在现代建筑工程中,随着城市地下空间开发的不断深入,超深基坑工程日益增多,对支护结构的安全性、稳定性及施工效率提出了更高的要求。广州作为我国南方的重要城市,地质条件复杂,地下水位较高,基坑开挖深度普遍较大,传统的支护方式已难以满足施工需求。在此背景下,钢板桩支护技术因其施工速度快、止水性能好、可重复利用等优点,成为广州地区超深基坑工程中广泛应用的支护形式之一。
钢板桩是一种通过打桩设备将具有一定刚度和强度的U型、Z型或直线型钢板桩打入土层中,形成连续的挡土止水结构。其主要作用是承受土压力、水压力,防止基坑边坡失稳和地下水渗入,保障基坑施工安全。
在广州地区,由于地层多为软土、砂层及淤泥质土,地下水位较高,钢板桩支护不仅能有效止水,还能与内支撑或锚索系统结合,形成复合支护体系,适用于深度在10米以上的超深基坑工程。
在进行钢板桩支护前,必须进行详尽的地质勘察,掌握地层分布、地下水位、土体物理力学参数等信息。根据勘察结果,结合基坑形状、深度、周边环境等因素,进行支护结构的优化设计。广州地区的超深基坑常采用多道内支撑或预应力锚索与钢板桩联合支护的方式,以提高整体稳定性。
钢板桩的选型直接影响支护效果。广州地区多采用U型或Z型高强度冷弯钢板桩,具有较大的截面模量和良好的抗弯性能。对于超深基坑,还需选择具有较高抗拔性能的桩型,并合理配置桩长和桩距,确保支护结构的整体刚度。
钢板桩的施工精度对支护效果至关重要。在广州地区,通常采用液压振动锤或静压桩机进行沉桩作业,减少对周边环境的振动影响。同时,施工过程中应严格控制桩的垂直度和打入深度,避免出现倾斜、错位等问题。此外,采用GPS定位或全站仪进行实时监测,确保施工质量符合设计要求。
由于广州地区地下水位高、渗透性强,仅依靠钢板桩难以完全止水。因此,在钢板桩支护体系中常配合设置高压旋喷桩或深层搅拌桩作为止水帷幕,有效阻断地下水渗透路径。同时,在基坑内部设置完善的排水系统,如集水井、排水沟等,确保基坑内部干燥,便于施工。
对于深度超过10米的超深基坑,钢板桩支护必须配合内支撑系统使用。内支撑通常采用钢支撑或混凝土支撑,布置形式包括对撑、角撑、环形支撑等。在设计时应充分考虑施工阶段的受力变化,确保支撑结构的刚度和稳定性。广州地区多采用可拆卸式钢支撑,便于后期回收和重复利用。
钢板桩支护施工过程中,应建立完善的监测系统,对基坑变形、支撑受力、地下水位等进行实时监控。常用的监测手段包括测斜仪、应力计、水位计等。一旦发现异常,应及时采取加固措施,防止事故发生。
此外,施工安全管理也是不可忽视的环节。需制定详细的施工组织设计和应急预案,明确各工序的施工顺序和安全控制要点。同时,加强现场人员的安全培训和交底,确保施工全过程的安全可控。
在基坑施工完成后,需对钢板桩进行拔除。拔桩过程中应采用专用的液压拔桩机,避免对周边地层造成扰动。拔出的钢板桩应及时清理、修复并分类存放,以便下次重复使用。这种可循环利用的特性,不仅降低了工程成本,也符合绿色施工的发展方向。
随着广州城市建设的快速发展,超深基坑工程日益增多,对支护技术提出了更高的要求。钢板桩支护技术因其施工便捷、止水性能好、环保性强等优势,在广州地区的深基坑工程中得到了广泛应用。通过科学的设计、精细化的施工管理以及完善的监测体系,钢板桩支护能够有效保障基坑施工的安全与质量,为城市地下空间的开发提供坚实的技术支撑。未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,钢板桩支护技术将在广州乃至全国的深基坑工程中发挥更加重要的作用。
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