研究基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用

刘周欣

摘要：针对路桥工程施工，在简述基于钢板桩技术的路桥基坑支护设计基础上，对土层锚杆及钢板桩施工进行深入分析，并提出基坑监测方面的内容，以此为钢板桩技术具体应用，取得理想支护与防水效果提供可靠参考建议。

关键词：路桥工程;基坑支护;防水;钢板桩

基坑支护是路桥工程施工经常面临的问题，可用于基坑支护的方法有很多，不同支护方法有不同的特点，而钢板桩能在有效支护基坑边坡的基础上，起到良好的防水与阻水作用，避免基坑范围内积水，对基坑中的施工作业造成影响，是一项值得大范围推广应用的基坑支护技术措施。现以某路桥工程为例，对其基坑钢板桩支护技术具体应用作如下深入分析。

一、支护设计

以路桥深基坑工程所在场地的地质条件为依据，确定钢板桩作用，即阻隔地下水不断进入到基坑中，并为边坡提供良好支护，避免流砂涌动。支护设计内容包括：钢板桩形式为拉森钢板桩，其长度为7-10m;支护桩应从砂层中穿过，并进入到强风化或中风化岩层当中;支护桩在基坑的周围保持连续，以此形成周长不少于110m的帷幕结构;为进一步保证基坑的安全性，在支护桩基础上还增设工字梁，并保持连续，以此实现对刚度的增强并提高整体性;在基坑中按照5-6m的间隔距离设置直径为48mm的管锚，其长度为8-10m，和水平面保持15°的夹角，将前端固定在围檩处;管锚应在支护桩施工之前3d全面完成，以此有效拉结在围檩之前提高强度。

二、土层锚杆施工

（一）打入钢管

在基坑护坡的周围按照5-6m的间隔距离设置直径为48mm的钢管，在钢管的尖端与前部都应进行开孔，为之后的清孔与注浆创造条件，打管时使其向下和土面保持15°的角度，对准位置后借助潜孔冲击器开始打管，并用空压机进行送风清孔[1]。

（二）压力灌浆

这是土层锚杆施工关键工序，其主要作用包括：第一，形成完整的锚固段，使锚杆能够锚固于土层当中;第二，避免钢拉杆发生腐蚀;第三，对土层中存在的裂缝与孔隙进行充填，实现对土质的有效改善。灌浆分两次进行，其中，第一次主要采用水泥砂浆，配比为：水泥：水：砂：早强减水剂=1：0.4：0.3：0.035;第二次主要采用水泥浆，配比为：水泥：水：砂：早强减水剂=1：0.4：0.035[2]。第二次灌浆要在第一次灌浆完成且达到初凝后进行。

三、钢板桩施工

（一）材料

根据设计要求，采用拉森钢板桩，其尺寸为：宽400mm、高18mm、腹板厚度为15.5mm、翼缘厚度为10.5mm;每根桩的截面积为99.14cm2;每根桩的单位长度重量为77.73kg/m;每根桩的惯性矩为4.025cm4;每根桩的截面抵抗矩为343cm3。

（二）检验

因钢板桩用途为对基坑进行临时支护并兼顾止水，所以一般无需开展材质检验，仅需对外观进行检验，确定钢板桩形状能否满足要求，若不满足要求应进行矫正，避免在打桩过程中造成不必要的麻烦。

在检查过程中，应注意以下问题和要点：如果钢板桩上存在会对打入造成影响的焊接件，则应及时割除;如果钢板桩上存在断面及割孔等缺陷，应进行补强处理就;如果钢板桩的锈蚀情况比较严重，则应对其断面厚度进行测量，然后通过计算确定是否需要进行折减。一般需要对所有钢板桩实施外观检查，经检查发现的不满足要求的钢板桩不允许在施工中使用，矫正后再次检验，确认合格后方可使用[3]。

（三）吊装与堆放

钢板桩的安装与拆卸应采用两点法。在吊运过程中，每次起吊的数量不可太多，同时要注意对锁口进行保护，避免损伤。根据实际情况采取适宜的吊运方式，如单捆、多捆起吊等，捆扎用钢筋进行，现场安排专人负责指挥。对钢板桩进行堆放时，位置、方向及顺序等都要便于现场施工，不能对施工造成妨碍，同时按照长度、类型及规格进行分别对方，将堆高控制在2m以内。

（四）钢板桩施打

施打的方法为单独打入法，先将第一个钢板桩平稳吊起，然后与桩位对准之后通过振动不断打入到土中，确保桩端从砂层中完全穿过，并进入到强风化或中风化层;再将第二个钢板桩平稳吊起，然后将企口卡好之后通过振动不断打入到土中，以此不断重复，到钢板桩形成完整的帷幕为止。对钢板桩进行施打的过程中，因钢板桩在前期制作时难免存在误差，而且会受到施工条件的影响与限制，所以会使帷幕长度难以保证，最终对封闭与合拢造成很大影响。对此，可采用以下方法来调整：设置异型钢板桩进行闭合;对帷幕轴线进行调整，借助标准桩达到闭合。考虑到工程对钢板桩墙提出的精度要求普遍不高，所以建议采用后者进行闭合，也就是在转角部位的两侧分别按照单桩宽度的10倍对轴线进行调整和闭合。若部分钢板桩的实际长度不足，则可通过焊接来接长。在接长的过程中应注意相邻桩头不能处于同一深度，且接头上要有至少1m的错开，在间隔放置后进行打桩施工[4]。

（五）围檩、拉杆与角撑

为保证桩墙刚度与整体性，需要在桩墙全长范围内进行围檩的设置，围檩由角钢或者是槽钢构成，采用拉杆固定在锚杆上，其中，锚杆采用两根直径为25mm的钢筋。为进一步保证稳定性，桩墙的每个转角都要使用角钢作为角撑。

（六）拔除

但路桥土建施工完成以后即可对钢板桩实施拔除，因基坑的面积很大，所以很难贴近基坑进行操作，所以应借助吊车辅以振动锤对钢板桩实施拔除，也就是先利用振动锤对土体进行持续振動，将土体振送以后利用吊车进行拔桩。将桩拔除后会在原地留下孔洞，此时应进行有效的回填，方法为填入法，特殊情况下也可采用挤密法，回填材料选择中砂[5]。

（七）基坑监测

为对基坑支护稳定及周围环境发生的变化进行预测，实现及时预报，并提供真实变形数据，需要建立变形及沉降的实时观测网，以此对基坑的变形及沉降实施定期观测。基坑边坡顶部进行基线布置，一条基线取1-3个基坑变形实时观测点，这一测点也可用于对沉降的实时观测。在基准点的边角处进行设站，然后用经纬仪对水平角度进行观测，同时对水平夹角进行联测，确认基准线点是否产生了位移;经检查确认基线点准确后，在测端上根据相邻角点进行定向，同时对所有预埋点对应水平位移量进行观测。连续引测到基坑的周围以后，根据预先确定的次序进行观测，观测主要使用精密水准仪进行。施工前必须掌握地下管线实际分布情况，对场地范围内所有地下管线做详细摸底，同时在地面上对轴线的走向进行投影，布置基坑变形的实时观测点开始监测;针对那些对变形有着极高要求和与基坑相距较近的管线，应在开挖施工之前做好加固处理。

四、结语

综上所述，路桥工程施工中，深基坑支护对保证施工安全和减小对周围其它建筑及环境造成的影响都有重要作用，钢板桩以其施工便利、可在支护基础上兼顾防水的特点逐渐得到广泛应用，而且在土建施工完成后可进行拆除，不会对后续施工造成任何影响。

参考文献：

[1]张佑华. 基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用[J]. 中国高新技术企业， 2015（15）：106-107.

[2]赵秀绍， 庄锦彬， 褚东升. 某大桥水下筑岛深基坑钢板桩支护不对称体系研究[J]. 施工技术， 2017（2）：25-26.

[3]赵飞. 型钢钢板桩连续墙在深水墩基坑支护中的应用[J]. 建材与装饰， 2018，37（28）：257-258.

[4]尚进， 薛臻. 钢板桩在基坑支护工程中的现状研究进展综述[J]. 四川建材， 2018，13（05）：76-77.

[5]赵睿宇. 浅谈基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用[J]. 建材与装饰， 2018，42（33）：269-270.