城市狭窄区域地下管网施工中钢板桩的应用

　　[摘要]在城市狭窄区域进行埋深较大的地下管网施工，考虑到场地及周边建筑物安全环境的限制，必须尽量减小开挖的面积，降低对周围居民生产生活的影响，本文着重介绍了在城市地下管网施工中采用拉森式钢板桩进行基坑支护的成功应用，达到了安全、快速、高效地完成地下管线的施工任务，同时及时恢复了损坏的路面，确保了市民的正常出行，尽量降低了对市民生产生活的影响。

　　[关键词]城市狭窄区域;地下管网;钢板桩;基坑安全

　　引言：随着我国城市发展建设，原有城市地下管网与新建工程项目必然会出现平面位置及空间位置的冲突，为了加快新建工程的建设就必须对存在冲突的地下管网进行废除或改建。而处于旧城区的地下管线错综复杂，街道两旁的建筑物基础结构参差不齐，两旁建筑物距离施工区域极近，致使施工区域狭窄不利于大规模开挖施工，为了防止基坑开挖的塌方，减少对周围建筑物的破坏，在地质条件许可的情况下，采用钢板桩支护是基坑开挖较好的一种支护形式。本文结合南充市西河南路接黄莲湾路桥隧工程已建Φ2.4m配套雨水管道改迁工程施工的实际，浅谈钢板桩支护在城市狭窄区域地下管网施工中的应用，希望能起到一些借鉴作用。

　　1、工程概况

　　由于南充市西河南路主线桥桩基与已建Φ2.4m玻璃钢夹砂雨水管道的平面及空间位置冲突较大，无法避让。因此为配合南充市西河南路接黄莲湾路桥隧工程项目的总体建设，必须对新建工程影响范围内西河南路至玉带路交叉口的已建Φ2.4m配套雨水管道进行改迁。迁改雨水管道位于西河南路左侧，迁改总长236m，共8个检查井，检查井编号与主线桥里程桩号方向相反，编号为YA1-YA8。雨水管道仍采用管径DN2400玻璃钢夹砂管，承插式连接，180度砂石基础，在西河南路与玉带路交叉口接入既有截污井，管槽开挖深度6m，基槽净宽4.88m，采用拉森Ⅳ型12M长钢板桩支护，内设2*[25c槽钢腰梁，D203*6mm钢管横撑间距2M，其中YA3-YA4段管道共40m长下穿城市主干道金泉路。管道地基承载力特征值不小于0.1Mpa。

　　2、支护方案

　　本项目基槽开挖深度约6米，根据工程地质分析，槽壁开挖范围主要为人工填土和粉质粘土，而槽底则基本位于粉质粘土中。因此，若处理不当，将无法保证两侧的稳定，引起整体滑波、基底隆起等严重后果，开挖前必须进行可靠而有效的基坑支护处理。

　　针对本工程的地质特点，采用拉森IV型钢板桩、钢围檩加内支撑支护方案，钢板桩与内支撑结合可保证不会倾覆破坏，施工机械采用50T履带吊车，配合90型振动锤施工。两排钢板桩间距为6米。用振动锤打入拉森Ⅳ型钢板桩作为围护结构，桩长12米，连续两桩间相互咬合连接，有效防止侧漏和提高钢板桩的整体稳定性。支撑体系采用D203*6mm钢管水平内支撑，沿轴线方向间距2米设一道支撑，位置距钢板桩顶以下1.0m处。内支撑与钢板桩之间连接处设置2*[25c槽钢腰梁，全部采用焊接固定。

　　钢板桩施工完成后，采用挖掘机从支撑间隔中开挖取土，直至设计深度，以达到基坑开挖的目的，开挖出的土方禁止堆放在基坑两侧边沿，必须及时清运至指定弃渣场。另外，基坑开挖时，应按照钢板桩支护的范围按50m进行分段分层开挖，禁止在未支护的区域进行深层次的开挖。

　　3、钢板桩基坑支护施工工艺

　　钢板桩施工工艺如下：准备工作→测量放线→路面第一次破碎开挖→插打钢板桩→安装腰梁及内支撑→管槽基坑第二次开挖→管道及井室施工→管槽第一次回填→拆除腰梁及内支撑→第二次回填→拔出钢板桩。

　　3.1、准备工作

　　钢板桩施工需要做好材料、设备及人员等各方面的准备工作，应准备的材料包括50m计250块钢板桩，200m[25c槽钢，150m钢管内支撑以及焊条、氧气、乙炔等;应准备的设备包括50t履带吊、90型振动锤及相应的供电系统、电焊机、破碎头、挖掘机、自卸汽车等;人员方面必须准备8~10名专职工人，并做好相应的安全技术交底工作。

　　钢板桩施工前应对进场的钢板桩进行检查，发现问题及时处理，如除泥、除锈、矫正、接长等。

　　3.2、测量放线

　　由测量人员放出钢板桩支护范围的轴线和边线，并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。

　　3.3、路面破碎及第一次开挖

　　用冲击破碎机破除基坑开挖范围内原有沥青砼路面，采用大宇225型挖掘机挖出地面以下1.2m范围内的渣土，并用自卸汽车外运至指定的弃土场堆放。第一次开挖深度应严格控制，以方便施做围檀和内支撑为准，不宜过深或过浅。过深不利于基坑安全，过浅则无法满足施工围檩的条件。

　　3.4、插打钢板桩

　　施工中采用50T履带吊车，配合90型振动锤进行钢板桩的打拔施工，施工时应严格控制垂直度，将钢板桩打平基槽地面。钢板桩的施打应分段进行，最好按照限位槽钢的长度9m来划分施工段，每段施工时，应先将两端用于安装限位槽钢的钢板桩施打完毕，焊好限位槽钢后，再进行补打中间的钢板桩，限位槽钢可以结合围檩一起施作，完成后不再施作围檩。

　　3.4.1、试桩，试桩的目的就是检查钢板桩在该种地质条件下的打入状况，测定入土的速度、打入时间等参数。根据试桩所反映的问题，及时调整钢板桩打入施工的各项参数，以达到预期的目的。

　　3.4.2、首根限位桩的施打，先用振动锤将钢板桩上端夹紧，然后吊起呈竖直状，移至测量控制的基坑边沿处，缓缓降至已开挖的地面，开启振动锤。注意，此时履带吊下放的速度不宜过快，否则将影响钢板桩的竖直度，就这样慢速打入直至设计深度，采用同样的方法施打另一根限位桩。

　　4、施工过程中遇到的难题及处理方法

　　在钢板桩施工过程中，极易遇到桩身倾斜、打入或拔出困难、相邻钢板桩连带打入、基底流沙等问题，笔者在施工过程中采取了一些有针对性的措施，确保了钢板桩施工的顺利进行。

　　4.1、钢板桩倾斜

　　对于钢板桩倾斜的问题，首先应在打入之前将钢板桩悬吊竖直，紧挨限位架，必要时可以采用钢筋加设环向导箍。另外采用了屏风式打法，提高了钢板桩的整体性，如个别钢板桩的竖直度仍然达不到要求，应拔出重打。

　　4.2、钢板桩打拔困难

　　由于土层地质差异较大，部分段落钢板桩打拔困难，此时应采用的方法有：反复施打法：先对钢板桩进行拔起100-300mm后再进行振打，反复振拔、振打;强行振打法：使用振动锤一直持续对钢板桩进行振打强行打入，不过要注意单次持续时间不能超过15min;在保证设计基坑尺寸的情况下进行跳打或换位打拔。

　　5、总结

　　实践表明：在城市狭窄区域地下管网的施工中，只要地质条件许可的情况下，采用钢板桩进行基坑支护无疑是安全有效的。可以大大减小开挖面积和方量，防止基坑两侧既有建(构)筑物的沉降，有效避免和消除了各种由于大面积开挖酿成的安全隐患。同时钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，现场整洁。另外，钢板桩还可以重复使用，有利于节省投资。

　　参考文献：

　　1、《热轧U型钢板桩》(GB/T20933-2007);

　　2、《钢板桩在城市排水系统施工中的应用》，冯鼎华，2006.3.07;

　　3、《西河南路配套雨水管道迁改专项施工方案》，重庆巨能路桥公司南充项目部，2013.8。

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