钢板桩支护在淤泥质软土中的应用

王 瑾

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)



钢板桩支护在淤泥质软土中的应用

王 瑾

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

结合某沿海工程的地质条件，采取了钢板桩基坑支护方案，并从表面土清理、导向梁安装、钢板桩施工、土方开挖等环节，阐述了该支护方案的施工技术要点，提出了工程质量保证措施，取得了良好的社会和经济效益。

淤泥质软土，钢板桩，基坑，施工方法

1 工程概况

该工程处于沿海地区，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1.89 m～1.21 m。室外自然地坪为-5.60 m，基底标高-14.80 m。先清理表皮土1.35 m，集水井部位挖深-15.80 m。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400 mm×400 mm,除深500 mm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40b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。

2 工程特点

1)施工简便。钢板桩型号比较单一，运输时比较方便，而且钢板桩支护的施工工艺及技术比较成熟，施工速度相对较快，施工成本较低，也不影响周边的施工；

2)施工安全性高。首先在钢板桩支护的外围布置一定数量的降水井，从而降低支护外的主动土压力，确保钢板桩的安全性以及稳定性；

3)施工精度高。机械采用震动式打桩设备，打入钢板桩时要控制好机械，确保钢板桩的震动频率，使钢板桩均匀的打入，并减

少钢板桩的倾斜度，确保施工精度。

3 施工工艺

按照高程、施工图放设沉桩定位轴线→表面土层清理(1.35 m)→根据定位轴线放置沉桩导向槽→导向梁的安装→钢板桩施工(一顺一丁)→确保围护桩送至指定标高→土方开挖→结构施工→回填土→钢板桩拔除施工。

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。

深基坑平面布置见图1，基坑支护剖面示意图见图2。

4.2 表面土层清理(1.35 m)

为了减小基坑的深度，先将施工场地内表面土层清理1.35 m，钢板桩设置在剪力墙外皮1.5 m处，钢板桩周边3.5 m处挖2.55 m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(见图3)、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1.5 m处，钢板桩采用40b工字钢一顺一丁布置，钢板桩直线布置和转角处布置如图4，图5所示。

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1 m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-14.80 m时，应及时进行垫层及地下主体结构的施工，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。

5 材料与设备

1)材料：40b钢板桩(桩长12 m)、内支撑钢管、槽钢围檩及角支撑等。2)设备：液压振动锤(1台)安装于挖掘机上打钢板桩；汽车式起重机及震动拔桩机(各1台)用于拔钢板桩；履带式单斗挖掘机(1台)∶挖槽、配合桩机作业及修路；气割机(1套)：切割钢板桩；电焊机(2台)：钢板桩接长；经纬仪及水准仪(各1台)测量放线及抄平、沉降观测。

6 质量保证措施

1)材料运到施工现场后，应进行分类码放。

2)吊运钢板桩时，采用两点吊的方法。每次起吊根数不应过多，确保钢板桩不发生损坏。

3)装卸钢板桩时，钢板桩应分层进行堆放，一层堆放不超过5根，层与层之间应设置垫块，垫块的间距为3.50 m，上下层垫块应在同一垂直线上，堆放不超过2.0 m。

4)钢板桩施工打入前，对有变形的进行矫正，确保施工质量。

5)钢板桩采用40b型，施工时，确保桩之间接缝严密。

7 效益分析

1)通过对软土地基深基坑钢板桩支护施工技术的应用与研究，有效地保证了工程质量和施工进度。

2)采用钢板桩支护施工速度快、经济、环保，还有一定的防水作用。

3)不论从施工质量还是施工进度均得到了监理单位、建设单位的一致好评，取得了很好的社会效益和经济效益。

4)钢板桩支护施工简单，占用场地小而且安全，土方量相对减少，钢板桩可以重复利用，降低工程造价。

8 结语

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。

The application of steel sheet pile support in silt soft soil

Wang Jin

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030012,China)

Combining with geological conditions of a coastal engineering, this paper took the steel sheet pile foundation pit support scheme, and from the surface soil clearing, guide beam installation, steel sheet pile construction, earthwork excavation and other aspects, elaborated the construction technology main points of support scheme, put forward the engineering quality guarantee measures, achieved good social and economic benefits.

silt soft soil, steel sheet pile, foundation pit, construction method

1009-6825(2017)14-0055-03

2017-03-08

王 瑾(1973- )，女，工程师

TU473.1

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