论钢板桩支护在淤泥质软土中的应用

论钢板桩支护在淤泥质软土中的应用

肖盼,刘志飞,李襄波

中建三局集团有限公司  湖北省 武汉市 431800

摘要：软土地基深基坑钢板桩支护施工技术的应用，控制了淤泥质软土地基基坑的超小变形，通过在钢板桩施工中对钢板桩倾斜度、合龙、震动频率、平直度等关键点的控制，确保了周边建筑基础的稳定以及主体工程施工的安全。

关键词：钢板桩支护；淤泥质软土；应用

前言

科技水平日新月异发展进步的同时，我国的建筑技术也得到了显著提升，钢板桩作为一种独特的建筑部件，以它独有的优势广泛应用在道路桥梁、房屋建筑、市政环境等各个方面。

1钢板桩理论概念

钢板桩作为一种功能性建筑部件，在深基坑支护过程中是主体，其他支撑部件和钢围檩配合进行工作。因为钢板材自身材质原因，能够全面进行防水、防土工作，对于高强度的压力也能予以承受，并且自身质量较小，拿取方便，也能循环利用，这样的技术在道路桥梁的深基坑工程中广泛应用。钢板材支护工作原理很简单，震动锤和自身重量产生的震动，进而促使钢板材能够顺着冲击力的方向缓慢沉入至地面内部，分布在导向桩周围。相邻钢板桩之间会有套嵌锁口进行设置，促使钢板桩之间形成一体，成为一个较为封闭的围堰，在地下水位较高的承台基础高效适用。

2深基坑钢板桩支护技术具备的特征

2.1复杂性

在对深基坑钢板桩支护展示施工前期，施工者应勘探支护施工区域的土质，测量与计算土压。但因为出现很多不可控因素，施工人员通过勘测得到的土质数据依然存在局限性，无法全面体现土壤性质，这导致深基坑支护在施工期间具有潜在风险。在展开土压测量期间，即使理论依据具有较高的科学性，但都是以理想为前提展开计算，所以，通过计算所得额数据同具体现状之间具有一定差异。

2.2多因素性

即使我国深基坑钢板桩支护技术已经取得很大进步，但依然会因为基坑失稳造成重大事故。这是由于深基坑失稳存在大量客观因素，例如深基坑钢板桩支护前期的土质勘测数据没有准确性，或者因为深基坑没有切实实施施工监管工作，导致深基坑钢板桩支护的施工质量同相关要求不一致等。

2.3地域性

因为我国地区在地理上存在较大差异，土壤特征也具有很多不同，所以，深基坑钢板桩支护技术也具有特别显著的地域性。深基坑钢板桩支护技术在施工期间，土壤条件可以对其支护手段的选择产生直接影响。

3工程概况

该工程位于湖北省西北部，地处汉江中游，整个地势自西北向东南倾斜。场区内存在地表水和地下水。拟建道路范围内地表水主要分布于水塘、沟渠，水面高程约70.0～73.0m，水深约30cm,水底淤泥厚约20cm。道路施工时应注意地表水入渗对路基的影响并做好隔水措施。在勘探孔揭露的深度范围内，场区地下水主要为上层滞水及孔隙承压水。①上层滞水主要赋存在素填土中，水位不连续，无统一自由水面，其动态变化受大气降水、生活排放水和蒸发的影响。②孔隙承压水主要赋存于⑥层中，⑥层上为隔水层，受垂直向补给较弱，主要受径向补给，水量较小。

勘探期间测得上层滞水稳定水位埋深为0.20m～1.50m，相当于绝对标高69.98～73.92m。由于地下水位高，土质差(渗透系数大于10－4)，属于淤泥质软土，具有较强的蠕变性，而静止水位埋深相当于标高1．89m～1．21m。根据岩土地质报告显示，本工程的深基坑由于地下含水量大，且地质复杂等因素，难免在基坑侧壁出现渗水现象。为防止开挖坍塌，我们经过深入研究，多次组织有关专家进行方案对比讨论，土方开挖时，为确保开挖的安全性，防止坍塌事故的发生，要根据深基坑的深度、平面形式、基坑内地质水位情况、基坑周边的建筑物及管线布置等情况，来综合考虑深基坑支护方案的可行性、是否安全、是否经济等，综合考虑后，采用钢板桩支护方案。为确保深基坑不带水作业，渗水能顺利排出施工现场，在深基坑底部四个角设集水坑，用MU10红机砖，M5水泥砂浆，内抹1∶2水泥砂浆，坑上口400mm×400mm，除深500mm外，基坑四周采用排水沟。集水坑内放置污水泵排除渗水，钢板桩采用双拼32c型工字钢一顺一丁布置作为支护桩的方案，通过采用降水结合钢板桩支护的施工工艺后，施工进度大大提高，工程质量与安全明显可控，具有显著的经济和社会效益。

4主要施工方法及控制要点

4.1按照高程、施工图放设沉桩定位轴线

根据方案要求，对基坑范围进行定位，放置沉桩导向槽，安装导向梁并清除障碍物。

4.2表面土层清理(1．35m)

为了减小基坑的深度，先将施工场地内表面土层清理1．35m，钢板桩设置在剪力墙外皮1．5m处，钢板桩周边3．5m处挖2．55m进行卸载，基坑开挖深度相应减少从而满足了普通钢板桩的要求。但底部须挖平，并设置排水沟、排水井，抽走地表水。

4.3根据定位轴线放置沉桩导向槽

按照专项施工方案、图纸要求，钢板桩设置在剪力墙外皮1．5m处，钢板桩采用40b工字钢一顺一丁布置。

4.4导向梁的安装

为保证钢板桩的轴线位置以及钢板桩的垂直度，要设置有足够刚度的导向架，来确保钢板桩设置精度，贯入能力，抗屈曲变形能力。导向架安装时要注意几点:1)首先用仪器调整和控制导向梁的准确位置。2)导向梁施工时，位置要垂直避免与钢板桩碰撞。3)为了确保钢板桩的高度，提高施工的效率，要保证导向梁的高度。4)钢板桩施工时要确保导向梁不产生下沉、变形。

4.5钢板桩施工(一顺一丁)

根据现场情况综合考虑，采用单独施工法。1)首先由施工人员确定出钢板桩围堰的轴线位置，每间隔一定距离设置导向桩，导向桩使用钢板桩，然后挂线作为导线，打桩时利用导线，来控制钢板桩的轴线位置。2)随后用打桩机把钢板桩吊起，用人工扶正并就位。3)然后把钢板桩一根一根的连续打入，施工时要注意控制桩顶的标高。

4.6确保围护桩送至指定标高

1)钢板桩逐根连续施工打入，桩顶的标高要严格控制。在打入过程中，要确保钢板桩的垂直度，斜度不超过2%，斜度超过规定要求时，应及时进行调整，严重时拔起重新打设。2)在基坑的周边设置一定数量的观测点并采用经纬仪、水准仪进行位移、沉降观测。已确保桩均匀的沉降以及不发生水平位移。基坑开挖之前进行监测，确定出初始值，并保护好基准点。根据施工进程确定监测时间间隔，一般是基坑挖土期间，每天监测一次;其他的时间，监测次数根据变形的大小和速率来确定。

4.7土方开挖

1)土方开挖时应分区、分层进行连续开挖，根据对称原则进行开挖，围檩支撑施工应在土方开挖至板桩顶以下1m处时进行。2)施工机械通过水泥搅拌桩时，桩应加固，并铺垫钢板桩;通过进出口的通道铺垫钢板，分散压力及侧压力。3)在基坑周边范围内严禁堆放荷载。基坑周边及坑内设置排水措施。

4.8结构施工

土方开挖到－14．80m时，应及时进行垫层及管井基础的施工，基坑的暴露时间不宜过长。

4.9回填土

地下主体结构施工完成后，及时进行结构外防水施工，防水施工完后进行回填土施工，保证钢板桩两边土压力的平衡，从而确保拔桩顺利进行。

4.10钢板桩拔除施工

采用拔桩设备进行拔桩，首先夹住钢板桩头部并不断振动桩，使桩周围的土体松动，液化，减少土对桩的摩擦力，然后用拔桩机慢慢的将桩一边振动一边拔起。如果出现上拔困难时，应停止施工，用拔桩机向下施工，再向上拔，反复多次，将钢板桩拔出来。

结束语

总而言之，深基坑钢板桩支护技术在施工中若是想要得以高效应用，则需要相关技术人员掌握足够先进技术，打桩至拔桩过程都要认真严谨，相关数据要反复精准测量，注意相关事项，才能够确保深基坑支护的安全稳定。

参考文献：

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