公路工程施工中深基坑支護(hù)方式的分析探討

徐壽政

摘要：深基坑支護(hù)是工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工的要點(diǎn)內(nèi)容，也是提高整體結(jié)構(gòu)承載力與穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。該文以公路工程中深基坑支護(hù)方式為探討主題，分別介紹了SMW工法樁和拉森U型鋼板樁兩種支護(hù)工藝。SMW工法樁從測(cè)量放線、開挖溝槽、設(shè)置導(dǎo)向定位型鋼、攪拌及注漿等方面分析，拉森U型從鋼板樁導(dǎo)架安裝、插打鋼板樁等主要工序進(jìn)行介紹，總結(jié)深基坑支護(hù)的施工質(zhì)量控制的具體內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：公路施工 ?深基坑工程 ?支護(hù)方式 ?分析

中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2021）11（c）-0000-00

Abstract： Deep foundation pit support is not only the key content of foundation construction， but also the key to improve the bearing capacity and stability of the overall structure. Taking the support mode of deep foundation pit in highway engineering as the discussion topic， this paper introduces two support technologies： SMW method pile and Larsen U-shaped steel sheet pile. SMW construction method pile is analyzed from the aspects of measurement and setting out， trench excavation， setting of guide and positioning section steel， mixing and grouting. Larsen U-shaped pile is introduced from the main processes such as installation of steel sheet pile guide frame and inserting and driving steel sheet pile， and the specific contents of construction quality control of deep foundation pit support are summarized.

Key Words： Highway construction; Deep foundation pit engineering; Support mode; Analysis

優(yōu)化深基坑工程施工質(zhì)量，關(guān)鍵在于立足于公路施工的實(shí)際情況，貼合其深度大、規(guī)模大等施工特點(diǎn)，選擇適宜的支護(hù)形式，科學(xué)使用支護(hù)工藝，加強(qiáng)全流程質(zhì)量控制，從整體上提高深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量水平。

1支護(hù)方式介紹

公路工程施工中深基坑支護(hù)方式，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工場(chǎng)地周邊區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況綜合進(jìn)行確定，該文主要論述了兩種較為常用的深基坑支護(hù)方式：SMW工法樁、拉森U型鋼板樁。

2 SMW工法樁施工方法

將SMW工法樁應(yīng)用到公路工程深基坑施工環(huán)節(jié)中，需要使用到三軸攪拌樁機(jī)，專業(yè)的機(jī)械設(shè)備是支持并推動(dòng)材料攪拌、鉆掘等作業(yè)內(nèi)容有序完成的基礎(chǔ)條件。與此同時(shí)，還需使用吊機(jī)裝置，為H型鋼的吊起作業(yè)提供輔助作用，確保型鋼在自重作用下逐步插入到指定孔內(nèi)，并達(dá)到特定的深度位置。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，施工人員應(yīng)科學(xué)把握重復(fù)套鉆區(qū)域，以便整個(gè)墻體的連續(xù)性得到有效提升（見圖1）[1]。

2.1測(cè)量放線

在測(cè)量放線施工階段內(nèi)，測(cè)量人員需按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖紙，放線測(cè)量搭設(shè)寬度值，完成樁結(jié)構(gòu)平面圖的繪制作業(yè)后，對(duì)每個(gè)樁進(jìn)行編號(hào)，將各個(gè)樁位予以詳細(xì)標(biāo)注，再將最終的詳細(xì)樁位交由監(jiān)理人員，以便其對(duì)各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核。

2.2開挖溝槽

溝槽的開挖施工應(yīng)嚴(yán)格遵守具體的規(guī)劃路徑，以排樁中軸線為基準(zhǔn)，逐步展開各個(gè)區(qū)域的挖掘作業(yè)，最終形成深度1～1.5m、寬度為1.2m的導(dǎo)溝。

2.3設(shè)置導(dǎo)向定位型鋼

將4根長(zhǎng)度為1.5m的10號(hào)槽鋼設(shè)置在溝槽附近的適宜位置上。準(zhǔn)備4根工字鋼，在垂直于溝槽的方向上放置2根工字鋼，并對(duì)其進(jìn)行焊接處理，使之緊密連接到槽鋼上。然后在溝槽相平行的方向上放置另外2根工字鋼，將兩者的連接處緊密焊接起來，使得溝槽與下方工字鋼形成穩(wěn)定連接，以此構(gòu)成一個(gè)井字形框架結(jié)構(gòu)[2]。

2.4就位樁機(jī)

公路深基坑施工工作離不開對(duì)攪拌機(jī)的使用，因而在施工準(zhǔn)備階段應(yīng)預(yù)先適配適宜的攪拌機(jī)設(shè)備，由技術(shù)人員對(duì)樁機(jī)就位加以指揮，以沿著步行板的行進(jìn)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，保持樁機(jī)進(jìn)行勻速移動(dòng)。待行進(jìn)到指定位置處時(shí)，按照現(xiàn)場(chǎng)施工要求對(duì)其所處方位加以適當(dāng)調(diào)整，借助于全站儀對(duì)樁機(jī)的垂直度進(jìn)行精細(xì)化量測(cè)，需與設(shè)計(jì)要求相一致。

2.5攪拌及注漿

在攪拌及注漿施工環(huán)節(jié)，需使用到自動(dòng)攪拌系統(tǒng)，完成水泥罐的安裝，為漿液質(zhì)量情況的精準(zhǔn)化控制提供便利條件。在深基坑圍護(hù)施工方案設(shè)計(jì)中，對(duì)水泥用量做出了明確規(guī)定，因而施工人員在攪拌作業(yè)環(huán)節(jié)內(nèi)應(yīng)控制水泥用量在380kg/m3左右。在將其制成水泥漿液后，若無法在第一時(shí)間內(nèi)投入到施工使用中，則應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，并控制其靜置時(shí)間在4h以內(nèi)。

2.6鉆進(jìn)、攪拌與提升

通常情況下，鉆進(jìn)施工階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)是對(duì)鉆進(jìn)速度的把控，一般以0.5～1.0m/min范圍內(nèi)為宜。通過持續(xù)性的攪拌操作，混合處理水泥漿液與原狀土，并使其處于穩(wěn)定均勻狀態(tài)。在提升作業(yè)環(huán)節(jié)內(nèi)，多以1～2m/min為速度控制標(biāo)準(zhǔn)，觀察工法樁鉆進(jìn)與提升的施工特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，深基坑圍護(hù)的施工質(zhì)量往往會(huì)受到提升作業(yè)的直接影響，因而施工人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注孔內(nèi)環(huán)境，避免出現(xiàn)負(fù)壓等問題現(xiàn)象，防止因操作不當(dāng)引起周邊區(qū)域的地面發(fā)生不均勻沉降[3]。

2.7 H型鋼涂刷減摩劑

對(duì)主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能加以檢測(cè)，并與設(shè)計(jì)方案中的要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。在實(shí)際施工中，受到水泥攪拌墻施作的影響，主體結(jié)構(gòu)與這一部分間可能有空隙形成，施工人員需要妥善回填處理空隙，直至其達(dá)到緊密狀態(tài)。拔出所有的H型鋼，主要是因?yàn)榇朔N鋼材可以重復(fù)利用，在后續(xù)施工環(huán)節(jié)內(nèi)具備二次利用的價(jià)值。但為了順利拔出型鋼，最大限度內(nèi)削弱周圍土體帶來的阻礙，應(yīng)預(yù)先刷涂適量的減摩劑，起到保護(hù)型鋼的效果。

2.8 H型鋼插入成樁

完成三軸水泥攪拌樁施工環(huán)節(jié)后，通過操控吊車將H型鋼轉(zhuǎn)移到指定位置處，確保其處于穩(wěn)定狀態(tài)即可。與此同時(shí)，應(yīng)注意對(duì)H型鋼的定位予以適當(dāng)調(diào)節(jié)，以樁位中心為基準(zhǔn)，確保型鋼的底部中心與之保持平齊，順著定位片，將型鋼緩慢下放到攪拌樁中。在無需應(yīng)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況下，可以利用專門的夾具拔出型鋼，然后采取灌漿法妥善處理形成的孔洞即可。

3拉森U型鋼板樁

3.1安裝導(dǎo)架

插打鋼板樁，一方面應(yīng)預(yù)先做好鋼圍堰導(dǎo)向架的布設(shè)，另一方面應(yīng)嚴(yán)格遵守垂直度的標(biāo)準(zhǔn)要求，確保在后續(xù)組織開展打樁作業(yè)時(shí)，在導(dǎo)向架的導(dǎo)向作用下，鋼板樁插打的垂直度更高。

在深基坑施工中應(yīng)用的導(dǎo)架包含鋼管樁、鋼導(dǎo)梁等多個(gè)組成部分，因而整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在布設(shè)平面導(dǎo)向架時(shí)，可以優(yōu)先考慮采用夾緊式導(dǎo)向架，以鋼板樁墻定位軸線為基準(zhǔn)，使之兩邊與其保持平行狀態(tài)，控制兩邊導(dǎo)樁設(shè)置的間隔距離為4m。無論是導(dǎo)樁施工，還是導(dǎo)梁施工，均需要使用到鋼腰梁工字鋼，現(xiàn)場(chǎng)施工階段內(nèi)施工人員應(yīng)注意對(duì)導(dǎo)梁頂標(biāo)高的控制，確保其處于鋼板樁頂標(biāo)高的下方，主要目的是防止到導(dǎo)梁與樁錘相互觸碰（見圖2）[4]。

在施工前期的準(zhǔn)備階段，重點(diǎn)工作內(nèi)容是做好鋼板樁邊線的測(cè)量放線，借助于挖掘機(jī)挖出安裝導(dǎo)梁的具體位置，然后按照具體的設(shè)計(jì)方案，科學(xué)指導(dǎo)導(dǎo)樁的搭設(shè)以及安裝導(dǎo)梁的施工工作。選擇適宜有效的連接方法，穩(wěn)固連接導(dǎo)樁與導(dǎo)梁，使之形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

3.2插打鋼板樁

在插打鋼板樁的施工環(huán)節(jié)內(nèi)，使用到長(zhǎng)度分別為12m、15m與18m的拉森U型鋼板樁。結(jié)合項(xiàng)目勘察資料可以得知，在地下15m深度范圍內(nèi)，主要涵蓋3類土質(zhì)，一是回填土，二是沙土，三是粉質(zhì)黏土。該深基坑施工工程選用履帶吊機(jī)與振動(dòng)錘，插打鋼板樁，使之進(jìn)入到指定深度位置處。

插打施工需遵循規(guī)范化的作業(yè)流程，要求施工人員從一側(cè)向另一側(cè)逐步推進(jìn)，由于首片鋼板樁在全流程施工過程中起到重要的基礎(chǔ)樁作用，因而應(yīng)重點(diǎn)把控這一樁結(jié)構(gòu)的安裝施工質(zhì)量。利用焊接法，將首片樁與導(dǎo)向定位裝置穩(wěn)定連接，在施工現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)全站儀，實(shí)際打入過程中檢驗(yàn)其垂直度[5]。

4質(zhì)量控制措施

深基坑支護(hù)施工階段的質(zhì)量控制主要包括以下要點(diǎn)內(nèi)容。

4.1 SMW工法樁

（1）在實(shí)施鉆孔作業(yè)前，全面檢驗(yàn)設(shè)備設(shè)施，利用水平尺對(duì)樁體進(jìn)行校正，確保其垂直度符合規(guī)定要求。在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，結(jié)合使用兩臺(tái)經(jīng)緯儀，準(zhǔn)確糾正攪拌軸的縱向、橫向偏差。（2）分析并調(diào)整基座標(biāo)高，在兼顧整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)各類影響因素的基層上，完善場(chǎng)地布置，嚴(yán)格控制設(shè)備設(shè)施的使用，最大限度內(nèi)減少其重復(fù)搬運(yùn)移動(dòng)次數(shù)。（3）在攪拌樁施工環(huán)節(jié)內(nèi)，施工人員應(yīng)控制初噴量在60%左右，余下的40%的噴漿作業(yè)在第二次完成。均勻攪拌材料，需要重點(diǎn)把控其液面高度，避免出現(xiàn)樁頂漏噴等質(zhì)量問題。對(duì)土體予以充分?jǐn)嚢瑁凑站唧w的施工要求合理控制鉆孔、下沉等要點(diǎn)環(huán)節(jié)的操作速度，使原狀土處于破碎狀態(tài)，確保泥漿攪拌的均勻性。（4）嚴(yán)格把控定位型鋼，防止其在外力作用下出現(xiàn)移位現(xiàn)象。若型鋼受到外部因素影響位置發(fā)生明顯改變，則應(yīng)重新進(jìn)行測(cè)量放線[6]。

4.2 拉森U型鋼板樁

（1）基坑開挖必須有計(jì)算書并根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，基坑四周設(shè)置合理的防墜落護(hù)欄，并安裝施工人員專用爬梯。（2）鋼板樁內(nèi)支撐，一定要按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，施工焊縫需嚴(yán)格按照要求且牢固，在斷面尺寸上需要符合設(shè)計(jì)要求。（3）基坑開挖所設(shè)置的各種圍堰和基坑支撐，其結(jié)構(gòu)必須堅(jiān)固牢靠。基礎(chǔ)施工中，挖土、吊運(yùn)、澆筑混凝土等作業(yè)，嚴(yán)禁碰撞支撐，不得在支撐上放置重物。

5結(jié)語

優(yōu)化深基坑支護(hù)施工成效，要求施工人員嚴(yán)格遵循相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)量放線、溝槽開挖、設(shè)置型鋼、攪拌注漿以及鉆進(jìn)攪拌提升等各個(gè)施工環(huán)節(jié)予以規(guī)范操作，對(duì)拉森 U 型鋼板樁的導(dǎo)架安裝、鋼板樁插打等要點(diǎn)工序?qū)嵭腥鞒藤|(zhì)量把控，全面提升公路工程深基坑支護(hù)施工質(zhì)量水平。

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