摘要：芜湖市整体地势南高北底，地形呈不规则长条状，地貌类型多样，平原丘陵皆备，河湖水网密布。芜湖市东部和北部为冲击平原，间有洼地，地势低平，局部分布少数丘陵。珩琅山路站～弋江站站区间地层由新至老主要为第四系全新统（Q4）、第四系上更新统（Q3），白垩系上统（K2），三叠系中统（T2）。场地范围有人工填土、3-24粉质黏土，其具有弱～中膨胀潜势，遇水膨胀、失水收缩的特征。虽处理方法很多，但不同方法的处理效果、费用、工期相差悬殊，往往不能兼顾。在芜湖市同类型施工中根据地质条件经技术、经济比较分析，采用拉森IV型钢板桩做基坑支护，既保证了地基稳定性，又缩短了工期，节约了成本，可供芜湖区域类似工程借鉴。
关键词：芜湖地区；钢板桩；施工；技术研究师
引言
芜湖市整体地势南高北底，地形呈不规则长条状，地貌类型多样，平原丘陵皆备，河湖水网密布。芜湖市轨道交通项目沿芜湖市镜湖区、弋江区、高新区主要道路、商业街、车站口施工，施工影响因素主要有高、低压线等地上杆线、地下雨污水管及光缆施工场地局限，安全文明施工要求高。
钢板桩能适用于地下构造处与建筑物围堰，可应用于管道设备的保护、地下水位高或者软弱地基的作业等等。这种材料具有以下特点：（1）耐久性能好、板桩强度高，桩体之间的连接非常紧密；（2）施工非常便捷，大大缩减了施工工期。这种板桩材料能够重复使用，大大降低了工程造价；（3）比较适用于场地狭小的作业空间，通过钢板桩能够降低基坑开挖量，进而节约时间；（4）钢板桩施工的绿色环保性能显著，大大降低了混凝土、土壤等用量，保护了水土资源；（5）基坑周边加强钢板桩支护，能进一步提高施工作业的时效性与安全性。
一、工程简述
芜湖轻轨项目施工范围位于芜湖市镜湖区、弋江区、高新区境内，起点为镜湖区环城北路与九华中路交口，向南跨越青弋江，沿九华南路至珩琅山路，在珩琅山路与九华南路交口附近向西南，依次经过王家塘、沿站前、横陡、芜湖汽车南站、弋江火车站至白马山路，终点位于轨道交通1号线白马山车辆段，起讫里程为：DK20+631.300～DK30+460.6，线路长度9829.3m。施工任务为7站7区间，7座车站分别为利民路站、红花山路站、会展中心站、文津东路站、珩琅山路站、弋江站站、白马山站。车站承台开挖深度均超过5m，为保证施工安全，采用拉森Ⅳ型钢板桩进行基坑支护，然后进行承台施工。
二、施工工艺及质量控制
（一）施工工艺及质量控制流程
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图1 芜湖轻轨项目线路示意图
钢板桩施工步骤：施工准备→测量定位→钢板桩的插打→围堰合拢→支撑安装→承台开挖等工序。
1.施工准备：技术人员已熟悉图纸及要求，钢板桩选用桩长已计算确定，施工人员已全部培训上岗，施工前及时对影响施工方管线进行迁移，对于不能及时迁移的管线，应制定方案采取措施保护管线。
2.测量放线：由测量组依据坐标数据使用全站仪精确测量围堰角桩平面位置。
3.钢板桩锁口检查：用一块长1.5～2.0m符合类型、规格的钢板桩做标准，将所有同类型的钢板桩做锁口通过检查。检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩，从桩头至桩尾进行。在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。
4.钢板桩打设
1）围护钢板桩内边缘距承台边缘1m、0.3米，首先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设臵导向桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线；
2）插打机在打桩点附近，侧向施工，便于测量人员观察；
3）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤；
4）将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准；
5）在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用水平尺及锤球加以控制；
6）为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移；
7）开始打设的一、二块钢板桩的位臵和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次；
8）板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续振动一定时间，打桩至设计高度；
9）松开夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。
钢板桩的连接如下图：
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图2 钢板桩连接示意图
总之，施工应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0．5-3．0米。
用1cm厚的钢板做限位卡固定腰梁。
5.围檩施工
1）围檩高度距地面以下50cm（原地面到35型钢中间）。围檩腰梁采用35型钢，围檩放置在采用1cm厚的钢板制作牛腿，间距2m设置一个，围檩上部采用1cm厚的钢板做限位卡固定腰梁；
2）为保证围檩安装位置准确及均匀，托架地位必须准确，顶面平整，托架间顶面高差不大于2mm，托架采用角钢制作，焊接在钢板桩壁上；
3）围檩采用35的型钢需要接长，满焊厚采用δ15mm钢板帮焊，长度为20cm，围檩与钢板桩之间的缝隙采用钢板楔块楔牢；
4）斜撑与围檩采用型钢制作端块，边斜角为正交端块与围檩间焊接δ15mm钢板，25cm长度等腰三角钢板，斜撑与端块之间采用焊接连接；
5）焊缝饱满，焊缝厚度不小于4mm，长度满焊，焊渣清理干净，保证质量；
6）围檩上方禁止堆放材料，堆放杂物，施工人员行走。
6.承台开挖
采用人工辅助机械开挖，开挖至承台底标高以上0.3m处，采用人工开挖。
（二）质量控制
1.钢板桩的倾斜度控制
钢板桩施工中要控制倾斜度在1.5%以内，超过1.5%要下入异形钢板桩进行纠偏。施工中控制方法有上下振动纠偏法，反向预留倾斜度法，上部反向作用力法，下端开斜面反力法，顶端斜夹振动法等。根据施工情况各种控制工法可单独使用或综合使用。
2.钢板桩的合拢控制
钢板桩施工中会存在1-2个合拢口，合拢口控制不好则合不了拢，形成渗漏缺口。要控制合拢口附近10-20 根钢板桩的垂直度，准确测量合拢口宽度，合拢口异形钢板桩加工前要作试焊试插，保证试插特形钢板桩上下滑动自余。然后根据试插情况正式焊接合拢异形钢板桩。
异形钢板桩弯曲度和翘曲度控制。异形钢板桩上部窄下部宽，其目的是为了减少倾斜度，保证钢板桩顺利插打。若加工的异形钢板桩弯曲度和翘曲度控制不好，不仅不能纠斜。反而会使法向倾斜度变大，导致轴向倾斜度变大，控制方法有定位法，余留后切割线法，间隔焊接法等。
钢板桩振动频率控制。对不同岩性其阻力是不一样的；粘性土层阻力较大，淤泥层阻力较小，钢板桩进入粘性土深度较大，要保证钢板桩顺利插入，须使用高频冲击，要增大振动频率，在淤泥土中插打，阻力较小，为提高插入速度，须增大振幅。
3.钢板桩检验标准
1）桩垂直度小于1%；桩身弯曲度小于2%L（L为桩长）；板面平直，接口预拼严密。
2）打钢板桩过程中，当导向设备失效，钢板桩顶达到设计高程时，平面位置允许偏差为20cm。
3）钢板桩要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。
4）为保证围檩安装位置准确和均匀，托架定位必须准确，顶面平整，托架间顶面高差不超过2mm。托架采用钢板制作，焊接在钢板桩壁上。
5）围檩H型钢需要接长，满焊后采用δ15mm钢板帮焊。顺桥向和横桥向围檩接触处采用双层三角筋板防滑移。围檩与钢板桩之间的空隙采用钢板楔块楔牢。
三、施工中注意事项
1.安全问题是整个施工过程中的重点，必须保障深基坑支护的可靠性与安全性，将安全施工责任尽可能落实到每位员工身上。
2.施工会对周围居民带来一定影响。所以说，拉森钢板桩基坑支护必须积极采用先进的技术措施，进一步减少废弃物储存以及噪音污染，降低对周围环境的破坏。
3.加强基坑支护的监测力度与管理力度，不断改进施工工艺与技术，尽可能避免因为地基变化以及沉降不均匀导致的破坏性影响。
4.基坑支护的施工现场有很多管线，密度比较大，一旦基坑支护发生失误，将会导致不可估量的损失。
5.由于城市施工的场地小、施工期限紧张，必须在施工之前做好详细的安排，尽可能降低意外事故的发生。
四、施工效果分析
实际施工效果表明，芜湖轻轨项目基坑多、工期紧，且基坑大多位于市政道路上，管线多、防护要求高，采用钢板桩进行基坑支护，能充分利用钢板桩耐久性能好、施工便捷、绿色环保性能显著、安全性能高、适用于场地狭小的作业空间等优点。
五、结论
钢板桩适用范围广，但钢板桩施工过程中，必须高度重视基坑支护的设计与方式，必须考虑多方面影响因素，如建筑物周围环境、地质条件、地下水情况、基坑深度、施工气候条件等因素，确定整体的施工方案与工艺。与此同时，还需要结合工程实际施工进度以及施工过程中的环境变化、具体问题等，调整基坑支护工艺，更好的满足施工需求。
参考文献：
[1]《热轧钢板桩》GB/T20933-2014
[2]《钢结构设计规范》GB50017-2003
[3]《芜湖市轨道交通1号线第六项目部深基坑专项施工方案》
[4]《钢板桩支护工程施工工艺标准》QB-CNCEC J010404-2004
论文作者:温石宝
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
标签：钢板论文; 基坑论文; 芜湖市论文; 芜湖论文; 倾斜度论文; 型钢论文; 托架论文; 《基层建设》2020年第2期论文;