1、浅谈拉森钢板桩支护技术在市政工程基坑施工中的应用摘要：本文以工程实例介绍拉森钢板桩支护技术在市政工程施工中的应用，重点介绍在本工程实例中其施工流程及施工要点，总结该支护技术的优点，旨在与同行学习与交流。 关键词：拉森钢板桩支护技术；市政工程；基坑支护。 中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号： 概述 某市政道路工程位于广州市白云区人和镇，本工程全线共设倒虹吸圆管涵 2 座,横穿 拟建道路，倒虹吸桩号分别为： K0+914.8 及 K1+194，孔数及孔径均为 1-1.5m，涵长分别为 43.0m 及 42.07m，管道埋深约为 56.5 米，属深基坑施工作业，管底所在地层为冲积砂层。冲
2、积砂层为场区内主要含水层，含水量大，且大部分具有承压水，在基坑设计中必须考虑支护和止水。与本工程同时在建还有某房建项目，房建项目的临时交通道路与当地村道在本项目拟建道路上，红线外为当地居民房屋、农田与菜场，受施工场地不能超出红线外的限制，以及确保房建项目临时交通道路与当地村道的交通不能中断，基坑支护设计采用拉森钢板桩支护方式，分二个施工段，即单座圆管涵先做好半幅通车后，再做另外半幅。 2 支护措施简介 根据岩土工程勘察报告，本工程场地基坑开挖深度范围内土层主要为粉质粘土和粉砂，地质条件较差，同时管道基坑深度大。本工程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，设计要求采用了钢板桩支护方式，基坑支护的宽
3、度为 5m。 基坑支护方式：采用 12 米长 IV 型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护。适用于场地较小，土质较好（承载力特征值达到 120kPa 以上）,基坑开挖深度 H6300mm 的情况（自然地面所有杂填土后再清除约 0.30.7 m 种植土后开挖基坑） 。 3 工程水文、地质 3.1 水文 地表水：本工程沿线地表水丰富，耕地鱼塘、河涌水网密布。地表水位随大气降水、地表径流变化而变化。 地下水：根据地质资料显示，地下水以第四系松散土层孔隙水为主，其次为基岩裂隙水。孔隙水赋存于冲积层的砂土中，富水性一般；基岩裂隙水见于基底泥质粉砂岩和粉砂质泥岩等岩石的裂隙中，富水性差。地下水主要接受大气降
4、水补给，其动态变化受大气降水影响。勘察期间（2010 年 1 月份）测得地下水位埋深 2.703.50m，因而雨季期间地下水位有进一步升高的可能。 3.2 地质 本工程道路沿线地层属于华南准地台增城隆起区，位于广从断裂带西侧约 4.0KM 处，受断裂带影响不大。圆管涵位置开挖时土层现由上而下简述如下： K0+914.8 圆管涵：1-1 杂填土（Q4me）清除、厚约 1.00m1-2 种植土（Q4me）厚约 0.70m、清除 0.30m 2-3 粉质粘土（Q4al）厚约1.40m 2-5 粉砂（Q4al）厚约 2.40m 2-7 中砂（Q4al）厚约12.10m、设计基底高程 7.10m7.30
5、m； K1+194 圆管涵：1-1 杂填土（Q4me）清除、厚约 1.00m1-2 种植土（Q4me）厚约 0.70m、清除 0.30m 2-3 粉质粘土（Q4al）厚约2.30m 2-5 粉砂（Q4al）厚约 3.00m 2-2 粘土（Q4al）厚约2.60m、设计基底高程 7.60m7.80m。 4 技术要求 （1）基坑钢板桩的设置位置要符合设计要求，并给跌水井留出足够的支模、浇筑工作位置。 （2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）腰梁安装 a、锚腰梁是护结构中的传力构件，腰梁的设计充分考虑锚杆的
6、水平倾角、锚固力和装拆方法等。 b、对每根桩的偏差进行测量，在腰梁加工和安装时，使腰梁受力符合设计要求。 c、腰梁的组装与安装：本工程采用直接组装的方法。 （4）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 5、钢板桩支护施工工艺 5.1 施工顺序 钢板桩位置的定位放线挖沟槽及人工探管线安装导轨梁施打钢板桩拆除导梁挖土及装支撑安装管道施工回填石屑拔除钢板桩回填夯实土方至设计路基底面。 5.2 钢板桩支护方式 钢板桩的施打好坏关系到基坑的止水,是本工程施工关键的工序之一。根据以往施工经验以及地质实际情
7、况设计采用支护方式： 1） 、采用拉森钢板桩围护。 （详见下图） 钢板桩支护图 （2）工字钢长度一般是 6.0012.00m，搭接处采用高强螺栓连接或钢板焊接，钢板厚度不小于工字钢相应部位壁厚，钢管支撑、钢管横顶（活动钢支撑）采用可调螺旋基座对顶钢板桩、横撑顶紧，工字钢支撑点焊在钢板桩上。 （3）钢管支撑是顺沟槽方向的间距，设计间距为 4.00m。 （4）支撑的层次及标高考虑装管、浇筑等操作的方便。如因装管或浇筑的需要将横撑及支顶转换，则必须按照先撑（转顶）后拆的原则，逐层转换。 5.3 导轨架的安装 在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩
8、的贯入能力，需要设置一定刚度的、坚固的导轨架，亦称“施工围檩” 。 导轨架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为 2.53.5 米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大 815mm。 安装导轨架时应注意以下几点： （1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导轨架的位置。 （2）导轨架的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。 （3）导轨架不能随着钢板桩的施打而产生下沉和变形。 （4）导轨架的位置尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。 5.4 钢板桩施打 （1）施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩轴线。 （2）打桩前，对钢板桩逐根检查，
9、剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。 （3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。 （4）在施打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，采取拔起重打。 （5） 施工中根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般控制为 0.53.0 米之间。钢板桩施打的公差标准如下表所示； 钢板桩施打公差标准 （6）密扣且保证开挖后桩尖入土深度符合支护设计计算要求，保证钢板桩顺利合拢。 （7）打入桩后，在开挖过程中要及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处要进行焊接修补，防止产生水土流失，每天派专人
10、进行检查桩体。 5.5 钢板桩的拔除 基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多容易引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水震实、和夯实的措施（因填料为石屑） 。 （1）拔桩方法 本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。 （2）拔桩时应注意事项 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩 5 根以上。可根
11、据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 振打与振拔：拔桩时，先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让填料将土孔部分填实。 采用吊车起重机配震荡锤施工时应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的 1.2-2.0 倍。 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过 1.5h
12、。 5.6 钢板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔，必须及时补充填实处理。回填的方法采用灌水震实、和夯实法。所用材料为石屑或河沙。 5.7 基坑排水、降水 沿基坑两边设 350350mm 的截水明沟,防止地表水流向基坑，坑内根据需要设置临时排水沟,将基坑内积水导向集水坑,用潜水泵抽至地面排水明沟,经沉淀后排入临时排水沟。 5.8 基坑监测 本项目基坑监测项目包括支护结构的水平位移、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。每座圆管涵设置 2 个观测断面，监测对象每天观测 1 次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测 2 次。根据每日监测结果，对基坑开挖速度和深度、降水速度和排水量等及时进行调整。 6 结束语 市政工程的基坑施工工程中，特别是市政道路新建、改造项目，普遍面对的难题是对原有道路不能全封闭施工以维持原有交通通行，施工场地十分有限，基坑开挖不能大放坡，地下管线分布复杂，周围建筑物障碍，而且工期紧迫，给基坑施工带来很大麻烦。拉森钢板桩支护技术具有占用施工场地较少、较为经济、安全性好等优点，在市政工程得以广泛应用。 参考文献 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99； 广东省建筑基坑支护技术规程(DBJ/T 15-20-97)； 广州地区建筑基坑支护技术规定 （GJB 02-98） ； 钢结构设计规范GB50017-2003
