浅谈基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用

赵睿宇

（中国二十冶集团有限公司市政工程公司 上海 201900）

前言

随着我国交通运输行业的不断发展，以及交通设施覆盖范围的不断扩张，道路与桥梁工程已经逐渐成为我国现代化建设工程的重要组成部分，并且其交通运输安全与否受到了广泛关注。基坑工程是路桥工程施工作业的基础，高质量的基坑工程可以避免路桥工程下陷或坍塌等质量安全事故，而钢板桩支护技术是保障基坑施工工程质量和安全的重要措施，为此就需要对路桥工程中钢板桩技术的应用加以探讨了。

1 钢板桩支护技术的应用优势

基坑钢板桩支护技术是路桥工程施工中极为重要的技术组成，其中，钢板桩支护效果极佳，可以实现基于路段、路基渗透破坏的险情治理，并且对的洪水防御效果好，具备较强的防护能力。钢板桩的应用可以发挥高效技能优势，是一种优秀的建筑用材，可以用来实现堤防、挡土墙、挡水墙等在建筑物构件或构筑物构件中的作用应用较为广泛。路桥工程基坑施工中，钢板桩支护可以起到推进工程进度的效果，该技术的具有较好的适应性。钢板桩支护技术的应用，需要通过机械手、履带吊、振动锤、静压植桩机等设备设施加以实现，并基于不同的钢板桩选用不同的施工设备。比如，长度不超过12m的钢板桩，通常采用机械手进行施工；长度超过12m时，可采用履带吊及振动锤相结合的方式[1]。

在交通运输行业高速发展，以及交通设施建设覆盖范围的不断扩大，我国部分路桥工程已经出现了超负荷的现象，因而在路桥工程施工中，保障工程质量与工程承载能力就十分重要了。基坑工程是路桥工程的重要基础，其施工质量会对路桥工程质量产生较大影响，而采用钢板桩支护技术进行施工时，可以减少施工经济成本的投入，减少施工时间成本的投入，为此，施工单位需要基于路桥工程基坑施工中的实际需要，合理规划基坑钢板桩支护技术的应用，以保证工程质量与工程进度。

2 路桥工程施工中的基坑钢板桩支护技术应用

2.1 施工准备

路桥工程基坑施工的前期准备阶段，需要做好准备工作，以此为基础开展基坑钢板桩支护工程，避免由于准备不到位而影响技术使用，产生工程质量问题。主要的施工准备工作包括：①明确施工方案编制审批是否符合有关规定；②审查施工流程与技术指标；③明确工程施工环境与施工条件；④审查施工设计图纸的合理性；⑤做好材料选购与质量控制；⑥做好临时运输通道的建设与基础用电设施的施工等；⑦基于工程施工图纸与轴线桩，放出基坑开挖灰线，并基于施工图纸的具体内容，对每道工序流程之间的衔接与配合，乃至施工方法与施工周期加以了解，并做好技术安全交底工作。另外，路桥工程基坑施工需要分析施工现场环境是否存在地下管线，可以同市政部门、电力部门或燃气部门做好协调，比对地下管线分布图纸，做好已有管线的保护或加固，以避免基坑施工造成地下管线的断裂或破坏。另外，施工单位要做好雨季预防工作，避免由于积水及污泥影响工程进度。

2.2 材料进场

材料进场阶段，要做好材料质量控制。基坑钢板桩支护技术的应用，所需材料为钢板桩，而钢板桩材料进场的同时应当进行材料检验、吊运与对方管理工作。施工单位需要选择市场口碑较好、材料质量较佳的材料供应单位达成合作，购买质量合格的钢板桩材料。当材料进场时，要对钢板桩材料质量与数量加以核对，检查钢板桩材料的质量检验报告和合格证，质量检验报告和合格证缺失的材料禁止进场。

对钢板桩材料进行抽样检验，具体检验项目包括：①是否存在表面缺陷；②钢板桩材料规格是否合理；③钢板桩材料是否存在焊接件，或出现强制孔与断面缺损，如果不会造成严重影响，则割除焊接件，修补强制孔；④检查钢板桩材料的化学成分与物理性能，进行材料拉伸试验与弯曲试验，检验钢板桩锁口强度与延伸率，每种规格的钢板桩至少应当抽取一个试件完成拉伸试验与弯曲试验；每50t中的钢板桩应当抽取两个试件进行试验。

2.3 安装钢支撑

钢板桩支护技术的应用中，钢支撑及钢腰梁是其中最为重要的支撑部分。钢支撑就是采用钢结构管材、型材及角钢等材料，保证钢板桩支护稳定性的重要措施，通常进行倾斜连接，采用人字或交叉形式用于基坑围护工作。一般来说，需要将钢支撑设置在钢腰梁上，在钢腰梁上安装三脚架，以便于固定钢支撑。通常情况下，对于钢支撑的固定作业，需要选用膨胀螺栓，并保证螺栓的型号适用。对钢腰梁进行吊装，紧靠墙面，并安装斜拉筋[2]。组装钢支撑时，要严格按照工程测量的实际数值进行，完成钢支撑安装时，向外预先施加轴力，保证钢支柱、钢腰梁及钢支撑之间的紧密度。钢支撑安装时，要提前进行地面试拼，考量轴力计长度，按照普通钢支撑短20cm的规格进行拼接，并在典型断面上布置轴力计。进而将钢支撑吊运到施工位置，进行钢支撑架设，可以按照对角及分等分的方式将法兰盘扳紧，并保证法兰盘的连接轻度，保证钢支撑效果。

图1 钢支撑安装

2.4 吊运钢板桩

钢板桩的吊运通常采用两点式的吊运方法，以实现钢板桩的平稳装卸。每次起吊过程中，限制钢板桩起吊数量，并注意保护钢板桩锁扣，避免材料损伤。钢板桩吊运方式可以成捆吊运或单独吊运，一般采用钢索绑扎以完成成捆吊运，并利用专用吊具进行单独吊运。

钢板桩材料的吊运要堆放在指定地点，保证材料堆放地点平坦坚固且便于施工，避免由于钢板桩材料过重而导致地面的沉陷与变形。材料堆放时，要注意堆放顺序与具体位置，考虑材料堆放方向等因素，按照不同型号与规格进行材料对方，并在材料堆放的显眼位置设置说明标牌。可采用分层堆放的方式，限制每层堆放数量，尽量在5根以下，层与层之间要间隔3m左右设置枕木，保证枕木处于同一垂直线，并控制好钢板桩堆放总高度不得超过2m。

2.5 插打钢板桩

钢板桩察打之前要做好准备工作，包括在钢板桩锁扣内部涂抹黄油进行润滑、施打定位桩、安装导梁、形成围笼以控制钢板桩插打方向，因此还应当制作导向架。采用振动锤进行插打，对振动锤进行检查，在插打第一片钢板桩时，要严格控制插打位置是否准确，可以在导向架上增加限位架。钢板桩要紧靠导向架进行插打，同时缓慢下方吊钩，同时采用经纬仪进行观测，明确钢板桩的插打是否准确笔直。基于第一根钢板桩，一起为轴进行钢板桩的两侧对称插打，首先插一根、打一根。当插打施工接近尾声时，采用先插后打的施工方式，并保证钢板桩的精准合拢。为了给钢板桩的合拢提供便利，钢板桩合拢位置的两根桩应当按照一高一低的方式进行插打，合拢钢板桩之后，设置临时排水沟，进行土方开发，设置型钢围棅与排水盲沟，为接下来的基坑施工提供便利。

图2 钢板桩堆放

2.6 拔除钢板桩

完成承台与墩身施工之后，及时拔除钢板桩，首先在围护内部进行土方回填，土方回填要分层回填分层碾压密实，将回填厚度控制在距离最下面钢支撑1m左右，并按照自下而上的顺序进行钢支撑拆除，首先拆除內连件，进而拆除下部，稳定内外回填土之后，拆除上部连接件，拔除钢板桩。在实际施工时，首先将拔桩机夹住钢板桩的端部进行振动，经过2min左右的振动之后，钢板桩的周围土壤基本已经松动，钢板桩与周围土层之前的摩擦力减小，此时就可以缓缓振拔。拔除钢板桩时，要时刻关注拔桩机负载，如果存在拔桩机拔桩困难，或者上拔吃力时，可以停止拔桩，并重新进行振动。振动2min左右，现将钢板桩下沉1m左右，进而开始向上振拔，不断循环往复，直到钢板桩拔除。在这个过程中，要求起重机随着振动锤的启动而逐渐增加负荷，在钢板桩起吊时，应当采用低于减振器弹簧压缩极限的力度。完成拔桩之后，对于钢板桩留下的孔洞进行回填处理，可以采用石屑材料进行回填[3]。

3 结语

对于路桥工程的施工与作业，要明确路桥工程对于我国交通事业发展的重要意义，进而明确路桥工程基坑施工中，钢板桩支护技术的应用优势，并合理运用钢板桩支护技术进行施工，从施工准备、材料进场、安装钢支撑、吊运钢板桩、插打钢板桩乃至拔除钢板桩等全部环节入手，保证钢板桩材料质量合理性，并确保钢板桩支护技术的科学应用。