公路深基坑工程中围护与支撑施工工艺及质量控制

俞扬斌

（漳州市经济发展集团有限公司，福建 漳州363107）

1 工程概况

国道319 线漳州段改线一期工程中，下沉式通道基于明挖法展开基坑施工作业，深度7～8.2m，形成的基坑宽度约46.4m。根据现场实际情况，开挖深度达到7m 时均设置工法桩围护，3～7m 为钢板桩围护，3m 以下均实行采取放坡开挖的方式。本项目中设置的工法桩深度不尽相同，主要有15.6m、16.6m、17.6m、18.6m、19.6m 共5 种，并设计了3 种围护拉森钢板桩，具体深度分别为9m、12m、15m。

2 SMW工法桩施工方法

施工现场适配三轴搅拌桩机，在其支持下完成钻掘、材料搅拌施工作业，在吊机的辅助下吊起H 型钢，通过自重作用有效插入至特定深度中，具体工序流程如图1 所示。其中，阴影部分指的是重复套钻区域，是提升墙体连续性的关键。

图1 三轴水泥搅拌桩施工工序图

2.1 测量放线

以设计图纸为准，精确放出搭设宽度；绘制桩结构平面图，做好编号工作，获得详细桩位后交由监理工程师做进一步复核。

2.2 开挖沟槽

此环节沿着排桩中轴线展开，经开挖后形成导沟，规格为宽1.2m、深1～1.5m。

2.3 设置导向定位型钢

于沟槽周边区域设置10 号槽钢（数量为4 根，均为1.5m长），将其作为固定支点，准备4 根工字钢，其中2 根沿着与沟槽相垂直的方向稳定放置，经焊接后使其与槽钢连接，将其余2 根工字钢设置在平行于沟槽的方向，通过焊接的方式将其与下方工字钢稳定连接，从而构成井字形框架。

2.4 桩机就位

施工现场适配搅拌机，安排专员指挥，桩机沿着步行板匀速移动，初步到达指定位置后进一步精细化调整，利用全站仪检验其垂直度，需与设计要求相符。

2.5 搅拌及注浆

设置自动搅拌系统，安装水泥罐，以便控制浆液质量。根据设计要求，水泥用量为380kg/m3，形成水泥浆液后若未及时使用，需做好保护工作，且不允许超过4h。

2.6 钻进、搅拌、提升

钻进速度控制在0.5～1m/min 区间内，持续性搅拌使得原状土与水泥浆液达到稳定混合状态，提升速度以1～2m/min 为宜。需明确的是，提升作业是影响施工质量的关键，孔内不可出现负压现象，否则会引发周边地面沉降的问题【1】。

2.7 H型钢涂刷减摩剂

检测主体结构强度，应当与设计要求相符，由于施作了水泥搅拌墙，此部分与主体结构间易产生空隙，需对该处回填使其达到密实状态，所有H 型钢都要有效拔出。H 型钢具有可利用价值，因此可被用于后续施工中，但要刷涂减摩剂，从而提升拔出顺畅性。

2.8 H型钢插入成桩

结束三轴水泥搅拌桩施工作业后，需在吊车的辅助下转移H 型钢，放置至指定位置并保持稳定的状态，调节好H 型钢位置，要求底部中心与桩位中心相对齐，随后顺着定位片缓慢下放，使其进入搅拌桩中【2】。当无须使用围护结构时，需在专用夹具的支持下将型钢拔出，产生的孔洞通过灌浆的方式处理好。

3 拉森U型钢板桩

3.1 导架安装

钢板桩插打需满足垂直度要求，在此之前需设置钢围堰导向架，可在后续打桩作业时发挥出导向作用。

导架的构成较为复杂，有钢导梁、钢管桩等多个部分。平面导向架设置时，较为可行的是夹紧式导向架，确定与钢板桩墙定位轴线处于平行状态的两边，为之分别设置导桩（彼此间距4m）。导梁与导桩施工所用材料均为钢腰梁工字钢，控制好导梁顶标高，其需要在钢板桩顶标高下方，以免出现桩锤触碰导梁的情况，具体如图2 所示。

图2 导梁施工侧面示意图

施工前期准备工作主要是放出钢板桩边线，在挖掘机的辅助下准确挖出导梁安装位置，随后以设计要求为指导搭设导桩，完成导梁安装作业，并通过可行的连接措施将导梁与导桩形成稳定的整体结构。

3.2 钢板桩插打

本工程使用到拉森U 型钢板桩，其对应长度为12m、15m与18m。参考前期地质勘察资料，得知地下15m 以内主要含有回填土、沙土以及粉质黏土3 类。基于此，现场使用50t 履带吊机，适配DZ-90KW 振动锤，在其作用下将钢板桩打入指定深度。

履带吊是重要施工设备，加之25t 汽车吊的支持顺利完成钢板桩起吊作业，钢板桩顶以下10cm 处，需采取气割的方式形成φ5cm 孔洞，于该处穿入吊环并通过钢丝绳的连接作用使其牢固地套住吊机吊环，无误后即可起吊钢板桩。整个过程应缓慢进行，于钢板桩下方套上绳索，提升吊装稳定性。结束起吊作业后，下放振动锤，顺利完成钢板桩的插打作业。

由一侧开始插打，逐步向另一侧推进，首片钢板桩较为特殊，在后续桩施工中可发挥出基础桩的作用，因此要注重该桩结构的安装【3】。为确保首片桩施工质量，需采取焊接措施稳定连接导向定位装置，现场适配全站仪设备，实际打入过程中检验其垂直度。

钢板桩插打作业应满足逐片插打的原则，并及时纠正偏差。以导梁为准，分析钢板桩插打实际情况，确保钢板桩位置的合理性，垂直度需满足设计要求。结束首片钢板桩的插打作业后，采取吊装的方式使第二片钢板桩对准锁扣，通过自重的作用有效下插，若施工中出现自重不足的情况，需使用振动锤增加适当压力。为确保钢板桩所处位置的稳定性，可设置卡板，以免出现移动或转动现象。围堰插打作业时，由于现场环境复杂，极容易出现倾斜现象，施工中需使用倒链装置，在其辅助下调节板桩，将倾斜度控制在合理范围内。

4 质量控制

实际工作中，可采取以下措施控制施工质量：

1）道轨需在相同水平线上；钻孔之前检验设备，使用水平尺对其校正，明确桩体的垂直度情况。现场使用到2 台经纬仪，二者共同配合，有效纠正搅拌轴纵横向偏差，确保整个施工中搅拌轴都处于垂直状态；实际施工中，分析基座标高与水平情况，对不足之处及时调整。

2）施工现场安排专员指挥，为开钻、提升等环节提供指导。

3）避免定位型钢移位现象，若型钢位置发生改变，需重新放线。

4）场地布置需兼顾施工现场的各类因素，尽可能减少设备重复搬移次数。

5）搅拌桩施工中，初喷量以60%为宜，第二次完成余下40%的喷浆作业。注重材料的搅拌，控制好液面高度，不可出现桩顶漏喷等问题。充分搅拌土体，钻孔、下沉等各环节操作速度要足够合理，确保原状土达到破碎状态，以提升泥浆搅拌的均匀性。经试验后确定水泥浆液配比，以此为指导展开配制作业，水泥浆液搅拌时间应持续30s，满足此要求后再倒入浆桶，避免出现离析现象。检验压浆施工质量，若发生管道堵塞现象，需随即停泵，将故障有效排除，无误后方可恢复施工。

6）对水泥土进行充分搅拌尤为关键，此举是提升水泥土搅拌桩施工质量的重要前提，可确保水泥与土均匀混合，下沉速度≤0.5m/min，提升速度≤1.0m/min，确保所有的加固土体都得到充分搅拌。施工中不可出现断浆现象，且各条输浆管都处于顺畅运行状态，各桩注浆均匀，不可产生夹心层，控制好停浆面高度，需超出设计桩顶0.5m，各桩施工具有连续性，相邻桩的间隔时间控制在12h 以内。根据施工情况，若出现冷缝，需随即在外侧补做搅拌桩，否则易发生大规模渗水现象。

5 结语

深基坑工程是推动公路顺利施工的关键，但此项工作的难度较大，需选择合适的围护与支撑措施，确保基坑整体稳定性。行业人员则要从实际情况出发，针对深基坑工程施工技术展开深入的探讨，创建安全的施工环境，提升整体建设质量。