公路深基坑工程中围护与支撑施工工艺及质量控制

曹 洪 耒阳市公路建设养护中心

1 工程概况

以耒阳市滩家桥项目为例，其在执行深基坑作业任务时主要采取了明挖法作为打造下沉式通道的主要施工方式，对其深度要求为7m～8.2m，宽度则需要达到46.4m左右。作为技术人员应以施工现场情况与环境条件为依据，待到对其进行挖掘后达到7m左右时就可以采取工法桩对工程进行简单维护，通常情况下针对于3m～7m的位置采用的维护形式应为钢板桩维护，而针对于3m以下的位置则应采取放坡开挖的方式进行施工。而对于本工程项目来说，设置的深度数据却略有不同，自15.6m～19.6m止，期间每隔1m设置一层维护，除此之外还另外设置三种类型的钢板桩，确定的深度数据分别为9m、12m以及15m。

2 SMW工法桩施工工艺

在施工现场，由于部分施工环节的特殊施工需要，为其配备合适的三轴搅拌桩机极为关键，需要在该种类型的设备辅助下完成材料搅拌或是土方转掘等工艺作业，同时用吊机辅助搅拌桩机将H型钢吊起，在通过H型钢的自身重力实现将其准确对应至已经预先确定的固定深度，具体的应用流程如图所示。这其中黑色阴影部分表示重复套钻区域，在提高墙体连续型方面起着至关重要的的作用。

2.1 测量放线

将设计图纸作为一切施工工序推进的重要依据，并在保证其定位准确性的基础上放出搭设宽度；绘制出桩的平面结构设计图，按顺序编号，确定具体的桩的位置后交给监理工程师，由监理工程师进行核查。

2.2 开挖沟槽

开挖沟槽应按照排桩中轴线展开，开挖完成后形成导沟，标准设计应为1.2m宽、1m～1.5m深。

2.3 设置导向定位型钢

在沟槽边缘区域设置4根长为1.5m的10号槽钢作为固定支点，准备4根工字型钢，2根稳定放置在与沟槽相互垂垂直的位置，通过焊接使工字型钢与槽钢连接在一起，而另外两根工字型钢放置在沿着与沟槽平行的方向位置处，经焊接将沟槽与其下方的工字型钢连接起来，从而形成类似于井字的框架结构。

2.4 桩机就位

工程施工现场需要配备三轴搅拌桩机及其机器驾驶员，指挥桩机按照步行板的方向匀速移动，当大致到达初步指定位置后在进行精确调整，使用全站仪来检验确定它的垂直角度是否满足设计规范的要求。

2.5 搅拌及注浆

为满足工程施工现场的应用需要，应设置自动搅拌系统并将水泥罐安装至合适的位置，为后续浆液质量等级的有效把控奠定基础。我国建筑设计水泥用量的标准数据为380kg/m3，若在某个环节已经调配完毕的水泥浆液没有全部使用完或者没有在规定时间内使用就需要做好保护措施，最佳的使用时间是在形成浆液的四个小时之内使用。

2.6 钻进、搅拌、提升

规定的钻进速度是要控制在每分钟0.5m～1m，而充分地对其进行搅拌则提高了水泥与原状土之间的混合效果，为达到稳定的应用状态奠定基础，在此情况下控制速度到每分钟1m～2m更为适合。需要注意的是，提升速度作业是影响施工质量的关键性因素，要确定最佳速度，孔内绝对不可以出现负压，不然就会导致附近地面沉降。

2.7 H型钢涂刷减磨剂

对主体结构强度进行检验需要以国家检测标准为依据，但由于水泥搅拌墙的设置需要，则该结构极容易由于无法获得填充而极易使得其与主体结构间产生较大缝隙。为应对此种情况，则需要以回填的方式从而使得其满足结构密实状态需要，此时所应用的H型钢则需要执行有限拔出任务。而且H型钢还有很多的其他利用价值，所以在后面的工程施工是被允许使用的，但是需要涂刷减磨剂，因为涂上减摩剂当拔出是会更加省力，这样也更有利于H型钢的后续拔出操作的进行。

2.8 H型钢插入成桩

一旦施工现场需要应用三轴搅拌桩机的作业结束，随即将需要对H型钢进行转移，此过程需要大型吊机从旁协助才能完成，并应在将H型钢集中起来放到固定位置后确保其符合稳定状态要求。随后需要结合实际情况对H型钢的位置进行适当调整，以达到底部中心处与桩位中心处对齐为基准，并应以定位片为方向将H型钢逐渐下方，从而达到将其深入至搅拌桩的目的。在此种情况下，若不再需要应用围护结构，则可以在专用夹具的辅助下拔出H型钢。由于在这一过程中不可避免的会出现空隙，应在拔出后采取灌浆方式确保结构被填充从而达到密实性的应用要求。

3 拉森U型钢板桩

3.1 安装导架

钢板桩插入需要满足垂直角度的要求，而在这之前在整个打桩作业流程中主要凸显导向作用的为钢围堰导向架在其中的应用。

由于导向架的结构特殊性，使得其相对于其他结构来说其组成较为复杂，包含了钢管桩与钢导梁在内的多个部分。因此若有平面导向架的设置需要，则对于该种结构来说最为适合的导向架形式为夹紧式。在实际的应用环节，应保证钢板桩墙与导向架之间的定位准现分别处于平行状态两侧，并需要设置合适距离的导柱，一般间距设定为4m。应用与导桩与导梁中的施工材料通常为工字型钢，不仅需要确保导梁顶标高的合理性，也需要使钢板桩高于导梁标高，从而避免出现桩锤与导梁接触的现象出现。

在前期的施工阶段最为主要的准备工作为钢板桩边线的放出，另外想要准确定位导梁安装位置则需要在合适的环节加入挖掘机辅助方式，并要在确定符合设计标准与要求的基础上将到导桩搭设完毕。同时，需要选择利用可行性连接方式以实现导柱与导梁之间的有效连接，为构建一个较为稳定的结构体奠定基础。

3.2 钢板桩插打

为满足本项目的施工要求，需要应用拉森u型钢板桩。以对前期施工状况进行深入分析而获得的完整资料为依据，由于在地下的15m左右的位置土质类型包括沙土、回填土以及黏土等，因此在施工现场最为合适的应用方式应为履带吊机与振动锤的结合施工方式，从而达到钢板桩插入到设定深度位置的目的。缓慢推进为这一过程的特点，为进一步提高吊装作业稳定性则需要在钢板桩的下部位置将绳索套入，并对其进行固定。起吊作业确认完成后则需要将振动锤下放，从而完成整个作业流程。

在推进插打作业流程时需要遵循一侧至另一侧不断深入的顺序，由于在此过程中的首片插打的钢板桩比较特殊，所以可作为基础桩使用，所以安装过程中一定要注意。为了保证首片桩插打的质量，可能需要采用焊接的方式连接导向定位装置保持稳定，再用全站仪检测插打的实际垂直度。

钢板桩插打是逐片进行的，有利于及时发现错误及时纠正。以导架为标准，研究钢板桩的实际插打情况，保证钢板桩插打的合理，同时满足垂直度的设计规范要求。首片钢板桩插打完成后，通过吊装让第二片钢板桩与首片对准，利用自重下插，若是自重不够，可以使用振动锤加上力度。为了保证钢板桩的稳定，还可以设置卡板，避免出现移动。围堰插打作业极易受到外界因素的影响继而增大倾斜现象的发生风险，因此需要采取合适的倒链装置用以对钢板桩位置进行合理调节，即使出现倾斜也能够将其控制在标准范围内。

4 公路深基坑工程质量控制

在实际的施工作业中为控制施工质量，可以采取以下方式：（1）为确保导轨处于同一水平线需要适应水平尺对其进行校准，以确保桩体符合设定的垂直标准；同时，需要充分利用经纬仪用以对可能出现的搅拌桩机纵横向偏差予以矫正；确保基座标高与水平情况出现错误后的调整积极性。（2）在施工现场配备专门现场指挥员，在钻进、提升等施工作业环节提供保障。（3）对于施工场地的布置还需要考虑到施工现场的各项因素的影响，选择布置场地是应尽量选择设备可以较小移动和搬运次数的场地位置。

5 小结

深基坑工程技术难度大、规模大、深度大，选择恰当的深基坑围护与支撑技术以保证深基坑工程的整体稳定性，可以有效地节约工程成本、缩短施工工期、确保施工质量。随着新型建筑材料和机具的广泛用、施工工艺的创新和发展，为满足深基坑工程的构建需要，结合实际施工环境条件的深基坑围护施工技术进行深入分析与研究，从而提高工程项目建设的整体水平。