工程概述

某大桥位于护城河中，桥梁总长度为650m，其中主墩7#承台具有较大面积，承台基坑的长度为15m，宽度为11m，深度为3.6m，承台开挖支护方式的选择必须达到止水挡土的目的。路桥工程中有一个连续梁，因其与公路距离较近，北边与施工便道相邻，不具备常规放坡开挖条件。通过多方分析比较，本工程承台基坑开挖主要采取钢板桩进行支护施工。承台的具体情况决定着钢板围堰的尺寸，另外还需要将足够的施工空间预留给施工人员，钢板桩采用36a型号的工字钢，长度为8m，土中的插入深度为4m，外露0.4m，另外基坑内需要保持干净，及时清理存在的杂物。

2 施工准备工作

2.1 施工方案的制定

在施工前，需要全面掌握施工方案，认真分析施工流程，严格审查技术指标，按照设计图纸要求详细核实地质情况，多次前往施工现场勘查实际水文地质，确保各项参数符合施工规定。

2.2 机械设备的准备

施工前要修筑施工便道方便机械设备能够正常进出，同时将临时输电线路架设在施工路段沿途，还需要联系当地的工程建设部门，准确定位施工现场的障碍物和地下管线位置，将地面和地下障碍物的位置标记在图纸上，在施工过程中对其进行保护或移动，避免在施工过程中对其造成破坏。

2.3 排水渠道的设置

在基坑位置实施放线施工与钢板桩放样施工，为防止施工场地因降水过多而被浸没影响施工，需要将排水渠设置在施工路段两侧，确保路桥基层排水通畅，将防渗漏工作做好。

3 基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用

在工程地质环境较为复杂的情况下，尤其是土质松软、含水量大等地质条件下基坑失稳现象时常发生，进而增加了基坑支护的难度。在路桥工程施工中，将钢板桩用于基坑支护施工，可有效提高基坑稳定性，缩短施工时间，降低施工成本，具有良好的施工效果。为此，必须结合施工现场实际情况，在做好各项施工准备工作的前提下，进一步规范施工工艺，提高施工的整体质量。

3.1 布置钢支撑

钢腰梁与钢支撑是钢板桩支护技术主体结构，一般情况下在钢腰梁之上设置钢支撑，按照三脚架安装的方法固定这两部分结构，施工人员可以使用M20膨胀螺栓或者其他型号适宜的膨胀螺栓对各个结构进行紧固。钢腰梁要紧靠墙面进行吊装施工，以保证其安全性与准确性，另外还需要对斜拉筋进行安装施工并拉紧。在组装钢支撑结构的过程中，需要严格遵循组装流程，控制组装质量，组装支撑时按照实际测量长度进行，紧密连接各个构件。在完成组装以后，需要施加向外预加轴力，从而使支护桩的向内位移量不断降低，沉降量有效减少，同时还能够使支撑、支护桩以及腰梁之间的紧密程度得到有效加强。

3.2 钢板桩进场及检验

在钢板桩进场时，需要同时做好检验、吊运以及堆放等一系列工作，施工单位需要设置专人对钢板桩的质量、数量等内容进行全面检测，避免质量不合格的钢板桩被应用到施工中，施工建设中所使用的钢板桩需要保证检验合格，从而提升工程整体质量。钢板桩的检验内容包括是否有缺陷存在于钢板桩外表、钢板桩的长度与宽度与建设标准是否相符、钢板桩的材质是否合格。在实际检验中，需要及时割除不利于钢板桩施工的焊接件，将断面损缺问题处理好，另外还需要检验构件化学成分。

3.3 钢板桩吊运及堆放

施工单位需要选择平坦且不会出现较大沉降变形的地方来堆放钢板桩，为材料的运输和使用提供便利。施工人员可采用两点吊运的方法装卸使用钢板桩，但需要对吊机的最大承重量综合考虑，避免吊机超载作业。在钢板桩堆放时，需要高度重视材料的型号、规格及长度分类，按设计标准规范堆放材料。实际施工中，按照分层堆放的方式对钢板桩进行存储，同时将枕木垫置在每层钢板桩中间位置，相邻两根枕木保持2.5m左右的距离。

3.4 钢板桩施打及围囹施工

钢板桩施打的方法分为屏风法打入和单独打入两种。所谓屏风法，主要是指同时完成15块左右钢板桩的施工，沿围囹将钢板桩插入土中，使其形成屏风墙。为使钢板桩的垂直度得到有效控制，需要先在土中打入两段板桩，随后把其与围囹焊接在一起，在完后钢板桩焊接以后，再按照施工要求将板桩打入地基中，从而使钢板桩的垂直度得到保障，有效降低施工误差，避免其影响到临近的板桩施工；所谓的单独打入，主要是指在地基中插入钢板桩以后，将钢板桩沿某一角打入地基之中，该方法具有较快的施工效率和较短的桩机路线，但却无法保证其垂直度，所以在击打钢板桩时容易出现偏斜误差，施工人员很难通过有效措施消除这种误差，因此在钢板桩长度小于10m时适用该种施打方法。

本次施工使用屏风法施打方法，由振动锤完成钢板桩的施打，分多次完成施打过程。施工人员要以围堰尺寸为基准确定基坑每边角桩位置以及钢板桩数量，防止打桩时钢板桩的位置发生偏移，对钢板桩的合拢造成不利影响。在完成钢板桩的施打合拢工作后，需要认真测量桩顶和承台的标高，同时准确计算围囹的标高。为了防止基坑挖掘深度超过围囹标高，当基坑挖掘深度到达围囹标高后需要适时进行围囹施工，振动锤基本参数见表1。

4 基坑回填

在完成承台、管线、钢板桩施工后，需要尽快申请验收，及时回填基坑。质检人员要严格检查进场回填土的质量，不允许任何杂物存在于回填土中，土的含水量控制在14%左右。基坑回填前，需要清理干净基槽内的水和杂物，随后分层摊铺基坑，每层铺土控制在200mm左右的厚度，摊铺后进行3遍以上的夯打，确保其压实度符合施工要求。在拔除钢板桩时，需要采用履带式挖掘机配合振动锤来拔除钢板桩，土质在被振动锤产生的强迫振动扰动后，周围土的黏着力降低，拔桩阻力减小，这时采用边振边拔的方式能够顺利拔除钢板桩。钢板桩拔除后，需要及时采用灌砂挤密法回填留下的桩孔，所用材料为中砂。

5 基坑钢板桩支护施工注意事项

伴随社会经济的高速发展，我国路桥工程也得到了极大的发展。深基坑支护是桥梁工程的重要构成部分，为满足施工要求，加快施工进度，缩短施工工期，必须严格按照施工现场实际情况，合理选择支护方式。将钢板桩合理应用到桥梁基坑施工，可有效提升基坑稳定性，提高工程质量，其应用效果显著。

表1 振动锤基本参数

5.1 严格控制基坑开挖坡度

施工单位要严格按设计文件和技术交底施工，对基坑开挖坡度严格控制。如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，必须将排水明沟和集水坑设置在平台、基坑边和坡脚位置，并派专人抽水值班，全面保护基坑边坡面。

5.2 做好检测工作

在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面，遇有粉、细砂层时，要采用恰当的排水方式，以防产生流砂造成基坑坍塌。施工单位需要做好现场指导工作，利用检测等方式对支护体系的受力情况进行及时分析和了解。在监测中不但要将整个基坑支护检测工作做好，而且还需要对附近环境进行充分考虑。这种监测方式能够对基坑附近支护的稳定情况进行全面掌握。

5.3 增强施工的针对性

施工单位要将砖砌或砼截水沟设置在基坑四周，根据地质情况按规定开挖边坡，必要时在坡面喷射砼保证稳定。开挖过程中加强监测频率，认真分析和总结监测报表中的数据，坡顶严禁堆积荷载。

结语

综上所述，在路桥工程基坑施工中，钢板桩施工作为主要内容，其技术水平的高低直接影响着工程整体质量。基坑钢板桩支护具有较小的场地占用面积、较高的耐久性以及可循环使用等特点，不但提高了工程质量，而且增强了路桥强度和抵御自然灾害的能力，同时降低了工程投入成本，在公路工程建设中发挥着至关重要的作用。相关部门应对基坑钢板桩支护技术加以重视，加强对该技术的探索，规范路桥施工工艺，有效提升现代路桥品质的衡量标准。