路桥工程基坑钢板桩支护施工技术研究

引言：近年来，道路桥梁的建设逐渐扩大，地基环境日趋复杂，为了保障基础设施的稳定性，需要通过钢板桩支撑地基作业，从而优化基坑建筑物的安全性能，实现道路桥梁建设需求。想要实现钢板桩发挥效果的目标，还要参照基坑施工设计方案对支持重点予以阐明，强化施工操作流程控制，保证基坑建设工程项目质量。

1 工程概况

本文所述公路桥处于 DK1 0+500～ DK25+456 这一段区域，划分等级属于大桥梁。其中其挖开深度 9～13m ，包括粉质粘土，粉砂，细沙等泥土土，且还有一些含有淤泥质砂质粘土和淤泥质粘土的部分。由此可知，要保持基坑挖掘以及修建的过程保持稳定并且安全，需对其路段开展临时性的基坑保扩处理工作。同时因为当地周围空间宽大并且未处于现有轨道，所以其级别为二级。

2 钢板桩支护验算

根据经典法和弹性法建立土压力模型，分别计算出对应的土压力系数。对钢板桩支护设计方案进行改进，见表 1

钢板桩内土压力强度计算式为：

=10×3.02×0.28-2×3×0.28=5.28kPa =10×3.02×0.28+2×3×0.28=11.63kPa

其次，钢板桩打入深度的计算。通过单锚浅埋板桩在施工过程中所承受的被动土压力及打入土层后对支撑的安全性影响等确定钢板桩的打入深度，以保证基坑底部无管涌、鼓起现象。

最后，用瑞典条分法对钢板桩稳定性进行计算。不考虑支撑锚杆等其他构造物的支持作用，利用圆弧滑动面可对钢板桩的整体稳定性进行计算和抗倾覆的验算。

3 路桥工程基坑钢板桩支护设计

对不同的场地及基础埋深及承台大小，选用不同的支撑方式，具体的支撑建设计划。支撑采用 15m长 L 型钢板桩围堰形式，顶部高 8m 。12m 长钢板桩通过焊接形式对接至所需的长度。但应注意的是要先从一侧连接完成后再用其对接端焊接以保证有足够的链接面，并设置加强件。同时两桩的接合端要交错布置。

施工工程前要先铺设地下柱架和梁架构造，在此基础上再进行插入钢板桩施工工作。先期的围堰是在顶部位置进行第一层 350×350mm 大型 H 形钢管桩的插入作业，其插入深度为地平面下 1.5m 。其余的层间距位置处设置的围堰皆采用 350×350mmH 形铁件制作围堰，间距为 2.5m， 。

对于对接的钢板桩和钢管腰梁，我们在钢管的钢管腰梁为直径为 630mm ，壁厚为 12mm 。在钢管的底部垫土高度 0.2～0.5m 用混凝土进行封闭。安装钢腰梁的方法是上挂式的方法，并留有足够的斜拉筋的安装空间以确保钢板桩的支护工程质量。对于这钢板桩支护工程，其标准的封底厚度为 0.5m ，对应的钢板桩需打入地下 2m。

4 路桥基坑钢板桩施工技术要点

4.1 施工前准备

第一，根据项目的地形地貌以及挖掘模式，采用拉森 IV 型钢板桩为施工工具。其外形尺寸规格 为：宽度 400mm，高度 170mm，厚度为 15.5mm，总体面积 2270cm²，体积为 4670cm³。正式作业前 需要精确地进行现场地形测量与校正保证地面平整，通过全站仪打上基础平台边缘线，分别标定各标 志点坐标的正确位置，并用白粉线标好，再用拉线量出每个支撑点位置的高低尺寸，保证其与理想深 度相符合。

第二，先对钢板桩进行连接施工，将同样型号以及强度的钢板桩按照 18m、21m、24m 长度进行施工可采用该方式，亦可根据 15m、9m、6m 长度钢板桩，进行如此处理。但连接前需按正确的焊接施工进行作业，需将 2 个钢板桩末端靠紧焊接，且之间的间隙不能大于 3mm，且断面的错量不能大于2mm。

4.2 钢板桩施工流程

4.2.1 设置导向桩

按照设计钢板桩支撑轴线位置架设引导桩的设置，先用悬挂的钢丝进行钢板桩的引导线，确保其轴线位置的精确性，然后在钢板桩支撑形成合桩口后将其拆除，及时拔出引导桩。引导桩以及引导线可以直接带到下一钢板桩的施工区域进行支撑，用于下一段支撑工程的辅助性作用。

4.2.2 插打钢板桩

第一，插打方法。首先采取单独的方式进行施工，即从基坑防护区域的一角进行依次展开钢板桩施工，打桩的原则为逐层持续，通过设计的异形钢板桩进行角桩的使用，可以完成对钢板桩围檩的合口。在插入异形钢板桩时可以在插入路线最后 1m 位置进行打桩顺序的变更，在其上插入角桩，能够进行围檩的合口。

第二，插打流程。将已备好的钢板桩运输至作业位置，再定位并固定好吊装设施和钻孔位置，准备好辅助设备（如液压泵等），利用起吊机械将钢板桩提至与地面平行。用起重机将钢板桩转移到导轨上，固定好位置之后进行支撑，以支撑角度控制钢板桩位置，在钢板桩的位置和角度与设计数值不吻合时，应当及时进行纠偏。

第三，靠钢板桩的重力慢慢自行下沉进入导轨孔内并停止下压，用铁锤将钢板桩敲击到底直至进入基础坑下更坚实土层中，抬起液压震捣器，垂直振动插入钢板桩，当距离插入深度还差 4 米时，改变插入方式，利用液压震捣器惯性能量继续往下振捣钢板桩。

4.2.3 设置围檩

完成钢板桩插入及闭合工序后，在其中建立起围檩来进行支撑保护，有利于提升钢板桩的稳定情况。本工程的保护支撑体系是通过钢制支柱进行固定支撑的，该保护及支撑点设置在钢板桩顶部 0.5m 位置处。围檩的安装是从上而下进行的，即先进行钢制支柱的设置与固定，后将围檩放置于其内侧，接着再于围檩内侧安装横向钢管形成横撑。为将围堰施工时基坑底部的保护支撑系统与围堰结构之间牢固结合，需让钢板支撑系统施工时让支撑结构紧密依附，焊接形成可靠支撑体系。

结束语：综上所述，在通过基坑钢板桩支撑建设模式进行建设的时候，要结合道路桥梁项目中地层的使用状况来开展优化升级工作，进而来优化基础施工的工作思路，同时也进行基础开挖计划的完善升级，在施工中加强对建筑物工作的管理，落实到位钢板桩检查、吊装、插板、回填等环节的工作标准，避免因钢板桩位移或者渗水等引发的质量安全事故，从而提升了钢板桩支撑建设的施工有效性，使建筑物施工建设工作得到了完善，道路桥梁建设项目运行安全得到保障，使道路桥梁建设项目最终成功建成。

参考文献：

[1]徐双.钢板桩支护施工技术在市政道路施工中的应用[J].工程建设与设计，2023（20）：198-200.

[2]袁亮，杨正玉，吴祖云，等.钢板桩振动贯入诱发场地动力响应分析[J].施工技术，2023（7）：51-56+62.