軟土地區深基坑群HUW工法樁支護結構應用

鄧偉

HUW施工技術是一種在各種施工環境中廣泛應用的先進技術，它具有許多優點，包括安全便捷、節能環保和性價比高等特點。這項技術主要用于陸地和水上各類基坑支護工程。HUW又被稱為型鋼鋼板連續墻，它在實際施工中面臨不同的條件和挑戰。其中，軟土地區是施工中最具挑戰性的地質環境之一。因此，對于在軟土地區應用HUW施工技術的深入探究變得非常必要。軟土地區的特點是地質較差，土壤結構松散，抗力較低。這意味著在軟土地區施工時，需要采取特殊的措施來確?；拥姆€定性和施工的安全性。HUW施工技術在軟土地區具有獨特的優勢，可以有效地應對這些挑戰。

一、工程概況

某擬建地鐵工程的地下一層為鋼筋混凝土的箱型框架構造，通過對施工現場地質條件、車輛通行、現場環境等綜合考量，主體工程決定采用順序明挖法進行施工，附屬工程采用HUM施工技術，并設置混凝土鋼筋冠梁。HUM施工法采用相關材料的參數是：700×300×13×24的帶止口的H型鋼和U型板樁，水平支撐分別采用的是600×800砼支撐和型號為609×16鋼支撐。

二、工程重難點分析

根據對現場施工條件的勘測，該工程的附屬工程所要進行施工的地層有兩層，從上而下分別是素填土和淤泥粉質黏土，而HUM施工的樁底處于淤泥粉質黏土層，施工位置的地質條件相對復雜，在具體施工中非常容易發生樁體傾斜和偏移等現象，這樣將會對工程產生非常嚴重的安全隱患，嚴重影響工程質量。因此，在具體施工過程中，對HUW工法樁的控制將是本工程中最為重要的環節，也是最需要進行深入探究的重點。

解決方案：本工程采用對HUW工法樁的定位技術來解決上述施工難點及問題，尤其針對水平線和樁身90°的數值進行了嚴格的監測和控制。并在圍護范圍內借用專用的設備儀器開展精準的數值測量工作，確保復核結果與初測結果相吻合。安裝定位架期間，需重點對所有的水平儀設備進行監測，將垂直及水平2個不同方向的數值誤差調整在3mm以下。定位架在安裝穩定后，將H型鋼構件以吊裝形式90度角嵌入。需要注意的是，使用HUW技術樁下沉操作期間，要在導向架上放一把水平尺，由此對鋼板樁的角度予以測量，確保其為90°，遇偏差明顯時以5m為一個節點進行角度的監測和調整。在鋼板樁插入深度超過5m的情況下，要及時將其拔出，確保其以90°的平穩狀態再次插入。

三、施工工藝

1.HUW工法樁工藝流程

作為軟土區深基坑作業的一種支護方式，HUW工藝的操作順序為：作業前的相關準備→施工區地面平整處理→放樣測量→樣槽開挖并形成→導向架安裝→H及U型不同鋼板的施打→導向架撤離→鋼板高度調整→上述環節重復作業。

2.施工準備

（1）根據初始設計樣稿，進行詳細調研、勘察和資料掌握，了解軟土施工區周邊的土壤性質、地質環境、水文特色以及既有建筑物的實際情況。在施工前清除場地內存在的障礙物，并在硬化地面結束后，確保施工地面的平順、耐用及整潔，可以采用1%的地面平整度作為合格作業標準，必要時使用鋼板予進行填平。

（2）重點安排施工材料的儲存與堆放。確保所用材料在進出階段順利可行，并定期對中大型的機械設備和工具等做定期保養和調試處理，保證其正常運作狀態，最后將地埋做整平和夯實處理。

3.測量放樣

測量工作人員要以初始設計圖稿為基礎依據，在實際的場區內標記出一定數量的樁位作為控制點，便于后續測量工作的順利開展，且樁位的平面偏差值要控制在30mm之內，在各樁位之間的定位架上做紅色標記，確保定位的精確度。測量坐標沿用施工區域所在的城市坐標或指定的專用坐標。對水準點的設立，要以穩定性作為基礎依據，沿路兩邊分別設立。測量結果必須借助固定標樁的實際情況來記錄。放樣時，工作人員要先將設計圖稿中的HUW圍護體中心線作為基礎溝槽中心線，同時在其周邊設立一定量的標樁，便于對溝槽中心線的精確掌握。

放樣操作期間，遇既有建筑物與地下管線相互交叉影響時，要及時與委托方進行溝通，不可擅自更改線路。最后對測量及計算結果予以二次復核，相關負責人也要同時在結果書上簽字確認，杜絕出現的不良后果。

4.樣槽開挖及導向架定位

開挖樣槽的工作方法是按照施工人員事先打好的墨線標記，用切割機將道路沿線切割，然后用重錘將切割線范圍內的混凝土路面全部搗碎，用挖掘機械對搗碎的混凝土進行清理，同時用挖掘機在切割線出摳槽，最后派工人對現場混凝土雜物進行清理，同時將樣槽挖掘至低于路面位置的2～2.2m處，然后進行樁放樣。

當對施工場地的路面施工完成后，還需要檢測導向架設置處的地基是否符合施工要求，如不符合，可以采用鋪設鋼板等措施對地基進行找平作業，只有充分保證導向架設置處地基的平整和承受力，HUM工法樁的垂直度才能得到更好的保障。

導向架的施工是影響樁體垂直度以及HUM工法樁后續施工的關鍵因素，該工程中導向架是桁架結構，分為上下兩層，總重量約為6000kg，高度為3m，它需要采用高噸位履帶車或吊裝車對其進行吊裝作業。在具體吊裝過程中，要先利用定位架上的水平標尺和液壓式頂升柱來控制定位架的橫縱向位置，將最終放置位置控制在小于3mm的誤差范圍內，它可以同時對6組H型鋼進行放置施工。當定位架安裝完畢后，利用履帶式起吊機將H型鋼吊裝在定位架的內部，利用定位架將H型鋼放置在指定位置，保證其水平垂直度，進而保證在U型鋼板施工中能夠沿著止口槽順利對接，并保證整體圍護結構的工程質量。HUW工法樁節點大如圖1。

圖1 HUW工法樁的節點大樣展示

5.H型鋼及U型鋼板施打

導向架設置完成后，開始對H型鋼進行吊裝作業，將H型鋼用75t履帶吊裝車吊起穿入導向架中，然后對水平垂直度均在施工要求范圍內的H型鋼進行入土作業：首先利用H型鋼的自然重力讓其逐步下沉；然后再用振動錘對其進行振動作業，在振動作業過程中，應保證振動的速度不能過快，當H型鋼到達導向架制動高度位置后，就要停止振動作業；緊接著再對另一根H型鋼進行相同作業，對每一根H型鋼最好預留不同的高度，這樣方便對U型板的施工。

當全部H型鋼施工完成后，對U型鋼板進行施工作業。U型鋼板的大小、長短會受各種因素影響，在運輸和加工過程中發生變化，因此在運抵施工現場時它的尺寸是不一致的，這時候需要對鋼板樁的鎖口間距進行精準測量，然后根據實際需要對U型鋼板進行鐵錘敲擊。當U型鋼板的兩端順利插入鎖口以后，與H型鋼一樣，先利用自身重力讓其下沉，然后再用振動錘對其進行振動，直至U型鋼板下沉到要求位置。在H型鋼和U型鋼板振動下沉的過程中，要時刻關注定位架滑輪的變化，要始終確保動滑輪與H型鋼接觸，全程保持轉動狀態。

要將定位架上的H型鋼和U型鋼板組合在一起進行施工作業，定位架上的全部H型鋼施工固定好后，將H型鋼逐步振動入土至指定位置，這時保證H型鋼樁頂距離定位架50cm左右的距離，這時候先將U型鋼板左右兩面的圓鋼切割成斜角，并用涂滿黃油的方法來減少摩擦力，然后再將剩余的U型鋼板全部沿著止口槽插入到指定位置，這樣就算完成了一組HUW工法樁施工，如圖2所示。

圖2 HUW工法樁施工示例

在HUW工法樁具體施工過程中，采用涂刷黃油的方法來密閉和封堵H型鋼和U型鋼板之間的縫隙，以此來保證密閉防水效果。密封防水效果主要考驗的是對H型鋼和U型鋼板止口處的實施，因此在U型鋼板插入H型鋼的過程中要邊插邊涂刷黃油，同時在止口處的圓鋼四周提前涂刷至少2mm厚的黃油。在對各個部位的HUW工法樁施工之前，事先對定位架上H型鋼和U型鋼板振動下沉速度進行測量，并對現場定位架的水平垂直度和H型鋼、U型鋼板的施工效果與施工設計進行比對分析，從而來科學合理地確定振動下沉速度，也為后續的HUW工法樁施工提供可靠的數據參考，以此來保證HUW工法樁的施工質量。對一個定位導向架施工結束后，將導向架上的型鋼確定位置的裝置徹底松開，利用履帶吊裝機械將其吊裝至下一個施工現場，到達下一個施工現場后，開始對新一輪的HUW工法樁進行施工。確保將H型鋼和U型鋼板振動至指定標高位置。

在HUW工法樁支護結構的施工中，H型鋼和U型鋼板的施打是關鍵的環節。在軟土地區施工時，需要注意材料應選擇適合軟土地區的H型鋼和U型鋼板材料，確保其強度和穩定性滿足工程要求。施打過程中應控制施打的速度和力度，避免過快或過猛的施打造成土體的變形或松動。根據軟土地區的情況，采用適當的施打方法和參數，確保鋼板的牢固嵌入土壤中。

H型鋼和U型鋼板的施打順序應按照設計要求和施工方案合理安排，確保施工的連續性和一致性，避免局部變形或不均勻的情況發生。

6.HUW工法樁拔除

（1）當基坑內的全部主體結構施工完畢后，將基坑內的土層回填至HUW工法樁的頂部，開始對HUW工法樁進行拔出操作，拔出作業要使用機械電動錘或液壓錘，以及一定噸位的起吊機械。

（2）在具體拔樁作業時要注意以下事項：①當振動錘將HUW工法樁夾住后，要將HUW工法樁與振動錘用鋼絲繩進行保險固定；②保險固定用的鋼絲繩一定要具備相當的標號，并且要時常檢修，當鋼絲繩有斷股現象時要及時更換；③起吊機械在拔出HUW工法樁前，先讓振動錘振動10～30秒左右，確保樁體松動；④在起吊機起吊時，一定要保證勻速向上，切記速率不一發生安全隱患事故；⑤現場指揮施工人員一定要隨時觀察拔出情況，防止發生保險扣脫落等現象。

（3）具體對HUW工法樁的拔樁作業流程是：振動錘將樁體夾住→用保險鋼絲繩進行保險固定→振動錘振動10～30秒→起重機進行起吊作業→當HUW工法樁底出土后，起重機將樁體整體平放到指定場地→解除保險扣和鋼絲繩，完成拔出作業。

四、結語

綜上所述，本文通過具體工程案例的研究，對HUW工法樁支護技術在復雜土層內的施工應用進行了深入探究。通過精準施工操作和相應的應對措施，確保了基坑工程的整體安全性和工程施工的質量。HUW工法樁支護技術在施工中展現出了多個突出優點。具有高效快速的施工效率，能夠大幅縮短施工周期，提高工程進度。HUW工法樁的施工工藝經過工具化程度的提升，實現了施工操作的標準化和規范化，減少了人為因素對施工質量的影響。該技術還具備節能環保的特點，有效降低了能源消耗和對環境的影響。HUW工法樁支護技術在不同工程項目中的成功應用可復制性強，為類似工程提供了有力的參考和借鑒。