1、 概述

随着我省经济的快速发展，城市基础设施、市政管网改造建设力度的加大，基坑支护工程在地铁、市政管网改造工程中非同小可，因此结合施工地质条件、技术等实际情况，因地制宜的选出最佳的支护方案，对根本上确保按时竣工，并取得令人可观的经济效益至关重要^[1]。轻质、高强、绿色、节能、高效、环保、可循环利用、施工快捷是基坑支护发展的必然方向，而钢板桩支护基本具有上面所述的所有优点，因此正备受施工行业的青睐。近年来，随着钢板桩朝薄、宽、深方向的发展，随着钢板桩截面模量和重量之比率不断提高，随着高强度钢材代替传统的低碳钢或是采用大截面模量的组合型钢板桩，这些优势的发展都极大地拓宽了钢板桩的应用领域^[2]。

2、 钢板桩施工特点

2.1安全性

由于基坑支护工程是临时性结构，基坑支护会因结构的强度或刚度不足而导致破坏，由于岩土性质千变万化、水文地质条件极其复杂容易出现基坑土体稳定破坏，从而导致基坑支护结构的破坏，基坑支护工程技术复杂，涉及范围广，安全储备小，风险较大，事故频繁。而由于传统的基坑支护工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常常经历多次降雨冲刷、周边荷载堆载等许多不利条件，导致长期存在安全隐患，且隐患难以消除，容易导致事故的突发。

就拿地下连续墙的施工来说，其需要的基本材料有钢筋和混凝土，钢筋笼制作涉及到钢筋的加工、切割、防锈等工序，混凝土的施工工艺中对土、水、CMC，以及分散剂、加重剂、防渗剂等都有较严格的要求，再加上地下连续墙的施工工序较多、技术要求较高，尤其因地下连续墙是钻挖成槽后就地灌注水下混凝土的薄壁结构，如果施工不当，容易因竖直度达不到要求，不能形成封闭的地下围墙，或者出现槽壁坍塌、墙体厚薄不匀、水下浇注混凝土质量低劣等事故，为基坑支护留下隐患。

而应用钢板桩支护时，钢板桩一般是在工厂加工好，然后运到现场。现场作业工作只是接桩，除锈，防腐，加劲板等辅助性工作^[3]，而且是地上作业。如果采用逐根式打桩，因为是近地面操作，所以打桩人员风险小。如果采用屏风式打桩技术能确保钢板桩的对齐精度和垂直精度，降低打桩难度和锁扣脱开的风险。

近几年来，许多学者通过模拟、计算都验证了钢板桩支护的可行性和安全性。张凯通过对钢板桩围堰最不利受力状况进行结构分析，对其强度以及稳定性进行详细检算，检算结果证明钢板桩围堰强度和稳定性均满足相应要求，说明钢板桩围堰在工程应用中的可行性^[4]。李有德结合实验分析了钢板桩的良好的止水效果，说明了钢板桩在基坑支护中的安全性^[5]。马保立等通过信息化应用，对整个钢板桩围堰施工过程进行监测，验证了钢板桩围堰施工的安全性^[6]。因钢板桩具有重量轻、强度高、结构简单、易于施工、锁扣紧密、防水性能好、刚度好、拼装完成后整体受力条件好、安全性高、对空间要求低，从而，在安全性上要优于传统支护方式。

2.2工期保证

传统基坑支护工程的施工周期长，如果遇到恶劣天气就会拖延工期，而钢板桩结构具有占用施工空间小、现场装配施工、断面开挖少等优点，会提高施工进度，缩短施工工期。目前，钢板桩作为一种高效、节能、环保的施工工艺在我国已经得到认可，钢板桩支护能减少土地占用，施工进度快，可大大减少对周边企业正常经营的干扰；而且钢板桩支护使用的砂、石材料少，安全环保，且可重复利用，能有效的减低施工成本。钢板桩支护、其时效性较强、能降低对空间的要求，不受天气条件的制约，在使用钢板桩的过程中能简化检查材料或系统性能的复杂程序、保证其适应性，互换性良好，从而缩短施工工期，工期得以保证。

钢板桩支护施工方便、进度快，不需要庞大的施工设备，有利于耐震设计等特点，并可根据工程的具体情况，改变冷弯钢板桩的断面形状和长度，使结构设计更加合理，而且断面性能更好，工期更短。

2.3经济性

2.3.1  放坡开挖：以挖10m长沟槽来计算土方工程造价。假定挖深5m,构筑物横断面3× 3m,土质为I、II类土,土方全部外运5km,其计算结果见表1

        表1  放坡开挖土方工程造价计算

2.3.2   粉喷桩支护：假定条件同上,桩长6m,桩径DN 500mm,双排桩,梅花型布置,计算结果见表2

        表2　粉喷桩支护土方工程造价计算

2.3.3  钢板桩支护：假定条件同上,板桩为6m长32A槽钢,计算结果见表3

表3　钢板桩支护土方工程造价计算结果

2.3.4  旋喷桩支护：假定条件同上,旋喷桩桩径DN 500mm,桩长6m,双排梅花型布置,计算结果见表4

表4　旋喷桩支护土方工程造价计算结果

    通过表1、表2、表3、表4的相互比较，可以看出使用钢板桩支护造价最低，经济最合理。从可重复使用、长远角度上来说，钢板桩在应用的过程中成本投入更低，而且其稳定性好，支撑力强，操作方便，可以循环使用，应用钢板桩可以减少深基坑开挖对周边环境的影响，具有一定的挡水能力，施工中多以租赁方式租用，用后可拔出归还，可多次重复使用，一般费用较小，本身占场地小，可以在距红线较近的地方施工。

3总结

总而言之，钢板桩是新型、轻质、高强、绿色、节能、高效、环保、可循环利用、施工快捷的建筑材料，从安全性、工期保证、经济方面来说，钢板桩是工程建设的不二法门，尤其是对于基坑支护的工程而言，钢板桩绝对是目前市场上的第一选择。在临时工程中，钢板桩的高强度和便于施工的基本性能得到了充分利用，而且环保效果显著，在施工中可大大减少取土量和混凝土的使用量，有效保护土地资源。同时钢板桩在使用后可以拔出和重复利用，耐久性强，使用寿命达到20~50年，这使它成为设计的最佳选择。如果将临时结构设计成永久结构，还可以大大降低成本。所以在施工过程中，我们要遵守规范，提高施工效果，以达到预期的施工效果，进一步推动钢板桩在我省的发展。

参考文献

[1]周志鹏. 建筑工程中基础土方开挖钢板桩支护的施工技术[J].建设科技,2016,15:152-153.

[2]陆明华.深水潮汐条件下超长钢板桩围堰施工分析及关键技术研究.2019.东南大学,MA thesis.

[3]张凌燕.钢板桩静压植桩工法施工定额研究.2020.广西大学,MA thesis.

[4]卢斌.深基坑钢板桩支护在建筑安全工程中的应用研究.2020.中国矿业大学,MA thesis.

[5]杨炳阳,杨竟南,廖海峰,王建成.钢板桩围堰结构设计与应用[J].建设科技,2022(14):77-80.DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2022.14.019.

[6]关晓梦.钢板桩围堰支护结构在水中基坑工程施工中的应用[J].杨凌职业技术学院学报,2021,20(02):9-11+29.DOI:10.19859/j.cnki.cn61-1403/G4.2021.02.003.