基坑支护工程中钢板桩施工工艺及质量管理研究

2023-04-05宋晓文

工程技术与管理 2023年3期

宋晓文

中铁上海工程局集团第七工程有限公司，中国·陕西西安 710061

1 引言

在建筑工程领域，基层支护工程是一切施工的基础，通过对基层支护工程中的钢板桩技术进行分析，并了解钢板桩施工质量管理策略，可以让建筑基层支护工程项目质量得到进一步提高。因此，有必要对基坑支护工程中钢板桩施工工艺及质量管理进行研究，以此来让钢板桩施工工艺在基坑支护工程中发挥出应有的作用。

2 工程概况

工程现场地处银川金凤区南部位置，从工程现场的地面参数出发，基坑工程开挖深度为-8.9m；基坑周长、面积参数分别为91.2m、590.13m2；基坑底部标高1104.8m。基坑工程上、下部支护方式为喷射混凝土支护与U 型钢板桩内支撑钢管。

3 基坑支护工程中钢板桩施工工艺分析

3.1 施工准备

施工准备阶段是正式动工之前的重要一环，在技术准备中，需要安排技术人员对施工图纸进行施工复核，并让入场施工人员了解图纸，以此来了解设计师的设计意图。在此期间，还应该重点关注准备阶段的网点布设，以此来让正式施工变得更加简单。在现场准备中，需要结合实际情况来联系业主进行树木迁移，然后则要结合气候条件来明确降水方案并完成对降水井的布设。

在准备钢板桩时，应该重点关注钢板桩检查环节，避免因为检查不当而出现钢板桩变形的情况，如果发现变形问题则要第一时间更换钢板桩。若发现钢板桩长度较短，则可以利用同类型钢板桩来进行焊接处理。在对钢板桩进行吊运时，应该对起吊桩数进行控制，并加强对锁口保护。吊运可以选择成捆、单根起吊两种方式，前者可以利用钢索来进行捆扎，而后者则要通过专用吊具进行吊运。在钢板桩堆放中，严格选择平坦且坚固的地面，这样有助于运往打桩施工现场[1]。

3.2 导架安装

在钢板桩施工时，为了保障沉桩轴线与桩位精度，需要对桩体打入位置进行针对性控制，这样能够避免出现板桩屈曲变形的情况，并显著增强桩体贯入性能，施工阶段通常需要设置导架。通过加强导架与围檩的配合，能够让桩体施工精度得到保障。在导架安装中要注意以下几点：第一，通过全站仪进行导梁位置调节，然后通过控制导梁高度的方式来提高工程效率。第二，导梁强度必须得到保障，否则导梁容易随板桩施工发生下沉、变形等问题。另外导梁位置要保证垂直性，要避免导梁与板桩之间的触碰。

3.3 钢板桩施工

在钢板桩时，要通过机械进行钢板桩吊运，在锁口与振动锤对准后，应该用振动锤油泵进行钢板桩固定，并保证桩锤与桩体能够沉桩阶段处于相同的直线。在桩体就位之后，则应该开启振动锤并利用锤体自身重量来进行沉桩。在打桩开始后，前两块桩体的施工位置与方向必须进行重点控制，只有这样才能发挥导向作用，因此每当入土1m 时，就应该重复测量一次，在桩体达到预计深度后，便可以加设临时支撑。为了提高桩体垂直度，钢板桩需要尽量沿着导向腰梁进行施工，并在施工阶段利用全站仪进行垂直度控制。为了避免锁口中心线发生平面位移的情况，施工者可以在打桩行进桩体的锁口位置处放置卡板，并在腰梁提前标记每块桩体的位置，以此来实现错误纠偏。

在打桩开始前，需要针对钢板桩的施工顺序依次进行性能检查，若发现锁口锈蚀、变形等问题，就应该在修整结束后再进行使用。在插打期间，应该随时针对桩体斜度进行检测，以此来将斜度控制在2%以内，若偏斜过大难以拉齐，就必须将桩体拔起并重新进行打桩。项目工程中的打桩使用的是屏风式打入法，这种打入方式具有高精度、易封闭合拢等优势。在施工期间，需要将10～20 根桩体插入屏风式导架，打桩阶段必须严格控制桩体垂直度，并利用电焊将桩体固定到腰梁上，然后便可以从中间开始进行打桩。需要注意的是，屏风式打入法的打桩顺序将会对板桩垂直度、打桩效率等有直接关系，所以必须结合实际施工情况来对施打顺序进行合理调节，必要时可以通过多种施打顺序混合的方式来提高打桩质量。

3.4 钢板桩防渗漏施工

在基坑支护项目中，钢板桩在使用期间将会通过锁口密实性来实现防漏，若锁口紧密性不足，外侧水压过高，就容易导致钢板桩围堰发生渗漏的情况。为了避免此类问题的发生，要通过防渗漏施工的方式来降低渗漏带来的负面影响。

在渗漏预防期间，应该重点强化锁口密封性查验，并在施工前利用同型号短桩体进行锁口渗漏试验，避免因为锁口过松、过紧而出现施工渗漏问题。除此之外，施打前还应该在锁口内侧适量涂抹黄油，并控制施打垂直度。在施工结束后，如果发现小渗漏问题，施工人员可以选择利用破棉絮来进行堵漏施工。而在面对大渗漏问题时，则要结合实际利用快速堵漏剂封堵锁口，必要时还应该在围堰外侧利用堵砂袋等堵漏物来进行封堵，而内侧则要通过棉絮、麻绒等来进行嵌塞处理。若支护转角位置处采用了角桩施工，则在连接位置密实性较低的情况下容易出现流砂问题，所以还应该通过压密注浆来提高钢板桩施工质量[2]。

3.5 内支撑施工分析

在土方开挖阶段，还应该进行内支撑安装，内支撑能够避免因为土壤压力、水压力而影响到施工安全性。在内支撑安装期间，不仅需要分析受力情况，还必须保障内支撑不影响坑内正常施工。内支撑需要从上到下随挖随撑，只有这样才能最大限度提高支撑效果。在内支撑施工期间，由于项目工程中的支撑偏长，需要对接处理，所以应该通过现场测量的方式来了解支撑施工参数，并对支撑弯曲度进行控制。需要注意的是，内支撑施工必须确保所有焊缝都能满足设计规范，否则支撑效果将会受到影响。

4 基坑支护工程钢板桩施工质量管理措施分析

由于钢板桩施工质量将会严重影响基坑支护施工效果，因此必须通过施工质量管理来提高施工安全性与工程质量，通过采用切实可行的质量管理措施，能够最大限度让钢板桩发挥出其应有的价值。

4.1 定位、钢筋、土方开挖质量管理

在定位质量管理中，应该结合建设方的基准点位与图纸来进行质量控制，通过经纬仪与钢尺可以实现对降水井位的测量。只有在自检结束且质量合格后，方可以将定位结果提交至建设方与设计方进行联合验线。

为了保障钢筋质量，必须确保钢筋材料具有质量证书，而且在钢筋入场后，还应该抽样送往试验室进行质检分析，只有抽检合格材料以及同批次材料才能正常进行使用，需要注意的是，在钢筋质量管理中，应该在质量自检结束后对隐蔽工程进行验收。

在土方开挖期间，应该完善以项目经理为核心的施工质量管理体系。在开工前，应该组织入场人员掌握施工方案，通过全面熟悉图纸与地质条件，能够让土方开挖变得更加简单。在每一道施工工序正式开始前，都应该对施工规范进行学习，施工结束后则要通过自检来了解施工情况，如果发现施工质量不合格，则必须第一时间进行返工处理，质量管理应该严格遵循国际ISO9002 认证标准来进行全流程质量控制。

4.2 面层喷护质量管理

在施工前，应该优先明确混凝土配比，并对喷射混凝土进行试喷作业，以此来掌握混凝土的性能情况。在明确施工操作程序后，需要上报监理工程师，批复后方可进行大面积混凝土作业。在利用湿式喷射机进行砼喷射时，应该提前针对机械设备进行性能检查，通过分析机械水、风、电路性能，可以有效提高砼喷射质量。

在正式施工中，喷射混凝土应该分段从下往上进行施工。施工期间要保障喷射机供料稳定性，否则将会严重影响施工效果。为了保证混凝土性能满足施工需求，应该对混凝土随拌随用。在喷射作业结束后，需要通过洒水养护等方式来避免裂缝等质量问题的出现。在混凝土喷射期间，有时会出现回弹物，这部分回弹物不能收集二次使用，否则将会影响混凝土性能质量。

4.3 钢板桩质量管理

在对钢板桩进行型号、性能检验时，要通过外观检验的方式来了解桩体是否存在表面缺陷，在发现表面缺陷问题后，应该第一时间对桩体进行修复，或通过更换材料的方式来保证桩体性能。经过焊接、修复后的桩体需要借助锁口通过试验来了解性能情况，避免桩体存在潜在性能隐患。在桩长控制时，要保证长度大于设计值，桩身的倾斜参数则应该控制在1%以内。在针对钢板桩支护进行安装、拆除作业时，必须确保施工质量能够满足设计要求，通过将桩位偏差值、轴线等参数控制在50mm 以内，能够最大限度提高钢板桩支护施工质量。除此之外，钢板桩支护必须与基坑土壁紧贴[3]。

4.4 其他环节施工质量管理

在施工期间，钢结构制造方和安装方要分别针对高强度螺栓连接摩擦面（包括涂层摩擦面）的抗滑移性能参数进行试验与二次试验，通过开展抗滑移试验来保障施工质量满足设计要求。在高强度螺栓连接副施工前，应该针对施拧顺序以及螺栓的初拧、终拧扭矩进行分析，扭矩必须满足设计要求与当前行业技术标准中的参数规定。与此同时，螺栓连接摩擦面要始终保持干燥﹑洁净程度，如果出现飞边、焊疤、锈蚀等情况，就将会严重影响施工质量。需要注意的是，除了特殊设计要求之外，螺栓连接摩擦面不能擅自进行涂漆。