浅淡钢板桩基坑支护

余旭波    管控部

摘要：本文结合镇炼空分给排水施工实例，介绍了钢板桩在基坑支护的运用。认为钢板桩在基坑支护施工中，具有时间短、安全性高、对空间要求低等特点。比较适合业主越来越苛刻的工期要求，特别适用于南方的软土区基坑。为以后类似工程施工起到借鉴意义。

关键词；钢板桩；基坑；施工方法

1.工程概况：

工程位于宁波市镇海炼化100万吨/年乙烯空分空压施工区域，该区域的循环水管线最大管径为DN1400，开挖深度为4.55米，开挖长度为50米，由于本地区以淤泥质土为主，施工条件复杂，附近有管廊和空分厂房基础。为了缩短地下工程工期，确保地上工程的按时完成，且保护此处基础桩位的稳定性，决定采用拉森钢板桩来施工此段管道。

2.方案设计

根据工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是支护边坡防止管沟两侧土塌方，影响周边管廊和空分厂房基础施工，起到支护边坡的作用。经过专家组设计计算，设计要点如下：

1）、采用Ⅲ型拉森钢板桩，桩长12m；

2）、钢板桩穿过淤泥层，进入粉质粘土层；

3）、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置一道连续的工字钢围檩以加强钢度及整体性；

4）、基坑四角及中间做支撑；

3.施工前准备

3.1钢板桩材料检查

由于本工程的钢板桩只用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。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）、有割孔、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，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。

3.2钢板桩吊运及堆放

装卸钢板桩宜采用两点吊。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捆起吊、钢丝绳捆扎、专人指挥。钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M。

4. 施工流程

4.1基线确定

施工员在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。

4.2定桩位

按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒白灰线标明。

4.3钢板桩施打

打桩方法有逐根打入法、屏风式打入法、跳打打入法、组合桩墙沉桩打入法。本工程由于土质较软，距离短，采用逐根打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过淤泥层进入粘土层。吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩完成。一次打入的深度一般为0．5-3．0米。

钢板桩打设的公差标准如下表所示：

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。

4.4围檩、角撑、支撑安装

围檩的安装应随着挖土的深度逐层实施，围檩及支撑设置在板桩墙顶以下0.5米左右,根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架，然后吊装工字钢围檩并焊接加固。安装过程中要密切注意水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。

4.5桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

拔桩方法：本工程拔桩采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

拔桩时应注意事项：

1）拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序与打桩时相反。

2）振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

3）起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

4）供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1．2-2.0倍。

5）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15秒，振动锤连续不超过1．5分钟。

钢板桩土孔处理：对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，所用材料为淡化砂。

5.施工机具

主要有：振动式打（拔）桩机、电焊机、切割工具、经纬仪、水准仪、吊车、运输车辆； 材料：钢板桩、工字钢、电焊条、氧气、乙炔、切割片。

6.HSE措施与效益分析

   与其他常见的开槽支护形式如土钉墙、水泥土墙、放坡开挖等相比：采用钢板桩支护，施工环境较好，机械设备开挖、运输可以靠近基坑边进行；施工作业人员的安全得到了极大的保证，大大提高了工作效率；对周围环境影响较小，且施工简便、工序简单、质量容易控制；工期提前了15天，按平均每天施工费用2万元计算，可以节省费用30万元。

7.小结

施工实际效果表明，采用钢板桩基坑支护是切实可行的，施工质量好，安全实用，具有很好的经济效益和社会效益。对工期要求紧，安全要求高，环境复杂，土质软区域的大型地下工程施工是值得推荐的。 

参考文献

[1]涂绪勋、杨理准等，桥涵公路施工手册,1985

[2]宁波市深基坑工程管理暂行规定,2006