深基坑工程钢板桩支护要点探讨

深基坑工程钢板桩支护要点探讨

崔利强张垒孙世凯

中铁电气化局集团有限公司北京100036

摘要：在深基坑工程中，为了有效地确保施工安全，需要做好基坑支护。这是非常重要的施工工序。本文以洪家特大桥（8#-41#墩）中的28#、29#墩深基坑钢板桩支护为例，简要探讨深基坑支护工程中的施工要点，希望起到借鉴作用。

关键词：深基坑；钢板桩；施工；开挖

1工程概况

台州市域铁路S1线一期工程起于台州中心站，终于温岭市城南站，全长52.4km，其中台州市域铁路S1线先期开工段02标段，全长1173.59m，位于洪家站至商海北街站区间，桥址范围内地势平坦，线路沿中心大道向南敷设。中心大道为既有道路，连接椒江区和路桥区，车流量巨大。桥墩均设置在中央分隔带上，主要跨越洪兆西路、徐山泾、洪家南环线等。洪家特大桥（8#-41#墩）中的28#、29#墩开挖深度为6.8m、6.5m，开挖尺寸以承台四周外扩0.5米。为典型的深基坑工程，施工现场情况复杂，施工难度大。

2钢板桩支护施工工艺与要点

2.1工艺流程

施工总体工艺流程见下图。

图1钢板桩施工工艺流程图

钢板桩防护采用先打设钢板桩，然后，沿钢板桩开挖1m宽基槽安装第一道围檩，随后开挖土方到第二道围檩位置，安装第二道围檩，采用水冲法开挖剩余土方，水下封底浇筑垫层。抽排清淤至第三道围檩位置，安装第三道围檩，待垫层混凝土强度满足要求后，继续抽排清淤至承台垫层。然后，及时破除桩头，立模，转入承台钢筋和混凝土施工。

2.2钢板桩选用

根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅳ型钢板桩，拉森Ⅳ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：I=39600cm4，g=76.1kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度为15m施工。

2.3施工方法

2.3.1钢板桩施工

2.3.1.1钢板桩的检验、吊装、堆放

1、钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

（1）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：

①对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；

②割孔、断面缺损的应予以补强；

③若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。

（2）在钢板桩到场以后，对钢板桩进行检查、分类、整理，做必要的整修。锁口检查：将所有钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整理，按具体情况分别进行冷弯、热敲、焊补、割除或接长处理。

2、钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点起吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

3、钢板桩堆放：钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

（2）钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

2.3.1.2钢板桩施工方法

1、施工放样

按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线灰线并在灰线上做好红色木桩标识。根据放样点挖设导梁安装沟槽。沟槽开挖采用人工开挖。

2、导架的安装

为保证钢板桩插打的位置准确，首先设置定位桩，定位桩利用钢板桩围堰的角桩。根据全站仪放线先打设角桩，导梁采用H型钢加工而成。

安装导架时应注意以下几点：

（1）采用全站仪控制和调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

（3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

3、钢板桩施打

（1）拉森钢板桩采用打桩机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

（2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。

（3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

（5）拉森桩起吊垂直后进行喂桩。桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。

（6）钢板桩必须密扣且需保证钢板桩顺利合拢；特别是工作坑的转角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则需现场加工成型，保证密实不漏水。

4、拉森钢板桩施工中要注意以下施工有关要求：

（1）钢板桩插打根据现场作业条件和地质资料，采用机械打桩，分批插打钢板桩。

（2）钢板桩采用从右到左逐块插打，在施工徐山泾河相邻的28#、29#墩承台时，应从上游向下游分两侧插打至下游合拢。

（3）插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩打入时加强定位和双向垂直度检查控制，必须保证位置正确，竖直下沉。

5、围檩及安装方法

本工程15m钢板桩采用三道围檩，对应围檩、支撑采用H型钢，待基坑开挖至围檩标高时用水准仪在钢板桩上定出标高点，根据围檩尺寸定出牛腿位置，沿钢板桩水平间距1.6m，牛腿采用厚20mm钢板焊接成三角撑，待所有牛腿安装完成后吊装围檩，围檩与牛腿临时固定，待所有围檩吊装完成，安装转角处围檩连接钢板，每个转角处安装三块三角钢板，位于围檩H型钢翼缘板外侧上中下各一块，角撑与围檩采用单面角焊缝连接，连接完成即围檩安装完成。型钢支撑首先临时固定于牛腿上部，梁端预留各5mm空隙，以便与安装，安装完成后在围檩与型钢支撑间采用钢板将围檩与型钢支撑塞实。第一层安装完成后继续开挖，挖至第二、三层围檩范围按照第一层施工顺序进行，由于第三层钢支撑在承台范围内，拆除时不拆除该层型钢支撑，将型钢埋入承台。详见：28#、29#承台基坑剖面图及围檩、支撑大样图。

6、钢板桩拔除

待墩柱施工完毕后回填基坑，随即进行钢板桩拆除

（1）横撑拆除

横撑拆除前进行基坑回填（或灌水），使板桩挤压力消失，并与部分混凝土脱离（28#、29#墩的封底混凝土）。待回填至撑底部时，才能拆除支撑。继续回填至设计标高时，拔出钢板桩。

（2）钢板桩拆除

先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

2.3.2集水明排

在基坑内临近钢板桩50cm范围开挖排水沟，钢板桩防护四角设集水井。排水沟深300mm，宽300mm，集水坑500mm×500mm×600mm，排水沟底按0.5%坡度向集水坑找坡。开挖第三道支撑上部土方前，做好坑内排水措施，避免浸泡基坑。

参考文献：

[1]蒋焕迎.深基坑支护工程的安全施工与管理[J].中华民居（下旬刊），2014，09：179-180.

[2]郑旭红.谈建筑深基坑支护工程的安全施工与管理措施[J].中国建材科技，2015，02：245-246.

[3]唐庆荣.试论深基坑支护工程的安全施工与管理[J].建筑安全，2016，06：58-61.