建筑基坑支護(hù)中鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】建筑工程建設(shè)規(guī)模與數(shù)量持續(xù)增加，為了確保地下空間應(yīng)用的科學(xué)性，必須建設(shè)地下室設(shè)施，相應(yīng)促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。深基坑支護(hù)技術(shù)，能夠維護(hù)工程質(zhì)量與安全，全滿提升工程建設(shè)可靠性與安全性。鋼板樁已廣泛應(yīng)用于基坑支護(hù)中，它是通過一定的咬合連接措施，使抗彎強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求的鋼板與基坑一定深度，以防止基坑塌方，抵抗基坑周圍的土壓力，維護(hù)施工期間土層的穩(wěn)定。本文以鋼板樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用為例，對(duì)鋼板樁的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】鋼板樁;深基坑支護(hù);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.124

深基坑支護(hù)主要指地下建筑工程施工中，為切實(shí)保障周邊環(huán)境和地基安全所采取的保護(hù)措施。由于鋼板樁自身的特點(diǎn)，使其在基坑支護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用，施工用途和地質(zhì)環(huán)境條件的不同，施工工藝和施工注意事項(xiàng)也有很大的差異，目前我國(guó)的鋼板樁施工技術(shù)雖已成熟，但在深基坑支護(hù)中，相關(guān)技術(shù)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，本文對(duì)鋼板樁在深基坑支護(hù)中應(yīng)用進(jìn)行研究分析，希望對(duì)今后的基坑支護(hù)和鋼板樁應(yīng)用具有一定的實(shí)踐意義。

1、建筑工程深基坑支護(hù)特點(diǎn)

建筑工程深基坑，一般是支護(hù)結(jié)構(gòu)大于5m的基坑。在深基坑施工建設(shè)中，必須優(yōu)化施工設(shè)計(jì)，做好檢測(cè)、基坑支護(hù)工作，以此維護(hù)深基坑施工的順利性，避免損傷周邊環(huán)境，同時(shí)可以維護(hù)主體地下結(jié)構(gòu)的安全性。

深基坑支護(hù)主要指地下建筑工程施工中，為切實(shí)保障周邊環(huán)境和地基安全所采取的保護(hù)措施。在深基坑工程建設(shè)和施工中，應(yīng)將施工人員的人身安全作為重點(diǎn)管理內(nèi)容，并采取切實(shí)可行的地下防護(hù)措施，預(yù)防嚴(yán)重的坍塌事故。深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工中發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用，能有效提高地基的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)該技術(shù)也對(duì)施工人員的專業(yè)水平提出了較高的要求，施工團(tuán)隊(duì)務(wù)必高度重視深基坑支護(hù)施工技術(shù)。從上述分析可知，深基坑支護(hù)施工具備較強(qiáng)綜合性，工程建設(shè)比較復(fù)雜。工程建設(shè)特點(diǎn)如下：

第一，基坑深度持續(xù)增加，由于土地資源減少，為了提升用地率，出現(xiàn)了較多高大建筑。建筑高度的持續(xù)增加，導(dǎo)致基礎(chǔ)承壓需求加大，致使深基坑必須加深深度方向，以此滿足施工建設(shè)要求。

第二，區(qū)域性較強(qiáng)。由于水文地質(zhì)條件不同，深基坑工程建設(shè)也不同。在同一區(qū)域中，不同土地巖土與性質(zhì)也存在不同。在開挖深基坑時(shí)，必須按照地區(qū)實(shí)際情況開展操作。

第三，周邊環(huán)境影響大。針對(duì)超高層、高層建筑來(lái)說，一般位于交通發(fā)達(dá)、人流密集、建筑物數(shù)量多的區(qū)域，所以，深基坑施工建設(shè)的影響因素較多。

第四，風(fēng)險(xiǎn)性與隨機(jī)性。深基坑支護(hù)工程為臨時(shí)性工程，施工企業(yè)的資金、技術(shù)投入度不足，致使基坑支護(hù)的安全防范不足，增加工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)性。此外，深基坑工程施工周期持續(xù)增加，會(huì)面臨較多意外事件，因此工程建設(shè)的隨機(jī)性強(qiáng)。

2、鋼板支護(hù)技術(shù)

鋼板樁是一種建筑部件，鋼板樁支護(hù)，需要應(yīng)用熱軋型鋼、鋼板樁，通過鋼板墻方式，固定和隔離土壤，擋水性能顯著。在應(yīng)用鋼板樁支護(hù)技術(shù)時(shí)，能夠在8m內(nèi)深基坑工程中發(fā)揮顯著優(yōu)勢(shì)，并且多應(yīng)用于軟土質(zhì)建筑施工中。鋼板樁支護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)使用、循環(huán)利用。因?yàn)榻ㄖ牧系木壒?，不僅防水、防土，而且能承受高強(qiáng)度的壓力，質(zhì)量相對(duì)較輕便，并且能夠進(jìn)行循環(huán)利用。

3、工程概述

根據(jù)建設(shè)單位提供的用地紅線圖和設(shè)計(jì)單位提供的勘察任務(wù)書，該地塊擬建8棟高層住宅（21～30層），結(jié)構(gòu)型式為剪力墻結(jié)構(gòu)，整個(gè)場(chǎng)地均設(shè)兩層地下室，地下室的結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)。本文考慮兩個(gè)基坑：1號(hào)和2號(hào)，尺寸為17.5m×12.5m。

U型鋼板樁為基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼板樁長(zhǎng)18m，嵌入長(zhǎng)度7.37m，單樁鋼板樁的寬度、高度和厚度分別為400，170，15.5mm。由于開挖基坑距小區(qū)較近，所以在靠近既有建筑物一側(cè)加以鋼管樁支護(hù)，以避免基坑開挖對(duì)既有建筑物的影響。每個(gè)支撐結(jié)構(gòu)中有4個(gè)環(huán)型梁。各環(huán)型梁均采用中撐和角撐支撐，支撐結(jié)構(gòu)的布局如圖1。

鋼板樁施工時(shí)，首先是場(chǎng)地平整，施工前對(duì)施工路段進(jìn)行護(hù)欄維護(hù)，確保行人和車輛的流通，鋼板樁及打樁機(jī)械設(shè)備的放置位置處理，材料設(shè)備堆放整齊。其次是對(duì)施工場(chǎng)地地質(zhì)條件的調(diào)查，一般是通過鉆孔來(lái)完成，當(dāng)鉆孔布置合理時(shí)，即可一次獲得正確的土層厚度和物理力學(xué)參數(shù)，便于鋼板樁設(shè)計(jì)時(shí)確定尺寸。測(cè)定放樣時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼板樁的放置位置，控制偏差在5cm左右。

一般情況下是用振動(dòng)錘來(lái)打樁，在打樁時(shí)應(yīng)根據(jù)施工圖紙用水平儀或全站儀對(duì)某支護(hù)段兩端的控制樁進(jìn)行定位，用振動(dòng)錘來(lái)固定控制樁，在固定控制樁時(shí)必須保證其垂直度，不能一次性將樁打進(jìn)土中，應(yīng)分幾次，每次的入土深度應(yīng)保證在1.5m～2.5m之間。一次打完后及時(shí)檢查樁身垂直度，如有偏差應(yīng)及時(shí)糾正。當(dāng)控制樁安裝完畢后，其余鋼板樁依次在中間打入，同樣控制樁的入土深度。在打樁時(shí)應(yīng)注意兩鋼板樁接頭處的摩擦，采取相應(yīng)措施減少接頭處的摩擦，確保接頭處的穩(wěn)定。

在對(duì)鋼板樁進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)的過程中，開挖時(shí)采用分層對(duì)稱開挖模式，當(dāng)支架桿件設(shè)計(jì)標(biāo)高為30cm時(shí)即進(jìn)行鋼板樁維護(hù)結(jié)構(gòu)施工，以保證鋼板樁的穩(wěn)定性。開挖施工過程中地下水通過鋼板樁接縫滲漏時(shí)，接縫處采用防水止水材料及時(shí)處理。挖方時(shí)應(yīng)注意減少對(duì)鋼板樁的沖擊，盡量避免因沖擊造成的不穩(wěn)定因素。保持建筑物的側(cè)向變形、地下管線的位移、建筑物的沉降等均應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，進(jìn)行開挖時(shí)，用全站儀或相應(yīng)的設(shè)備對(duì)鋼板樁樁頂?shù)膫?cè)向位移和豎向位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如樁頂?shù)膫?cè)向位移與豎向位移在允許的范圍內(nèi)，則不用對(duì)鋼板樁進(jìn)行處理。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁產(chǎn)生的位移比較大，鋼板樁連接處出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支撐體系，進(jìn)行位移控制。

在施工結(jié)束后，鋼板樁必須拆除，拆除時(shí)必須保證封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，鋪設(shè)地下管涵，采用回填土進(jìn)行回填，在保證不破壞地下管涵的前提下，對(duì)回填土進(jìn)行分層壓密，回填后，澆水讓回填土經(jīng)過一定時(shí)間沉降后，進(jìn)行鋼板樁的拔除。在拔鋼板樁的過程中，要松動(dòng)鋼板樁，松動(dòng)時(shí)間一般保持在5min左右，拔樁的速度不能過快，避免由于摩擦而使回填土產(chǎn)生松動(dòng)，拔樁時(shí)若發(fā)現(xiàn)荷載突然增加，應(yīng)立即停止拔樁，將其放下一定距離后再松動(dòng)，然后慢慢拔。在鋼板樁的拔除過程中，先拔除控制樁，然后是中間樁。

結(jié)語(yǔ)：

鋼板樁作為一種經(jīng)濟(jì)、安全的支護(hù)方法在實(shí)際工程當(dāng)中已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，由于其施工速度快、施工周期短，可以給企業(yè)帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益，鋼板樁的使用范圍值得推廣，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，鋼板樁的應(yīng)用必然更加廣泛，有助于提高我國(guó)的建筑深基坑施工水平。

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作者簡(jiǎn)介：

劉裕衡（1988.01-），男，湖南衡陽(yáng)，本科，工程師，研究方向：電網(wǎng)及公路工程。