公路工程施工中深基坑支护方式的分析探讨

徐寿政

摘要：深基坑支护是工程项目基础施工的要点内容，也是提高整体结构承载力与稳定性的关键所在。该文以公路工程中深基坑支护方式为探讨主题，分别介绍了SMW工法桩和拉森U型钢板桩两种支护工艺。SMW工法桩从测量放线、开挖沟槽、设置导向定位型钢、搅拌及注浆等方面分析，拉森U型从钢板桩导架安装、插打钢板桩等主要工序进行介绍，总结深基坑支护的施工质量控制的具体内容。

关键词：公路施工  深基坑工程  支护方式  分析

中图分类号：TU198文献标识码：A        文章编号：1672-3791（2021）11（c）-0000-00

Abstract： Deep foundation pit support is not only the key content of foundation construction， but also the key to improve the bearing capacity and stability of the overall structure. Taking the support mode of deep foundation pit in highway engineering as the discussion topic， this paper introduces two support technologies： SMW method pile and Larsen U-shaped steel sheet pile. SMW construction method pile is analyzed from the aspects of measurement and setting out， trench excavation， setting of guide and positioning section steel， mixing and grouting. Larsen U-shaped pile is introduced from the main processes such as installation of steel sheet pile guide frame and inserting and driving steel sheet pile， and the specific contents of construction quality control of deep foundation pit support are summarized.

Key Words： Highway construction; Deep foundation pit engineering; Support mode; Analysis

优化深基坑工程施工质量，关键在于立足于公路施工的实际情况，贴合其深度大、规模大等施工特点，选择适宜的支护形式，科学使用支护工艺，加强全流程质量控制，从整体上提高深基坑支护施工的质量水平。

1支护方式介绍

公路工程施工中深基坑支护方式，根据设计图纸及施工场地周边区域的实际地质情况综合进行确定，该文主要论述了两种较为常用的深基坑支护方式：SMW工法桩、拉森U型钢板桩。

2 SMW工法桩施工方法

将SMW工法桩应用到公路工程深基坑施工环节中，需要使用到三轴搅拌桩机，专业的机械设备是支持并推动材料搅拌、钻掘等作业内容有序完成的基础条件。与此同时，还需使用吊机装置，为H型钢的吊起作业提供辅助作用，确保型钢在自重作用下逐步插入到指定孔内，并达到特定的深度位置。在现场施工中，施工人员应科学把握重复套钻区域，以便整个墙体的连续性得到有效提升（见图1）[1]。

2.1测量放线

在测量放线施工阶段内，测量人员需按照标准的设计图纸，放线测量搭设宽度值，完成桩结构平面图的绘制作业后，对每个桩进行编号，将各个桩位予以详细标注，再将最终的详细桩位交由监理人员，以便其对各项参数设计进行复核。

2.2开挖沟槽

沟槽的开挖施工应严格遵守具体的规划路径，以排桩中轴线为基准，逐步展开各个区域的挖掘作业，最终形成深度1～1.5m、宽度为1.2m的导沟。

2.3设置导向定位型钢

将4根长度为1.5m的10号槽钢设置在沟槽附近的适宜位置上。准备4根工字钢，在垂直于沟槽的方向上放置2根工字钢，并对其进行焊接处理，使之紧密连接到槽钢上。然后在沟槽相平行的方向上放置另外2根工字钢，将两者的连接处紧密焊接起来，使得沟槽与下方工字钢形成稳定连接，以此构成一个井字形框架结构[2]。

2.4就位桩机

公路深基坑施工工作离不开对搅拌机的使用，因而在施工准备阶段应预先适配适宜的搅拌机设备，由技术人员对桩机就位加以指挥，以沿着步行板的行进方向为基准，保持桩机进行匀速移动。待行进到指定位置处时，按照现场施工要求对其所处方位加以适当调整，借助于全站仪对桩机的垂直度进行精细化量测，需与设计要求相一致。

2.5搅拌及注浆

在搅拌及注浆施工环节，需使用到自动搅拌系统，完成水泥罐的安装，为浆液质量情况的精准化控制提供便利条件。在深基坑围护施工方案设计中，对水泥用量做出了明确规定，因而施工人员在搅拌作业环节内应控制水泥用量在380kg/m3左右。在将其制成水泥浆液后，若无法在第一时间内投入到施工使用中，则应采取相应的保护措施，并控制其静置时间在4h以内。

2.6钻进、搅拌与提升

通常情况下，钻进施工阶段的质量控制要点是对钻进速度的把控，一般以0.5～1.0m/min范围内为宜。通过持续性的搅拌操作，混合处理水泥浆液與原状土，并使其处于稳定均匀状态。在提升作业环节内，多以1～2m/min为速度控制标准，观察工法桩钻进与提升的施工特点可以发现，深基坑围护的施工质量往往会受到提升作业的直接影响，因而施工人员应重点关注孔内环境，避免出现负压等问题现象，防止因操作不当引起周边区域的地面发生不均匀沉降[3]。

2.7 H型钢涂刷减摩剂

对主体结构的强度性能加以检测，并与设计方案中的要求标准进行对比。在实际施工中，受到水泥搅拌墙施作的影响，主体结构与这一部分间可能有空隙形成，施工人员需要妥善回填处理空隙，直至其达到紧密状态。拔出所有的H型钢，主要是因为此种钢材可以重复利用，在后续施工环节内具备二次利用的价值。但为了顺利拔出型钢，最大限度内削弱周围土体带来的阻碍，应预先刷涂适量的减摩剂，起到保护型钢的效果。

2.8 H型钢插入成桩

完成三轴水泥搅拌桩施工环节后，通过操控吊车将H型钢转移到指定位置处，确保其处于稳定状态即可。与此同时，应注意对H型钢的定位予以适当调节，以桩位中心为基准，确保型钢的底部中心与之保持平齐，顺着定位片，将型钢缓慢下放到搅拌桩中。在无需应用围护结构的情况下，可以利用专门的夹具拔出型钢，然后采取灌浆法妥善处理形成的孔洞即可。

3拉森U型钢板桩

3.1安装导架

插打钢板桩，一方面应预先做好钢围堰导向架的布设，另一方面应严格遵守垂直度的标准要求，确保在后续组织开展打桩作业时，在导向架的导向作用下，钢板桩插打的垂直度更高。

在深基坑施工中应用的导架包含钢管桩、钢导梁等多个组成部分，因而整体结构较为复杂。在布设平面导向架时，可以优先考虑采用夹紧式导向架，以钢板桩墙定位轴线为基准，使之两边与其保持平行状态，控制两边导桩设置的间隔距离为4m。无论是导桩施工，还是导梁施工，均需要使用到钢腰梁工字钢，现场施工阶段内施工人员应注意对导梁顶标高的控制，确保其处于钢板桩顶标高的下方，主要目的是防止到导梁与桩锤相互触碰（见图2）[4]。

在施工前期的准备阶段，重点工作内容是做好钢板桩边线的测量放线，借助于挖掘机挖出安装导梁的具体位置，然后按照具体的设计方案，科学指导导桩的搭设以及安装导梁的施工工作。选择适宜有效的连接方法，稳固连接导桩与导梁，使之形成一个整体结构。

3.2插打钢板桩

在插打钢板桩的施工环节内，使用到长度分别为12m、15m与18m的拉森U型钢板桩。结合项目勘察资料可以得知，在地下15m深度范围内，主要涵盖3类土质，一是回填土，二是沙土，三是粉质黏土。该深基坑施工工程选用履带吊机与振动锤，插打钢板桩，使之进入到指定深度位置处。

插打施工需遵循规范化的作业流程，要求施工人员从一侧向另一侧逐步推进，由于首片钢板桩在全流程施工过程中起到重要的基础桩作用，因而应重点把控这一桩结构的安装施工质量。利用焊接法，将首片桩与导向定位装置稳定连接，在施工现场布设全站仪，实际打入过程中检验其垂直度[5]。

4质量控制措施

深基坑支护施工阶段的质量控制主要包括以下要点内容。

4.1 SMW工法桩

（1）在实施钻孔作业前，全面检验设备设施，利用水平尺对桩体进行校正，确保其垂直度符合规定要求。在现场施工过程中，结合使用两台经纬仪，准确纠正搅拌轴的纵向、横向偏差。（2）分析并调整基座标高，在兼顾整个施工现场各类影响因素的基层上，完善场地布置，严格控制设备設施的使用，最大限度内减少其重复搬运移动次数。（3）在搅拌桩施工环节内，施工人员应控制初喷量在60%左右，余下的40%的喷浆作业在第二次完成。均匀搅拌材料，需要重点把控其液面高度，避免出现桩顶漏喷等质量问题。对土体予以充分搅拌，按照具体的施工要求合理控制钻孔、下沉等要点环节的操作速度，使原状土处于破碎状态，确保泥浆搅拌的均匀性。（4）严格把控定位型钢，防止其在外力作用下出现移位现象。若型钢受到外部因素影响位置发生明显改变，则应重新进行测量放线[6]。

4.2 拉森U型钢板桩

（1）基坑开挖必须有计算书并根据相关规范要求进行设计，基坑四周设置合理的防坠落护栏，并安装施工人员专用爬梯。（2）钢板桩内支撑，一定要按设计进行施工，施工焊缝需严格按照要求且牢固，在断面尺寸上需要符合设计要求。（3）基坑开挖所设置的各种围堰和基坑支撑，其结构必须坚固牢靠。基础施工中，挖土、吊运、浇筑混凝土等作业，严禁碰撞支撑，不得在支撑上放置重物。

5结语

优化深基坑支护施工成效，要求施工人员严格遵循相关的技术标准，在测量放线、沟槽开挖、设置型钢、搅拌注浆以及钻进搅拌提升等各个施工环节予以规范操作，对拉森 U 型钢板桩的导架安装、钢板桩插打等要点工序实行全流程质量把控，全面提升公路工程深基坑支护施工质量水平。

参考文献

[1] 张柏招.深基坑围护施工中的质量控制[J].河南建材，2019（6）：150-151.

[2] 王寅明.大型深基坑的施工技术及监测分析[J].建筑技术开发，2019，46（22）：150-152.

[3] 蔺吉秋.复杂环境条件下的深基坑土方开挖技术[J].住宅与房地产，2020（4）：248.

[4] 苗龙.复杂环境条件下人防工程基坑支护方案设计及数值模拟研究[D].长春：吉林大学，2019.

[5] 翁其平.复杂环境条件下深基坑支护技术应用与分析[J].四川建筑科学研究，2020，46（S1）：97-104.

[6] 苏晨龙.复杂环境条件下深基坑工程数值模拟与安全监测技术研究[D].西安：西安建筑科技大学，2020.