浅谈拉森钢板桩在提防工程建设中的应用

浅谈拉森钢板桩在提防工程建设中的应用

路明

广东鸿高建设集团有限公司523000

摘要：随着建筑行业的不断发展，人们的安全意识、节能环保意识越来越强，对建筑工程要求不断提高。深基坑工程是现代建筑施工中最常见也是风险性比较大的一项临时的综合性工程。基坑支护是保证基坑工程施工中安全的重要手段之一，目前常用的深基坑支护方式有地下连续墙、排桩、土钉墙等。而作为绿色、环保的新型建材，拉森钢板桩越来越多的被应用到工程建设中，如大型管道铺设、堤防护岸、挡土墙等工程。本文主要介绍东莞市威远岛环岛路提防工程基坑支护方案，说明拉森钢板桩在提防工程建设中的应用。

关键词：深基坑工程；拉森钢板桩；环岛路提防工程；支护

东莞市威远岛环岛路是区域性城市交通通道，承担了整个威远岛的景观观光。其中新建提防工程全长5648.358米，新建堤岸挡墙采用现浇C40钢筋式挡土墙，其下部采用两排Φ800灌注桩基础。堤岸采用围堰施工。于2011年4月10日开工，2012年6月30日完工，工期为448天。

一、地质条件

根据钻探揭露，拟建场地在勘探深度范围内的第四系底层主要有填土层、海陆交互沉积层，第四系冲洪积层系残积层，下伏基岩为泥质岩和混合岩。

1、填土层：第一层为人工填土层

2、第四系海陆交互沉积，根据物质成分及粒组组成的差异，该土层为10个亚层：

1）淤泥层；2）粉质粘土层；3）中砂层；4）淤泥层；5）细砂层；6）淤泥质粉质粘土层；7）中砂层；8）粉质粘土层；9）细砂层；10）中砂层。

二、施工现场环境条件

（1）挡土墙河堤岸平原，地表多为鱼塘和村落，原有砼道路及照明设施并有绿化及树木，需要短期时间内征收拆迁交付使用。

（2）场地原挡土堤防外河床的基坑围堰边线约19m至50m，内有淤泥（约0.5m~0.9m深）挡土墙外抛石面有红树林，不影响进入施工。

（3）本区属冲积平原地势低平，地面高程约在0.25m~4.57m，地下有市政排污管，排水管，供水管，电缆，光缆。

三、施工顺序

由现状挡墙外填筑土（砂）方至设计堤岸线外8m作为围堰及各桩基础施工平台：水泥土搅拌桩⟶灌注桩支护⟶土方开挖并施工挡墙⟶回填墙厚填土⟶拆除支护桩⟶墙前围堰土方清除。

四、选择深基坑支护方式

本工程开挖深度大，约为5.2米，基坑呈带状，深度相同；穿越层土质有淤泥、粉质粘土、中砂、淤泥、细砂，淤泥质粉质粘土，上层滞水和太平水道内水对基坑支护有一定的影响；工程工期紧，工程质量要求高。

考虑本工程特点，按照“安全可靠、工艺可行、经济合理”的原则，兼顾工期、交通等方面，又考虑到本工程基坑为临时性机构，故选择FSP-IV型拉森钢板桩支护，增加两道内支撑。钢板桩壁厚15.5mm，横截面积每片为96.99cm2，二次力矩每片4670cm4，每米38600cm4，截面模量每片362cm3，每米2270cm3。依设计选用钢板桩长度12m长。

支护结构设计图如下：

A型新建堤防挡土墙基坑支护标准断面

支护类型选择后，设计单位分别对临水道侧和道路侧支护结构进行了支护桩承载力验算、腰梁强度验算、内支撑的强度设计验算、整体稳定性验算，验算结果均满足规范要求。

五、地下水控制

勘探期间，各孔均遇见地下水，根据地层分部、岩心观测及钻孔简易水文地质观测，场区地下水按赋存条件，分为储存于填土层的上层滞水，赋存于第四系图层中的孔隙承压水，孔隙潜水及基岩裂隙水混合水类型，场地地下水通过下部砂层在存在水力联系。

勘察期间测得场地稳定地下水位埋深为1.30~4.30m，稳定水位标高-0.96~2.89m，其稳定水位随地形及季节性气候影响而波动。

拉森钢板桩具有良好的滞水功能，可以解决地下水渗入基坑问题。对于坑内的少量由于降雨等产生的水本次设计采用集水井明排方式进行排水。

六、钢板桩施工

（1）打桩设备

根据施工现场的条件及施工单位机具设备资源配置情况分析，投入钢板桩打拔桩机2台用于施工。打拔桩机柴油捶打桩机。

（2）钢板桩施工顺序

设沉桩定位线⟶表层回填⟶设沉桩导向槽⟶整修机械施工平台⟶沉设围护桩线⟶将桩送至指定标高⟶挖除淤泥土⟶基坑内施工⟶拔出钢板桩

（3）单桩逐根打入法施打钢板桩

工程采用常用的单桩逐根打入的方法进行钢板桩施工。施工前，先测量放线定出轴线；间隔一定距离设置导向桩，导向桩为拉森钢板桩，并利用挂绳线做导向线，控制钢板桩的轴线位置；打桩开始后，利用打桩机起吊钢板桩，起吊时做好安全防护措施，人工扶正后，打桩机开始打桩，单桩逐根连续施打，打桩过程中应密切注意钢板桩位置是否偏移。

4、拔桩

待基坑内工程施工完成并按要求回填后，再拔除钢板桩。按设计要求采用静力拔桩；当无法采用静力拔桩时，可选择振动拔桩，施工时应采取措施将振动降低。

七、施工注意事项

（1）本基坑工程重要性等级为二级，应选择有丰富经验的专业施工队伍进行支护体系的施工；

（2）基坑开挖时应分层竣工开挖，开挖时分层不超过1m。基坑开挖应选在枯水季节施工。钢板桩节点采用焊接连接等有效措施措施使其为钢节点；当土方开挖到内支撑标高一下1m时应设置内支撑。当底板浇筑完成后并达到100%强度后可拆除下部支撑；

（3）施工时要做好基坑内排水工作，主要是对施工期降水应采取措施尽快排除，避免基坑浸水。加快施工，避免基坑长期暴露。距基坑顶15m范围内不得重型车辆行驶，堆载、堆土高度不得超过0.6m。离基坑顶边不小于1.5米的范围内设置防护围栏；

（4）钢板桩的平面位置应保持轴线平直顺畅，并桩桩相扣；钢板桩插入前需涂刷减摩擦剂；

（5）桩位顺基坑方向水平偏差不大于100mm，垂直偏差不大于0.1%；

（6）基坑回填到基坑平台标高以上时才能拔桩，拔桩方式应充分考虑现场施工环境，符合安全文明施工规范；

（7）拔桩时间隔拔桩，间距大于等于2.0m，拔桩时注入水泥砂浆密实孔隙，注浆浆液应施加速凝剂，边拔边灌；

八、基坑监测

除了良好的设计与施工质量，严密的环境监测也是保证基坑顺利进行的重要措施。

基坑监测内容有：1）支护桩及内支撑应力；2）两倍基坑深度范围内的建筑物、路面及地下设施的沉降和倾斜观测；3）支护桩倾斜、变形；4）警戒值的确定，桩体水平位移60mm；

基坑开往前，进行监测点设置，建立基点网，

根据本工程特点，初步确定各监测项目的检测频率如下表：

检测的成果应按施工的不同阶段，以不同形式逐步整理提交。检测资料包括原始状态调查资料，作为后续检测分析的参数基准值，基坑开挖期间，应开启所有检测系统，随工程进度以图、表或文字的形式，分阶段提交检测资料。如果遇到异常情况或开启降水井期间，加大检测频度，定期或随时提交检测资料。

险情发生时刻的预报是困难的，也很难做到准确。但通过系统检测，是完全可以做到防止偶然灾害发生。

九、应急措施

（1）在基坑开挖前，做好应急救援预案，应考虑所有可能出现的险情，准备好抢险设备和物资；

（2）当基坑侧壁局部出现的过大的位移，应采取加设支撑、坑底加固、设置坑底支撑等方法处理；

（3）基坑开挖过程中，若出现渗水或漏水，根据水量大小，采用坑底设排水沟，引流修补、密实混凝土封堵、压密注浆、高压旋喷注浆等方法及时梳理；

（4）基坑周围的管线保护根据本工程特点采用打设封闭桩或开挖隔离沟等方式。

十、结束语

本文通过对环岛路基坑工程施工的介绍，论述了基坑施工中支护方式拉森钢板桩的施工工艺、施工中注意的事项以及整个基坑施工中检测及应急措施。本工程的基坑开挖5.3米，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，在工程开工前，施工单位编制了深基坑支护专项施工方案，组织了专家论证，施工方案通过了专家评审。本工程支护方案在施工中得到了巨大了成功，工程施工工艺值得推荐。

参考文献：

[1]余昕：《武汉新区四新地区排水泵站工程基坑支护研究》，《武汉理工大学硕士论文》2011。

[2]钟胜华，胡畅：《岩溶淤泥地质条件下深基坑地基处理实例》，《东方电气评论》2008