基于路橋工程基坑鋼板樁支護技術的研究

劉衛光 溫登鵬

摘 要：隨著國民經濟發展速度的不斷提升，在路橋工程施工中，只有根據路橋工程施工的具體要求，選擇與之相適應的技術，才能更好地提升工程的質量，這是施工的重點內容。為此，本文主要對鋼板樁的概況、路橋工程基坑施工中鋼板樁支護技術的應用及質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：路橋工程；基坑施工；鋼板樁支護

1 鋼板樁的概況

鋼板樁是治理兩個堤段堤基滲透破壞險情，增強堤防抵御洪水能力的一種防護裝置。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各種大小尺寸及聯鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。其優點為：強度高，容易打入堅硬土層；可在深水中施工，必要時加斜支撐成為一個圍籠。防水性能好；能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復使用，因此，它的用途廣泛。在橋梁施工中常用于沉井頂的圍堰，它的用途廣泛。管柱基礎、樁基礎及明挖基礎的圍堰等。這些圍堰多采用單壁封閉式，圍堰內有縱橫向支撐，必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎，曾使用鋼板樁圓形圍堰，其直徑21.9米，鋼板樁長36米，有各種大小尺寸及聯鎖形式。待水下混凝土封底達到強度要求后，抽水筑承臺及墩身，抽水設計深度達20米。

在水工建筑中，一般施工面積很大，則常用以做成構體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構成，每個單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土填實。圍堰所圍護的范圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個單體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。

2 基坑鋼板樁支護技術在路橋工程施工中的應用

1、工程案例

某橋梁總長度為0.718千米，起止樁號為DK273+685-DK274+403，連續梁只有一個，其主墩8#、9#承臺具有較大面積，及具有較深開挖深度，因其與公路距離較近，南鄰施工便道，常規放坡開挖條件不具備。通過多方分析比較，本工程承臺基坑開挖主要采取鋼板樁進行支護施工。

2、方案擬定

按照承臺的實際情況確定鋼板樁圍堰的尺寸，并對承臺模板安裝工作人員操作的凈空需求進行滿足。以15米x11米作為承臺基坑開挖尺寸的標準，開挖深度則控制在3.6米。選用長度為8米的36a工字鋼作為鋼板樁，入土深度則控制在4米左右，并外露地表0.4米，進而避免基坑內落入雜物。

3、施工準備

在路橋工程基坑施工中，應進行符合施工要求便道的修筑，進而確保機械設備的正常運行，并進行臨時施工用電的架設。對基坑位置進行粗放線施工，并進行鋼板樁放樣施工。施工前應對施工現場是否存在管線等情況進行詳細分析與確定，如影響到工程施工，應對有關管線加以保護或進行移位。同時做好雨季預防工作，如排水工作。

4、鋼板樁進場及檢驗

檢驗、吊運及堆放等工作應在鋼板樁進場時同時進行。施工企業應選用專人在鋼板樁進入施工現場后，及時檢查與審核其數量、質檢報告等，尤其要重視其質量，避免質量不達標進入施工現場，確保符合施工要求后，才能進行施工。

在鋼板樁檢驗中，主要檢驗內容包括：表面缺陷、長度、寬度及平直度等。檢驗過程中，應割除影響鋼板樁打入的焊接件，補強制孔、斷面缺損等問題。在檢驗其材質時，主要檢驗內容包括：鋼材的化學成分、構件的拉伸、彎曲試驗等。不同規格的鋼板樁則進行拉伸、彎曲試驗的次數也有所不同。

5、鋼板樁吊運及堆放

一般選用兩點吊的方式進行鋼板樁裝卸，鋼板樁每次起吊的數量不能太多。堆放鋼板樁的位置必須設置在不因壓中出現較大沉降變形的平坦位置，這樣有利于打樁施工及材料的運送。堆放施工中應對型號、規格及長度加以重視，并確保鋼板樁堆放的合理性。如施工需要，則需要分層進行鋼板樁堆放，同時應將適量的枕木墊在各層中間位置，相鄰兩根枕木的距離則控制在2到3米之間。

6、鋼板樁施打及圍囹施工

選用振動錘施打鋼板樁，工字鋼打設時遵循一順一丁布設以增加圍堰整體剛度。按照圍堰尺寸進行每邊鋼板樁數量與角樁位置的確定，這樣可以為鋼板樁順利合攏提供有利條件。

完成鋼板樁施打合攏工作后，在樁頂標高及承臺設計標高測量后，進行圍囹標高的準確計算。如基坑開挖達到圍囹標高后，必須對圍囹進行及時施工，避免圍囹施工沒有進行的情況下向基坑底進行開挖作業。

7、拔除鋼板樁

完成承臺與墩身施工后，應回填基坑到圍囹位置，圍囹與內支撐拆除作業應遵循由下到上的順序。選用振動錘進行鋼板樁拔除施工。其作業原理為通過振動錘產生的強迫振動，對土質進行擾動作業，進而對鋼板樁附近土的粘聚力產生破壞，并對拔樁阻力加以克服，同時依靠附加起吊力作用拔除鋼板樁。

3 基坑鋼板樁支護技術應用中的質量控制

基坑支護體系隨著開挖深度的不斷增加會出現側向變位的情況，這種情況在施工中無法避免，基于此，基坑支護監測的關鍵就在于側向變位的發展及控制。通常情況下，體系的破壞都具有相應的預兆性，在基坑支護監測中，施工單位必須做好現場指導工作，利用檢測等方式及時分析、了解支護體系的受力情況。在監測中不僅要做好整個基坑支護檢測工作，還要充分考慮其附近環境。這種監測方式可以掌握好基坑附近支護的穩定情況，在目前深基坑支護工程理論與相關技術支持下，施工實際情況往往存在或多或少的問題，根據本工程現場施工的具體情況，其地質環境較為復雜，可選用變形監測的方式進行基坑支護作業，這樣可以保證施工的安全性。

用機械開挖時，應設專人盯測，以防坑底和坑側超挖。坑底的控制標高應比設計標高提高15-30厘米，坑壁的控制線應比設計標線提高10-15厘米或先打樁后挖土，機械挖完后，再用人工清坑。對設內支撐的基坑，在每層土開挖中，同時開挖的部分，在位置及深度上，要保持對稱，防止基坑結構承受偏載。基坑開挖應分層進行，高差不宜過大。土質越軟，高差應越小。基坑開挖到設計標高后，一定要將支護樁根部的淤泥清挖，否則會造成支護樁倒塌。基坑底面不能暴露時間過長。基坑開挖中間間歇間過長，變形會隨著時間不斷增加。這種情況下，應考慮增加支護結構的強度。遇有粉、細砂層時，要采用恰當的排水方式，以防產生流砂造成基坑坍塌。如果基坑開挖后，不能立即進行下一道工序施工時，可在基坑設計標高之上，預留0.15-0.3m厚的一層土不挖，待下一工序開始前，再用人工開挖至槽底的設計標高。否則在下雨時，基坑會浸水坍塌。驗收合格方可進行作業，未經驗收或驗收不合格不準作下一道工序作業。

4 結束語

綜上所述，鋼板樁施工技術在路橋基坑施工中的應用，可以有效提升路橋工程的穩定性及承載能力，進而增強了路橋工程的強度、使用壽命及降低了工程施工的投資成本。隨著社會主義市場經濟發展水平的不斷提升，要求不斷提鋼板樁施工技術水平，規范路橋施工工藝，有效提升現代路橋品質的衡量標準。

參考文獻

[1]趙娟. 探討基坑鋼支撐圍護技術在路橋工程施工中的應用[J]. 江西建材. 2014（04）

[2] 李海波. 基坑鋼支撐圍護技術在路橋工程施工中的應用分析[J]. 企業技術開發. 2014（21）

[3] 侯軍. 基坑鋼板樁支護結構設計與數值模擬[D]. 南京大學 2011

[4] 宋培亞，歐陽東升. 基坑鋼支撐圍護技術在路橋施工中的應用[J]. 技術與市場. 2014（04）

[5] 董慧. 深基坑支護工程施工技術管理重點與方法的分析[D]. 華南理工大學 2013