浅谈深基坑静植钢板桩施工技术

陈沐春

汕头市潮阳第一建安总公司 广东 汕头 515100

正文：

1.工程概况

该基坑地块场地近梯形，东西长约70～170米，南北宽约112米，该地块包括高层公寓及商业，地上建筑为18、21层， 4层地下室。地下室东西长约45～134米，南北宽约103米，周长约437米，面积约9743平方米，基坑开挖深度为13.2～17.4米。

综合考虑地质资料、开挖深度、周边环境、经济合理等因素，采用放坡和钢板桩+土钉锚杆+预应力锚索的支护方式。围护桩的桩径为热轧ⅣW型钢板桩（600×210），桩长15/18m，钢板桩穿透隔水层进入残积层/全、强风化层。腰梁采用钢梁与锚索连接。基坑周边封闭Ⅳw钢板桩作止水帷幕。坡顶、中间坡段、坡底设排水沟及集水井，汇入市政管道前设沉砂池。本文着重介绍钢板桩段的施工方法。

基坑支护设计剖面图

2.工艺特点

（1） 施工工艺简单，可以缩短基坑施工工期；

（2） 建设造价低，能重复多次使用；

（3） 具有显著的绿色、环保效果，达到节能减排。

3.施工方法

3.1 施工流程图

施工流程图

3.2 准备工作

3.2.1 施工机械配备情况

F201/SCU600M静压植桩机1台；SW100/F201/SW150静压拔桩机1台；80T履带吊1台；50T履带吊1台；电焊机2台；小型挖机1台；空压机1台；测量仪器1套。

3.2.2 劳动力准备

桩机操作工4人；焊工2；辅工8人。

3.2.3 材料准备

根据现场情况，有计划有条理的安排运桩车进入，保证现场有桩可用但又不会因桩数量过多而无场地堆放。钢板桩为热轧ⅣW型钢板桩（600×210）。钢板桩长度采用15/18米，热轧Ⅳw钢板桩715支约1307.5吨。

钢板桩运输计划：静压植桩机进场时，同时进场2车共计32条钢板桩，并以初始桩位置为起点，沿钢板桩施工方向一字排开。按照施工强度和进度，每隔1天运输一次钢板桩进场，共约32根。尽量将需要施工的钢板桩堆放至履带吊作业范围内，避免出现二次搬运。

3.3 钢板桩的吊装及堆放

3.3.1 钢板桩的吊运

钢板桩的装卸最好采用两点吊远。吊运时，每次起吊时，要控制钢板桩根数不宜过多，同时注意保护锁口免受损伤。吊运方式可以采取成捆起吊和单根起吊。成捆起吊采用钢索捆扎，单根吊运要使用专用的吊具。

3.3.2 钢板桩的堆放

钢板桩堆放的选择地点，要选择在不平坦而坚固的场地上，同时便于运往施工现场。堆放时应注意事项：

施工方便：钢板桩堆放的位置、数量、顺序、摆向等要便于钢板桩的施工；

标识：要按型号、规格、长度等分开整齐堆放，并在堆放处设置产品标牌；

高度：应分层堆放，每层数量不得超过5根，各层间要加垫枕木或大木枋，垫木之间的间距控制在3～4米，且上层、下层垫木要控制在同一垂直线上，同时堆放总高度要控制在2米以内；

3.4 钢板桩施工的质量检验

3.4.1 检验标准

重复使用的钢板桩检验标准

3.4.2 钢板桩的进场后检验

钢板桩的进场检验，一般要进行材质检验及外观检验，对变形的钢板桩，要提前进行矫正，可以减少钢板桩压桩过程中的困难。

钢板桩外观检验：全部进场的钢板桩必须进行外观检查。检查项目含表面缺陷、长度、厚度、宽度、高度、平直度、端部矩形比和锁口形状等多项内容。检查中要遵循：a、断面缺损、割孔的应用同规格的钢板焊接补强；b、对钢板桩施工有影响的多余焊接件要割除；c、如钢板桩出现严重锈蚀，或处理锈蚀后实际断面厚度偏小的钢板桩要做退场处理。

钢板桩材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每20～50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

3.5 钢板桩的压入施工

采用静力压入，其中钢板桩的打入深度必须以设计深度作为完成控制指标。

3.5.1 初始桩与定位桩的压入

初始桩施打计划选择西南角处开始压入第一根初始桩，其长度为18米。压入初始桩时周围需满足静压植桩机反力机座定位，现场平整长和宽各约5米长平地，便于机座固定和支架打开。机座两侧支架下需铺设钢板。支架两侧安放约12T左右配重块，机座全部放好后将静压植桩机主机安放在事先摆好的机座上方。然后将静压植桩机动力站摆放在冠梁上并将油管全部连接。全部准备工作就绪后开始起吊第一根钢板桩与螺旋钻，完全压入第一根钢板桩后继续压入第二根直至压入四根之后静压机能自行走于钢板桩上方为止，随后将配重块、机座与钢板全部撤除。

3.5.2 Ⅳw拉森钢板桩压入顺序

打桩顺序：从北侧初始桩位置开始，沿顺时针方向施打钢板桩直至与首桩闭合。

履带吊站位安排：履带吊沿钢板桩施工方向，站位点位于钢板桩内侧。

3.5.3 施打拉森钢板桩

（1）基坑的开挖宽度，必须考虑以后各工序的操作方便和利于排水，同时必须预留地下室施工的工作宽度，施工前根据基坑设计图纸确定开挖宽度，可在地面弹放边线，以便控制拉森钢板桩压桩的位置及方向。

（2）采用配螺旋钻孔的静压植桩机进行施打，逐块单独压入，压入过程中要随时对沉桩轴线位置的正确和桩的垂直度进行校核，桩的压入深度可以在钢板桩上做标记来控制，钢板桩的压入深度必须以设计深度做为完成收桩的控制条件。

（3）压桩时要受力均匀，减少对基坑侧面的现有施工道路及附近建筑物的影响。

（4）必须待拉森钢板桩止水帷幕封闭后方可进行土方的开挖，严格遵守“先支后挖”的原则施工；

3.6 钢板桩拔出施工

为了降低施工对周边环境的影响，采用F201静压植桩机进行压桩施工。拔桩采用不带螺旋钻辅助设备的SW100静压植桩机进行拔桩施工。依次从下往上拆除锚杆、锚索，当地下室结构施工至+30.00时，进行钢板桩拔出施工。

钢板桩拔桩阻力由土对桩的吸附力与桩表面的摩擦阻力组成。拔桩方法有静力拔桩、振动拔桩和冲击拔桩三种。不论何种方法都是从克服拔桩阻力着眼。钢板桩拔除的难易，基本取决于打入时难易，易打入的，易拔除；在硬土或密实砂土地质中拔除也比较困难，特别是当钢板桩的咬口在打入时发生变形或重直度偏差大的，拔除也比较困难。

3.6.1 拔桩起点和顺序：

根据压桩时的难易情况来确定钢板桩的拔桩起点，拔桩的顺序与压桩时的顺序相反，也可以采用间隔拔的方法。拔桩过程中必须保持静压拔桩机、履带吊等设备处于良好的工作状态。加强对钢丝索的检查，避免发生突然钢丝索断裂发生事故。

3.6.2 拔桩时注意事项：

当钢板桩拔不出时，可用振动锤或柴油锤再复打一次，可克服土的粘着力或将板桩上的铁锈等消除，以便顺利拔出。

拔桩会带出土粒形成孔隙，并使土层受到扰动，特别在较为软弱的土地层中，会造成基坑内外已经施工完毕的结构、埋设的管道发生沉降或偏移，同时引起地面沉降影响周边建筑物的使用安全，因此对拔桩后土的孔隙及时采用中粗砂填实，也可以用膨润土浆液进行填充，当控制土层位移有较高要求时，可以采取在拔桩时边拔桩边进行注浆等填充法。

本工程采用液压振动锤拔除钢板桩，拔出钢板桩之前必须完成管道的敷设及回填施工后才能进行。

拔出钢板桩前应控制管槽内地下水位与钢板桩外的地下水位之间的水位差，以确保拔桩后周边建（构）筑物的安全。

4. 结束语

对于地质条件较好，地下岩石深、孤石少的深基坑，采用静植钢板桩+土钉锚杆+预应力锚索的支护体系，可以较好解决基坑支护施工中遇到的难题，并且同时解决基坑支护和基坑防水问题，施工简单，工程造价低，材料可以回收，施工噪音小，达到绿色环保，减少对周边居民的生活影响，值得大力推广。