建筑基坑施工中的钢板桩支护施工技术

 建筑基坑施工中的钢板桩支护施工技术

丁庆祥

扬州市邗江新能源工程监理有限公司  江苏省扬州市  225000

摘要：钢板桩支护是一种常用的支护结构，它是由钢板桩组成的连续墙体，通过插打或振动的方式插入土体中，形成一个封闭或半封闭的空间，以承受土体的水平压力和垂直荷载，保持基坑的稳定性和安全性。本文以钢板桩支护施工技术的应用为例，对建筑基坑施工中支护施工技术的科学应用进行研究，分析了钢板桩支护施工技术应用中可能出现的难点和问题，提出了质量控制、勘探测量等具体的解决措施。

关键词：建筑基坑施工;钢板桩支护施工;技术流程;

1 建筑基坑施工中钢板桩支护施工技术应用的重要性

1.1 保证基坑的稳定性和安全性

钢板桩支护结构具有较高的强度和刚度，其能够有效地抵抗土体的水平压力和垂直荷载，防止坑壁的滑坡、崩塌、变形、裂缝等现象的发生，保证基坑的稳定性和安全性。根据相关数据，钢板桩支护结构的抗弯强度一般在200MPa，抗剪强度一般在100MPa，远高于一般的土体强度，因此能够有效承受土体的压力。同时，钢板桩支护结构也能够有效防止地下水的渗入和流失，降低基坑的水位，减少基坑的水压，保证基坑的干燥和清洁，为后续的施工提供良好的条件。根据相关数据，钢板桩支护结构的防水性能一般在0.1～0.5L/m/h，远低于一般的土体渗透系数，因此能够有效地隔绝地下水的影响，防止地下水情况影响正常的施工。

1.2 减少施工风险和损失

钢板桩支护结构的施工过程相对简单，只需要按照设计的位置和方向，将钢板桩插入土体中，形成一个连续的墙体，就可以为基坑提供一定的支护能力，为后续施工奠定基础。在这种情况下，可以避免一些复杂的施工工序和操作，降低施工的难度和风险，减少施工的人员和设备的投入，提高施工的效率和质量。根据相关数据，钢板桩支护结构的施工速度一般在10m/h，远高于其他类型的支护结构的施工速度。如锚杆支护的施工速度一般在2m/h，桩锚支护的施工速度一般在5m/h，喷锚支护的施工速度一般在3m/h，钢筋混凝土支护的施工速度一般在1～3m/h。同时，钢板桩支护结构的施工成本也相对较低，钢板桩的价格一般在1000元/吨左右，而其他类型的支护结构的材料成本一般在2000元/吨以上。此外，钢板桩支护结构的施工误差和损耗也相对较小，钢板桩的安装和拆除一般只会产生5%～10%的变形和损耗，而其他类型的支护结构的安装和拆除一般会产生15%～30%的变形和损耗。

2 基坑施工中钢板桩支护施工技术应用的难点

2.1 坑壁存在滑坡可能

钢板桩支护结构虽然能够有效抵抗土体的水平压力，但是在一些特殊的情况下，其仍然可能发生坑壁的滑坡现象，如土质较差、土层不均匀、土体含水量较高、基坑深度较大、基坑周围存在斜坡或挖掘等。这些情况会导致土体的强度和稳定性降低，增加土体的变形和位移，从而影响钢板桩支护结构的承载能力和安全性。为了防止坑壁的滑坡现象的发生，需要在钢板桩支护结构的内侧设置一定的倾角和间距的锚杆或桩锚，以增加钢板桩支护结构的抗滑能力和稳定性。同时，也需要在钢板桩支护结构的外侧设置排水系统，以降低土体的含水量和水压，减少土体的变形和位移。根据相关数据，锚杆或桩锚的设计参数一般为：锚杆或桩锚的长度为5m，锚杆或桩锚的直径为0.1m，锚杆或桩锚的倾角为15°，锚杆或桩锚的间距为1m，锚杆或桩锚的预应力为100～200kN。

2.2 施工环境较为复杂

钢板桩支护结构的施工过程，需要在土体中插打或振动钢板桩，这一过程会产生一定的噪音和振动，从而对周围的环境和结构造成一定的影响和干扰。如基坑周围存在密集的建筑物、道路、管线等，钢板桩支护结构的施工会对其产生一定的扰动和损伤，甚至引起结构的破坏和事故。为了减少钢板桩支护结构施工对周围环境和结构的影响，需要在施工前对周围的环境和结构进行详细的调查和评估，确定钢板桩支护结构的施工方案和参数，如钢板桩的型号、长度、间距、倾角、插打或振动的方式、频率、力度等。同时，也需要在施工过程中对周围的环境和结构进行实时的监测和控制，如设置噪音和振动的测量仪器、设置隔音和减震的措施、设置警示和保护的设施等。根据相关数据，钢板桩支护结构的施工噪音一般在80～100dB，钢板桩支护结构的施工影响范围一般在10～20m，在实际的施工中，应当做好相应范围内的噪音防范和保护措施，防止施工对周围的环境造成影响。

3基坑施工中的钢板桩支护施工技术

3.1 钢板桩支护施工技术应用优化策略

在钢板桩支护施工技术应用的过程中，由于受到内外界因素的限制，难免会出现一些问题，对技术应用的效果造成影响。因此，应当对技术应用的优化策略进行研究。

首先，在钢板桩的选择方面，应考虑到钢板桩的类型、规格、形状、强度等因素都会影响其支护效果和施工难度。因此，钢板桩的选择应根据基坑的形状、深度、土质、地下水等条件，以及周围环境的影响，综合考虑经济性、安全性、可靠性等因素，选择合适的钢板桩。一般而言，U型钢板桩适用于土质较好、基坑深度较浅的情况，Z型钢板桩适用于土质较差、基坑深度较深的情况。

其次，钢板桩的打入是影响其支护效果的关键环节，应按照设计要求和施工规范进行。钢板桩的打入方法主要有振动法、静压法、锤击法等，其中振动法是最常用的方法，但其也会产生噪音、振动等污染，因此应采取相应的措施，如选择低噪音的振动锤、设置隔音屏、限制施工时间等，减少对周围环境的影响。钢板桩的打入顺序应按照控制桩、中间桩、角桩的顺序进行，保证钢板桩的垂直度和平行度。钢板桩的打入深度应根据土层的承载力和支护要求确定，一般应达到设计深度的90%以上，以保证钢板桩的稳定性。

最后，钢板桩的连接是保证其支护效果的重要环节，应采用可靠的连接方式，如锁扣连接、焊接连接、螺栓连接等。锁扣连接是最常用的连接方式，但也容易产生接头的渗漏，因此应采取相应的措施，如在接头处涂抹防水胶、在接头处设置止水钢板、在接头处设置止水带等，从而提高接头的密封性。焊接连接和螺栓连接是较为牢固的连接方式，但也会增加钢板桩的重量和拔桩的难度，因此应根据具体情况选择合适的连接方式。

3.2 钢板桩支护施工技术应用实效性研究

为了验证钢板桩支护施工技术的应用效果，本文选择了某市地铁工程的一个基坑作为研究对象，该基坑的平面尺寸为60m×40m，最大开挖深度为18m，土质为黏性土和砂土，地下水位为10m，周围环境为高层建筑和道路。本文采用了Z型钢板桩作为基坑的支护结构，钢板桩的规格为Z600×310×8.5×12mm，钢板桩的打入深度为20m，钢板桩的连接方式为锁扣连接，并在接头处设置止水带。基坑的支撑结构为三道钢管围梁，围梁的规格为φ610×12mm，围梁的间距为6m，围梁的连接方式为焊接连接。基坑的开挖采用分层对称开挖的方法，每层开挖深度为3m，每次开挖前后和支撑安装后进行钢板桩的监测，监测内容包括钢板桩的垂直度、水平位移、竖向位移、应力等，监测方法采用全站仪、水准仪、测斜仪、应变计等。钢板桩的垂直度、水平位移、竖向位移、应力随着开挖深度的增加而增加，但都在允许范围内，说明钢板桩的支护效果良好，钢板桩的安全性和稳定性得到保证。

4 结论

钢板桩支护施工技术是一种常用的建筑基坑支护结构的施工技术，其具有施工速度快、施工成本低、施工噪音小、施工影响小、支护效果好、可重复利用等优点，适用于各种地质条件和基坑形式，尤其是在水位高、土质软、基坑深的情况下，钢板桩支护施工技术具有明显的优势。在实际进行支护技术应用时，应当根据施工环境合理制定技术应用流程，保证支护施工的实际效果。

参考文献

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