工程施工中基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐

趙平

摘 要：基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用越來越常見，尤以路橋施工最繁，其憑借高耐久、可循環(huán)、低投入等優(yōu)勢在工程施工中發(fā)揮著重要的應(yīng)用價(jià)值。本文即結(jié)合臺(tái)州市域鐵路S1線工程建設(shè)中的基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用對其具體工程實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行分析，包括施工前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及施工過程中的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)等，以供相關(guān)施工參考。

關(guān)鍵詞：工程施工;基坑建設(shè);鋼板樁支護(hù)技術(shù);實(shí)踐應(yīng)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(zhì)量的不斷提升也是交通運(yùn)輸工作中的核心任務(wù)。基坑建設(shè)是路橋工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對工程整體質(zhì)量及其使用壽命都會(huì)造成直接影響，所以在基坑施工中更需增加各先進(jìn)施工技術(shù)與及時(shí)理念的應(yīng)用，如鋼板樁支護(hù)技術(shù)，借助鋼板樁本身良好強(qiáng)度以及樁間緊密連接，能確?；拥姆€(wěn)固，也可使其具備更強(qiáng)的承載能力，在很多基坑施工中廣泛應(yīng)用。不過該技術(shù)具體應(yīng)用中有很多技術(shù)要點(diǎn)需要嚴(yán)格把控，并需緊密結(jié)合施工場地自然條件適當(dāng)調(diào)控，才能保證施工技術(shù)應(yīng)用的有效性。

1 工程概述

本文所結(jié)合討論的工程主要是對臺(tái)州市域鐵路中一段途經(jīng)的三座特大橋及一處車站的3-5m基坑展開的鋼板樁支護(hù)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(shè)計(jì)的大橋及車站地質(zhì)巖層埋深均超過40m，各處基坑深度大多設(shè)計(jì)為3-5m之間，施工條件相對而言并不十分復(fù)雜。整體線路途經(jīng)大橋中有兩處采取放坡開挖支護(hù)形式，三處采取鋼板樁支護(hù)形式，途經(jīng)一處車站同樣采取鋼板樁支護(hù)形式，總施工量較大。該項(xiàng)施工中所使用的鋼板樁是型號(hào)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(nèi)支撐用材;在基坑鋼板樁支護(hù)施工前還對基坑內(nèi)進(jìn)行事前檢查及清理工作，確保各項(xiàng)基坑實(shí)際數(shù)據(jù)與施工方案精確匹配，保證施工應(yīng)用的實(shí)效性。

2 施工準(zhǔn)備工作

施工前的準(zhǔn)備工作同樣是整個(gè)施工工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保證各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的有序完成，為后續(xù)實(shí)際施工提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，從而避免因準(zhǔn)備不到位而影響施工技術(shù)的實(shí)際落實(shí)。具體可從如下幾個(gè)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(jìn)行全面的查驗(yàn)與核對，并對施工具體流程加以明確，確保各項(xiàng)施工應(yīng)用的技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)審查標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)還要依照所完成的圖紙對實(shí)際地質(zhì)進(jìn)行核實(shí)，水文特征、施工地質(zhì)等多需嚴(yán)加核查，保證各項(xiàng)參數(shù)符合施工要求。該項(xiàng)工程施工前已將各施工大橋以及車站具體施工圖紙進(jìn)行嚴(yán)密的審查與核對，基坑圍堰各項(xiàng)圖紙以及具體鋼板樁施工流程都已細(xì)化理清，尤其地質(zhì)條件重點(diǎn)進(jìn)行了核查，確保后續(xù)施工中能夠按照施工規(guī)劃順利完成各項(xiàng)施工任務(wù)^[1]。

2.2 準(zhǔn)備施工設(shè)備

鋼板樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中需要使用到很多機(jī)械設(shè)備，比如該項(xiàng)工程中就應(yīng)用到鋼板樁機(jī)、挖機(jī)、空壓機(jī)等多種機(jī)械，由于鋼板樁機(jī)自身重量較大，所以施工前要在施工場地修筑施工運(yùn)輸?shù)谋憬萃ǖ?，以便各?xiàng)機(jī)械設(shè)備可以順利進(jìn)出;尤其要確保鋼板樁機(jī)有良好的作業(yè)環(huán)境，保證施工安全的同時(shí)也確保施工順利開展;還需聯(lián)系施工當(dāng)?shù)氐乃?、電、通訊等各個(gè)地方主管部門，對施工現(xiàn)場附近可能存在的地下管線或者地面障礙物等及時(shí)明確，特別是軍用設(shè)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(shí)全部采取軍方到場盯控的方式進(jìn)行保護(hù)。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(xiàn)大量的積水，需要及時(shí)清除，該工程在這方面排水應(yīng)用中主要采用集水坑排水模式，在基坑四周布置四個(gè)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(guī)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(shí)還要做好防滲漏工作，對鋼板樁進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保其中沒有出現(xiàn)鎖口破損等故障，并可計(jì)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(yè)時(shí)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(jì)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(hù)技術(shù)在工程施工中的具體實(shí)踐

3.1 鋼支撐的安裝

鋼支撐和鋼圍檁是鋼板樁支護(hù)技術(shù)施工應(yīng)用中最主要的支撐部位，其具體安裝施工中需嚴(yán)格管控技術(shù)要點(diǎn)的落實(shí)。本施工項(xiàng)目所應(yīng)用于支撐結(jié)構(gòu)的材料主要是H型鋼及鋼管，還有部分角鋼材料，所準(zhǔn)備的這部分材料已經(jīng)可以滿足具體施工中的應(yīng)用，通過這些鋼材應(yīng)用能為支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)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(xiàng)目各處施工設(shè)計(jì)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(hù)系統(tǒng)更加穩(wěn)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(hào)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(xiàn)螺栓松動(dòng)問題;鋼圍檁應(yīng)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(jié)束之后，需要結(jié)合事先工程測量數(shù)據(jù)的實(shí)際運(yùn)算結(jié)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(jié)構(gòu)更加密實(shí)。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(biāo)準(zhǔn)加以計(jì)算，在具體吊運(yùn)安裝時(shí)，通過對角及等分方式使法蘭盤結(jié)構(gòu)上更加緊致，從而保證鋼支撐受力效果更加均勻穩(wěn)定。

3.2 鋼板樁的整理

鋼板樁由材料管理部門運(yùn)來之后，要再對其進(jìn)行一定的檢查，包括破損情況及變形扭曲狀況等，如果出現(xiàn)破損情況需要及時(shí)更換，如果發(fā)生變形扭曲可用機(jī)械設(shè)備將其修正;該施工班組在插打鋼板樁之前，先在其頂層內(nèi)導(dǎo)環(huán)上使用紅線進(jìn)行樁位的劃分，并結(jié)合鎖口套聯(lián)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(yùn)中出現(xiàn)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(shí)所受阻力，使其刺土能力更強(qiáng)，同時(shí)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(xiàn)象的發(fā)生;各項(xiàng)整理工作完成之后，即可將鋼板樁用運(yùn)輸車裝運(yùn)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(guī)格、型號(hào)的鋼板樁掛上標(biāo)識(shí)牌;具體堆放層數(shù)不應(yīng)大于4層，并用10mm高度以內(nèi)的墊木架設(shè)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(duì)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(shí)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(gè)施工工程中最重要的環(huán)節(jié)，直接影響到支護(hù)效果，所以要對其中各項(xiàng)施工要點(diǎn)嚴(yán)格控制。首先要將四個(gè)角位的定位樁搭設(shè)完成，然后開始依次插打，第一根邊樁的插打是關(guān)鍵，以其為基礎(chǔ)可為后續(xù)鋼板樁的插打提供更準(zhǔn)確支持，同時(shí)其也是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關(guān)鍵，務(wù)必要嚴(yán)格進(jìn)行。施工時(shí)可選擇水淺、流速較緩慢的岸邊開始，對其具體方位精準(zhǔn)測設(shè)，定位完成后可將打樁機(jī)移動(dòng)到附近，固定好位置之后，要先調(diào)整打樁錘的錘心，使其與第一根樁中心重合，以避免打樁時(shí)出現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)一步檢查穩(wěn)定性，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，就需重新插樁，重復(fù)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(jìn)行調(diào)整，使鋼板樁更加穩(wěn)固，隨后可間歇啟動(dòng)振動(dòng)錘，對其進(jìn)行小位移量的沉設(shè)，并在具體過程中對樁體的實(shí)際垂直度進(jìn)行詳細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)有輕微偏差要及時(shí)修正，持續(xù)到樁體入土3m以上，就可連續(xù)沉設(shè)，直到設(shè)定標(biāo)高位置。

完成第一根樁的插打之后，后續(xù)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(dòng)振動(dòng)錘將其沉設(shè)到既定標(biāo)高處;如果在鎖口下插過程中感覺比較困難，可以使用強(qiáng)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(xù)鋼板樁沉設(shè)時(shí)，可以施工全站儀進(jìn)行跟蹤測量，如果檢測到某一樁出現(xiàn)偏位情況要及時(shí)校正，如果偏位嚴(yán)重，已經(jīng)無法通過拉擠方式進(jìn)行調(diào)整時(shí)，就需拔出重插，避免對后續(xù)鋼板樁插打造成錯(cuò)誤引導(dǎo);如果發(fā)生水平伸長這一施工中無可避免的施工問題時(shí)，應(yīng)在插打前先對打樁行進(jìn)方向長度增加的具體值進(jìn)行預(yù)判和考慮，可在軸線修正時(shí)予以糾正。

3.4 鋼板樁的合攏

在鋼板樁插打施工中應(yīng)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(jìn)行鋼板樁合攏施工時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)兩側(cè)鎖口無法保證在同一條直線上，而且無法踐行有效校正時(shí)，應(yīng)在尚未插打完所有鋼板樁時(shí)即提前考慮合攏，將圍堰短邊的鋼板樁全部插入導(dǎo)梁內(nèi)，再逐次打設(shè)鋼樁，大多數(shù)情況下能有效規(guī)正，使鋼板樁合攏;如果采用上述方法仍無法有效合攏時(shí)，則應(yīng)結(jié)合實(shí)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(tái)及墩身施工結(jié)束之后就需將鋼板樁拔除，這也是這項(xiàng)施工技術(shù)應(yīng)用的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。首先要展開圍護(hù)內(nèi)部的土方回填施工，以分層回填法逐層進(jìn)行土方的回填，并將其夯擊密實(shí)，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?qū)撝尾鸪?，先將鋼支撐?nèi)連件拆除掉，再完成下部結(jié)構(gòu)組件的拆除，等到回填土密實(shí)穩(wěn)定之后，再進(jìn)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(jī)夾住鋼板樁頂部進(jìn)行緩慢振動(dòng)，持續(xù)兩分鐘左右，即可使其周邊土壤松動(dòng)，沒有那么強(qiáng)大的摩擦力，隨后即可通過緩慢振動(dòng)拔拉方式將鋼板樁拔出^[4];施工過程中要注意拔樁機(jī)的工作狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)其上拔比較吃力，應(yīng)及時(shí)停止，重新進(jìn)行兩分鐘振動(dòng)，可先行往下施打少許，再進(jìn)行向上的振拔，如此循環(huán)展開，而不可過于嚴(yán)重使用機(jī)器，會(huì)對拔樁機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p傷;一般重復(fù)振動(dòng)—振拔三次左右就可以將鋼板樁拔出，同時(shí)在即將拔出時(shí)要注意控制起重機(jī)上抬力度，避免造成鋼板樁的劇烈振動(dòng);完成拔樁施工后，需及時(shí)對孔洞回填處理。

4 結(jié)語

總之，工程施工項(xiàng)目中基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)作為常用施工技術(shù)內(nèi)容之一，其技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)合理性將直接關(guān)系到整個(gè)工程的最終質(zhì)量，雖然該種技術(shù)在資源投入、施工管理及規(guī)劃等方面相對而言投入較少，并具備良好的耐久性和持續(xù)利用性，但其技術(shù)應(yīng)用中目前仍會(huì)出現(xiàn)各種施工問題，所以仍需施工技術(shù)部門加強(qiáng)該技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)，進(jìn)一步探索技術(shù)規(guī)范合理應(yīng)用的方法，提供更多施工指導(dǎo)建議，以促進(jìn)該技術(shù)應(yīng)用下的施工工程質(zhì)量提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉海超，王茜.基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)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(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（17）：101-102.

[3]趙睿宇.淺談基坑鋼板樁支護(hù)技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)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(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017（20）：271-272.