探讨钢板桩与锚索结合施工在建筑工程中的应用

探讨钢板桩与锚索结合施工在建筑工程中的应用

余泳彤

陕西建工第十建设集团有限公司 陕西 汉中 723000

［摘要］随着建筑行业的高速发展，中心城区的空间利用率不断提高，这对建筑行业基坑支护势必会造成一定影响。本文就崔家营棚户区改造项目的工程特点，详细介绍了基坑支护中拉森钢板桩与锚索结合的施工方法，希望能给相关工作人员提供帮助。

［关键词］基坑支护 ；拉森钢板桩 ；预应力锚索

［前言］在建筑施工中经常采用钢板桩挡土挡水，钢板桩作为围堰不仅环保，而且施工速度快，造价低、强度高、耐水性好，可降低施工对作业空间的要求，施工简单，工期短，耐久性好，时效性强，不受天气限制，处理和解决了开挖过程中的一系列问题。

1、工程概况

1.1 项目概况

该项目位于汉中市汉台区，东一环路以东，光明路以西，前进东路以北，已建成小区以南，占地面积76639㎡，场地基本呈矩形，东西向长约313m，南北向长约248m，由22栋主楼和附属裙楼组成，单位工程众多，建筑体量庞大。

1.2 基坑特点

该工程场地东侧、西侧和北侧距周边道路相对较远，有一定放坡条件。南侧开挖下口线距弱电最近处约2m，无法放坡，因此基坑南侧采用钢板桩加锚索结合施工的支护方式。

1.3 工程地质条件

根据外业钻探及土工试验结果报告，场地土体由杂填土、卵石、中砂等组成。地下水为潜水类型，勘察测得地下稳定水位埋深10.20～13.50m，补给来源为大气降水及汉江侧向补给，径流方向为南北向，水位年变幅大于2m。

2、基坑支护形式

本文重点介绍南侧基坑支护的施工方式，该段采用拉森钢板桩与锚索结合的支护方式，钢板桩桩长9m，桩悬臂高度5m；在桩顶下-2m 设置一道预应力锚索，锚索长15m，水平间距4m，锚固端长9m，锁定值100kN。

3、施工工艺

3.1 钢板桩施工工艺

3.1.1施工流程：施工准备→设备机具及材料准备=→桩位放样→施打设备进场→设备调试定位→吊送钢板桩→夹桩及就位→插桩→锤击沉桩→停锤→桩机移动

3.1.2钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前定位出准确的支护桩中线，若对施工有影响应通知设计单位做相应调整。施工时若钢板桩打入困难则采用引孔机进行引孔施工。

3.1.3钢板桩施工前应全数检查验收，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，验收不合格者严禁使用。

3.1.4在插打过程中随时监控每根桩的斜度不超过1%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打；钢板桩桩位偏差应不大于50mm，垂直度偏差不大于1/ 150。

3.1.5钢板桩施打采用屏风式打入法施工。施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状然后再施打。通常将屏风墙两端的钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

3.1.6地下室侧壁回填后，方可拔除钢板桩。拔除前，应仔细研究拔桩方法、顺序及土孔处理，防止振动、带土过多而引起地面沉降和位移。            

3.2 预应力锚索施工工艺：

3.2.1施工流程：测量、放线定位→钻机钻至设计深度→插锚索→压力灌浆→养护→焊锚具→腰梁制作→锚索张拉→锚头锁定。

3.2.2锚索钻孔孔径150mm，钻孔倾角为15°，水平间距4m；锚孔定位偏差不大于20mm，锚孔偏斜度不大于5％；钻孔深度应达到设计要求9m。

3.2.3锚索灌浆前进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或坍落松土应立即处理，成孔后应及时安设钢绞线并注浆。

3.2.4锚索注浆采用二次注浆工艺：第一次注浆材料选用水泥砂浆，强度为M30，注浆压力0.6~0.8MPa，直至浆液从孔中溢出。第二次注浆选用水灰比0.5~0.55水泥浆，注浆压力为1.5~2.0MPa，使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆浆液注入到砂浆和土体之间，达到注浆压力的1至2分钟且孔口有冒浆现象时，即可结束注浆。

3.2.5施工时当浆体不能满足要求可外加减水剂，严禁随意加水，浆体应搅拌均匀并立即使用。注浆时，注浆管应插至距孔底100mm处，孔口部位设置止浆塞及排气管。开始注浆前、中途停顿或作业完毕后须用水冲洗管路。

3.2.6根据GB50086-2015《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》，当孔内砂浆达到设计强度75%且不小于15MPa后方可进行张拉，张拉中需对锚索伸长及受力作好记录。当伸长量或拉力变化异常时，立即停止张拉，查明原因后再次进行；锚索每次张拉力为15KN，张拉荷载要逐步施加至设计100KN后，再按要求锁定。

3.2.7锚索应按《建筑基坑支护技术规程》有关要求进行锚索拉拔试验，便于根据试验结果调整设计参数。

3.3排水要求：

3.3.1为防止地表水从坡顶渗入边坡，坡顶以外围墙范围内用水泥砂浆硬化，硬化面设计成顺坡，地表水流入坡顶排水沟后集中外排。

3.3.2坡底排水沟沿坑底坡脚设置，且应在基坑开挖至基底前形成，主要为疏排坑内积水、保护基底土层。坑底排水沟的设置应与主体基坑排水相结合。

4、钢板桩施工常见问题及防治措施

4.1 漏沙、漏水：基坑挖土过半时，发现钢板桩接缝处和转角处渗漏、涌沙。

原因分析：①钢板桩旧桩较多，使用前未进行校正修理或检修不彻底，锁口处咬合不好，以致接缝处易漏水。②转角处未实现封闭合龙，应有特殊形式的转角桩。③钢板桩的垂直度不符合要求，导致锁口漏水。

防治措施：旧钢板桩在打设前对弯曲变形的钢板桩用千斤顶顶压或火烘等方法矫正。防止钢板桩锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。由于钢板桩打入时倾斜，且锁口结合处有空隙，封闭合龙比较困难，可采用轴线封闭法。

4.2钢板桩倾斜：开挖土方的机械停在地面钢板桩附近，开挖不久即发现钢板桩顶侧倾，坑底土隆起，地面裂缝并下沉。

原因分析: ①钢板桩施工都在软土区，设计嵌固深度不够，因而开挖后地面下沉，坑底土隆起是管涌的表现。②在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩附近，增加了土的地面荷载，导致桩顶侧移。
   防治措施: 钢板桩嵌固深度必须由计算确定，现场不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载计入设计中，以增加桩的嵌固深度。

5、基坑监测

本工程中基坑面积大，周边环境较为复杂。基坑坡顶线按照15~20米间距布置坡顶水平、竖向位移观测点；并对周边环境进行监控，保证基坑安全稳定。基坑监测严格按照《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-2019等有关规定进行。监测项目包括坡顶水平位移、竖向位移，基坑周围地面沉降等。

6、结束语

拟建建筑工程场地有限，周边道路环境复杂，势必会对基坑支护造成一定影响，而钢板桩支护技术对于施工非常快捷，施工所用机械对场地要求很低，而且工程结束后能够多次回收再利用，既节约了资源，又非常环保，所以在基坑支护工程中应用钢板桩加锚索这一施工工艺一定会越来越被大众接受，相信在未来钢板桩支护技术将会得到更好的推广和应用，使我国建筑行业基坑支护迈上新的台阶！

参考文献

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[2]赵中娥.建筑工程深基坑支护施工中拉森钢板桩的应用[J].工程建设与设计,2022,19:225-227.

[3]薛亚忠.钢板桩在深基坑支护中的应用[J].科技与创新,2016(01):143-144.