拉森钢板桩在高淳、溧水引水工程基坑支护施工中的应用
2014-11-24刘万屹
摘 要：随着工程行业的迅猛发展，钢板桩作为一种新型建材，在各类基坑支护、围堰等工程中广泛应用。文章结合本单位工程实例，阐述拉森钢板桩在基坑支护中的应用；介绍有关拉森钢板桩的设计、施工要点及现场经验。
关键词：钢板桩；方案比选；基坑支护；施工要点
1 工程概况
南京市高淳、溧水引水工程为沿绕城公路-宁杭高速公路-溧马高速公路-宁高高速公路的新建盖板沟工程，其中穿越仙林铁路处为秦淮河特大桥，里程为仙林线K305+800，线间距为4.2m，曲线半径为1600m，京沪高铁处为双线客运专线，线间距5.0m，直线地段，新建输水管道从该桥的2号桥墩与3号桥墩之间穿过，里程为京沪铁路K1029+536。新建盖板沟长134m，尺寸2.0m*2.7m。
1.1 地质情况
根据设计院相关设计文件及提供的图纸（截图如图2所示），该场地自上而下土层为：
1.1.1 粉质黏土：灰褐色、黄褐色，硬塑，含少量铁锰质结核，土质较均匀，上部0.00～0.50m多为耕植土，含少量植物根系，σ0=150kPa。
1.1.2 淤泥质粉质黏土：灰黑色，流塑，土质较均匀，σ0=40kPa。
1.1.3 粉砂：灰黑色，饱和，稍密，σ0=100kPa。
图1 地形柱状图
1.2 拉森钢板桩施工设计要求
根据现场工地的实际情况，结合钢板桩有关的施工规范，基坑采用拉森钢板桩+基底注浆加固模式。两侧选用拉森Ⅳ钢板桩支护，围檩采用2x22a普通工字钢上下双拼钢围檁，钢支撑采用22a普通工字钢，水平间距为3m，并在围檁与钢支撑间垫200×300×10mm钢板。桩长选用12m，呈@400L 12m分布。京沪高铁段基坑深度为3.85m，仙林铁路段基坑深度为3.35m；基坑宽度均为5.4m。
2 施工方案
就本工程而言，考虑施工资金、工期长短及施工的便易性，择优采取原状土放坡开挖和钢板桩支护较为合理。经过方案的工期，资金，人力，安全比选，决定采用：采用拉森钢板桩支护。用拉森钢板桩支护，土方开挖量约为原状土开挖土方的一半，外运土方也相应减少一半。钢板桩支护可采用屏风式排桩分布，止水效果好，安全得以保证。由于一层全为土，小范围的钢板桩不需要太多围檩支撑，施工速度快，且技术条件纯熟，施工工期约同原状土放坡开挖。
3 拉森钢板桩施工要点
3.1 施工准备工作及放线测量
在施工前，要取得附近场地的资料情况，确认地下并无管线或其他构筑物才能进行后续工作，如遇管线或其他构筑物，联系相关设备管理单位做好管线的防护及迁移工作。在放线测量中，测量人员要放出钢板支护的边线及轴线，标出插桩点，并用白灰进行标记。
3.2 钢板桩的打设
拉森钢板桩的打设，关系到基坑支护的质量好坏及稳定，故在施工中要注意以下几个要点：
3.2.1 在打桩前，现场施工员应对钢板桩进行外观表面缺陷及技术参数进行检查，不满足要求的修整后方可使用。对桩上影响打设的突出焊点要凿除。对于锈蚀严重的钢板桩不允使用。
3.2.2 拉森钢板桩采用振打入法，采用单桩逐块打入。打入时，先在钢板桩锁口处涂上油脂类，以方便打入，在用吊车吊起振动锤，小心将振动锤与钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊起到事先白灰标记的插桩点正上方，慢慢垂向地面，后将钢板桩振动打入至设计标高。
3.3 基坑开挖及钢围檁施工
基坑开挖前，线路桥下的基坑坑顶要留有沉降观测桩，及时监测坑顶土体的技术状态，且坑顶边的相邻桥墩要进行位移沉降观测。先开挖至地面以下1.5米处，待钢围檁及钢横撑完成后才能继续开挖。
钢围檁及钢支撑施工要点如下：
3.3.1 施工前将钢板桩上附着的泥土清理干净。
3.3.2 用22a普通工字钢沿钢板桩纵向、距钢板桩顶1m处与钢板桩采用满焊焊接。
3.3.3 统一指挥，安装钢横撑与钢垫板，各接触部位均采用满焊焊接。
土方开挖采用人工配合小斗挖掘机进行，随时用水准仪测量控制基坑标高，以防超挖。待挖至接近坑底标高10cm～20cm时停止挖机，改用人工挖掘至坑底标高。
3.4 地基处理
由于地质2层淤泥质粉质黏土，流塑状态，加之周有暗塘，地下水影响，本工程地基采用压密注浆进行加固，加强了基坑坑底的强度，有效改良了土体的流塑状态。同时在坑底沿四周设2%坡度的排水沟，并设置集水坑一座，集水坑比排水沟低0.5m以上。以保持坑底稳定。本工程实例中，仙林铁路段压浆长度64米，宽度3.5米，压浆高度范围为标高0.35～5.35 ，孔间距700mm，孔径55mm。注浆材料为42.5级硅酸盐水泥浆液，水灰比0.5～0.6，注浆压力：0.25～0.35MPa.施工顺序为先外围注浆后内部注浆，密封孔口注浆要分层分段进行。
3.5 钢板桩拔除
当基坑回填土完毕后，可拆卸围檩及钢横撑，拔出钢板桩，修整后以备以后重复使用，拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。在拔桩时可用打拔桩机夹住钢板桩振动1～2min，拔桩过程中要时刻注意打拔桩机的负荷状况，如果遇到难以拔出的状况时，可先振动1～2min，再将钢板桩打入土体0.5m左右后缓慢拔出。
4 经验总结
选用拉森钢板桩的支护方法，使得工程施工更加安全、占地空间更小，有效支护了软弱地基。采用钢板桩支护减少了土方开挖量。基坑开挖施工期间可以通过测量观测对钢板桩及周边建筑的位移进行有效控制。用监测数据反馈来及早发现突发事件，保证基坑安全。
参考文献
[1] 彭玉来.PENG Yu-lai 拉森钢板桩基坑支护施工工艺[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，10（4）
[2] 李光辉.拉森钢板桩在基坑支护中的应用[J].公路与汽运，2008（01）.
作者简介：刘万屹（1989- ），男，江苏南京人，大学本科双学位，上海铁路局南京桥工段桥梁重点维修车间助理工程师，土木工程。
摘 要：随着工程行业的迅猛发展，钢板桩作为一种新型建材，在各类基坑支护、围堰等工程中广泛应用。文章结合本单位工程实例，阐述拉森钢板桩在基坑支护中的应用；介绍有关拉森钢板桩的设计、施工要点及现场经验。
关键词：钢板桩；方案比选；基坑支护；施工要点
1 工程概况
南京市高淳、溧水引水工程为沿绕城公路-宁杭高速公路-溧马高速公路-宁高高速公路的新建盖板沟工程，其中穿越仙林铁路处为秦淮河特大桥，里程为仙林线K305+800，线间距为4.2m，曲线半径为1600m，京沪高铁处为双线客运专线，线间距5.0m，直线地段，新建输水管道从该桥的2号桥墩与3号桥墩之间穿过，里程为京沪铁路K1029+536。新建盖板沟长134m，尺寸2.0m*2.7m。
1.1 地质情况
根据设计院相关设计文件及提供的图纸（截图如图2所示），该场地自上而下土层为：
1.1.1 粉质黏土：灰褐色、黄褐色，硬塑，含少量铁锰质结核，土质较均匀，上部0.00～0.50m多为耕植土，含少量植物根系，σ0=150kPa。
1.1.2 淤泥质粉质黏土：灰黑色，流塑，土质较均匀，σ0=40kPa。
1.1.3 粉砂：灰黑色，饱和，稍密，σ0=100kPa。
图1 地形柱状图
1.2 拉森钢板桩施工设计要求
根据现场工地的实际情况，结合钢板桩有关的施工规范，基坑采用拉森钢板桩+基底注浆加固模式。两侧选用拉森Ⅳ钢板桩支护，围檩采用2x22a普通工字钢上下双拼钢围檁，钢支撑采用22a普通工字钢，水平间距为3m，并在围檁与钢支撑间垫200×300×10mm钢板。桩长选用12m，呈@400L 12m分布。京沪高铁段基坑深度为3.85m，仙林铁路段基坑深度为3.35m；基坑宽度均为5.4m。
2 施工方案
就本工程而言，考虑施工资金、工期长短及施工的便易性，择优采取原状土放坡开挖和钢板桩支护较为合理。经过方案的工期，资金，人力，安全比选，决定采用：采用拉森钢板桩支护。用拉森钢板桩支护，土方开挖量约为原状土开挖土方的一半，外运土方也相应减少一半。钢板桩支护可采用屏风式排桩分布，止水效果好，安全得以保证。由于一层全为土，小范围的钢板桩不需要太多围檩支撑，施工速度快，且技术条件纯熟，施工工期约同原状土放坡开挖。
3 拉森钢板桩施工要点
3.1 施工准备工作及放线测量
在施工前，要取得附近场地的资料情况，确认地下并无管线或其他构筑物才能进行后续工作，如遇管线或其他构筑物，联系相关设备管理单位做好管线的防护及迁移工作。在放线测量中，测量人员要放出钢板支护的边线及轴线，标出插桩点，并用白灰进行标记。
3.2 钢板桩的打设
拉森钢板桩的打设，关系到基坑支护的质量好坏及稳定，故在施工中要注意以下几个要点：
3.2.1 在打桩前，现场施工员应对钢板桩进行外观表面缺陷及技术参数进行检查，不满足要求的修整后方可使用。对桩上影响打设的突出焊点要凿除。对于锈蚀严重的钢板桩不允使用。
3.2.2 拉森钢板桩采用振打入法，采用单桩逐块打入。打入时，先在钢板桩锁口处涂上油脂类，以方便打入，在用吊车吊起振动锤，小心将振动锤与钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊起到事先白灰标记的插桩点正上方，慢慢垂向地面，后将钢板桩振动打入至设计标高。
3.3 基坑开挖及钢围檁施工
基坑开挖前，线路桥下的基坑坑顶要留有沉降观测桩，及时监测坑顶土体的技术状态，且坑顶边的相邻桥墩要进行位移沉降观测。先开挖至地面以下1.5米处，待钢围檁及钢横撑完成后才能继续开挖。
钢围檁及钢支撑施工要点如下：
3.3.1 施工前将钢板桩上附着的泥土清理干净。
3.3.2 用22a普通工字钢沿钢板桩纵向、距钢板桩顶1m处与钢板桩采用满焊焊接。
3.3.3 统一指挥，安装钢横撑与钢垫板，各接触部位均采用满焊焊接。
土方开挖采用人工配合小斗挖掘机进行，随时用水准仪测量控制基坑标高，以防超挖。待挖至接近坑底标高10cm～20cm时停止挖机，改用人工挖掘至坑底标高。
3.4 地基处理
由于地质2层淤泥质粉质黏土，流塑状态，加之周有暗塘，地下水影响，本工程地基采用压密注浆进行加固，加强了基坑坑底的强度，有效改良了土体的流塑状态。同时在坑底沿四周设2%坡度的排水沟，并设置集水坑一座，集水坑比排水沟低0.5m以上。以保持坑底稳定。本工程实例中，仙林铁路段压浆长度64米，宽度3.5米，压浆高度范围为标高0.35～5.35 ，孔间距700mm，孔径55mm。注浆材料为42.5级硅酸盐水泥浆液，水灰比0.5～0.6，注浆压力：0.25～0.35MPa.施工顺序为先外围注浆后内部注浆，密封孔口注浆要分层分段进行。
3.5 钢板桩拔除
当基坑回填土完毕后，可拆卸围檩及钢横撑，拔出钢板桩，修整后以备以后重复使用，拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。在拔桩时可用打拔桩机夹住钢板桩振动1～2min，拔桩过程中要时刻注意打拔桩机的负荷状况，如果遇到难以拔出的状况时，可先振动1～2min，再将钢板桩打入土体0.5m左右后缓慢拔出。
4 经验总结
选用拉森钢板桩的支护方法，使得工程施工更加安全、占地空间更小，有效支护了软弱地基。采用钢板桩支护减少了土方开挖量。基坑开挖施工期间可以通过测量观测对钢板桩及周边建筑的位移进行有效控制。用监测数据反馈来及早发现突发事件，保证基坑安全。
参考文献
[1] 彭玉来.PENG Yu-lai 拉森钢板桩基坑支护施工工艺[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，10（4）
[2] 李光辉.拉森钢板桩在基坑支护中的应用[J].公路与汽运，2008（01）.
作者简介：刘万屹（1989- ），男，江苏南京人，大学本科双学位，上海铁路局南京桥工段桥梁重点维修车间助理工程师，土木工程。
摘 要：随着工程行业的迅猛发展，钢板桩作为一种新型建材，在各类基坑支护、围堰等工程中广泛应用。文章结合本单位工程实例，阐述拉森钢板桩在基坑支护中的应用；介绍有关拉森钢板桩的设计、施工要点及现场经验。
关键词：钢板桩；方案比选；基坑支护；施工要点
1 工程概况
南京市高淳、溧水引水工程为沿绕城公路-宁杭高速公路-溧马高速公路-宁高高速公路的新建盖板沟工程，其中穿越仙林铁路处为秦淮河特大桥，里程为仙林线K305+800，线间距为4.2m，曲线半径为1600m，京沪高铁处为双线客运专线，线间距5.0m，直线地段，新建输水管道从该桥的2号桥墩与3号桥墩之间穿过，里程为京沪铁路K1029+536。新建盖板沟长134m，尺寸2.0m*2.7m。
1.1 地质情况
根据设计院相关设计文件及提供的图纸（截图如图2所示），该场地自上而下土层为：
1.1.1 粉质黏土：灰褐色、黄褐色，硬塑，含少量铁锰质结核，土质较均匀，上部0.00～0.50m多为耕植土，含少量植物根系，σ0=150kPa。
1.1.2 淤泥质粉质黏土：灰黑色，流塑，土质较均匀，σ0=40kPa。
1.1.3 粉砂：灰黑色，饱和，稍密，σ0=100kPa。
图1 地形柱状图
1.2 拉森钢板桩施工设计要求
根据现场工地的实际情况，结合钢板桩有关的施工规范，基坑采用拉森钢板桩+基底注浆加固模式。两侧选用拉森Ⅳ钢板桩支护，围檩采用2x22a普通工字钢上下双拼钢围檁，钢支撑采用22a普通工字钢，水平间距为3m，并在围檁与钢支撑间垫200×300×10mm钢板。桩长选用12m，呈@400L 12m分布。京沪高铁段基坑深度为3.85m，仙林铁路段基坑深度为3.35m；基坑宽度均为5.4m。
2 施工方案
就本工程而言，考虑施工资金、工期长短及施工的便易性，择优采取原状土放坡开挖和钢板桩支护较为合理。经过方案的工期，资金，人力，安全比选，决定采用：采用拉森钢板桩支护。用拉森钢板桩支护，土方开挖量约为原状土开挖土方的一半，外运土方也相应减少一半。钢板桩支护可采用屏风式排桩分布，止水效果好，安全得以保证。由于一层全为土，小范围的钢板桩不需要太多围檩支撑，施工速度快，且技术条件纯熟，施工工期约同原状土放坡开挖。
3 拉森钢板桩施工要点
3.1 施工准备工作及放线测量
在施工前，要取得附近场地的资料情况，确认地下并无管线或其他构筑物才能进行后续工作，如遇管线或其他构筑物，联系相关设备管理单位做好管线的防护及迁移工作。在放线测量中，测量人员要放出钢板支护的边线及轴线，标出插桩点，并用白灰进行标记。
3.2 钢板桩的打设
拉森钢板桩的打设，关系到基坑支护的质量好坏及稳定，故在施工中要注意以下几个要点：
3.2.1 在打桩前，现场施工员应对钢板桩进行外观表面缺陷及技术参数进行检查，不满足要求的修整后方可使用。对桩上影响打设的突出焊点要凿除。对于锈蚀严重的钢板桩不允使用。
3.2.2 拉森钢板桩采用振打入法，采用单桩逐块打入。打入时，先在钢板桩锁口处涂上油脂类，以方便打入，在用吊车吊起振动锤，小心将振动锤与钢板桩上端夹紧。然后将钢板桩吊起到事先白灰标记的插桩点正上方，慢慢垂向地面，后将钢板桩振动打入至设计标高。
3.3 基坑开挖及钢围檁施工
基坑开挖前，线路桥下的基坑坑顶要留有沉降观测桩，及时监测坑顶土体的技术状态，且坑顶边的相邻桥墩要进行位移沉降观测。先开挖至地面以下1.5米处，待钢围檁及钢横撑完成后才能继续开挖。
钢围檁及钢支撑施工要点如下：
3.3.1 施工前将钢板桩上附着的泥土清理干净。
3.3.2 用22a普通工字钢沿钢板桩纵向、距钢板桩顶1m处与钢板桩采用满焊焊接。
3.3.3 统一指挥，安装钢横撑与钢垫板，各接触部位均采用满焊焊接。
土方开挖采用人工配合小斗挖掘机进行，随时用水准仪测量控制基坑标高，以防超挖。待挖至接近坑底标高10cm～20cm时停止挖机，改用人工挖掘至坑底标高。
3.4 地基处理
由于地质2层淤泥质粉质黏土，流塑状态，加之周有暗塘，地下水影响，本工程地基采用压密注浆进行加固，加强了基坑坑底的强度，有效改良了土体的流塑状态。同时在坑底沿四周设2%坡度的排水沟，并设置集水坑一座，集水坑比排水沟低0.5m以上。以保持坑底稳定。本工程实例中，仙林铁路段压浆长度64米，宽度3.5米，压浆高度范围为标高0.35～5.35 ，孔间距700mm，孔径55mm。注浆材料为42.5级硅酸盐水泥浆液，水灰比0.5～0.6，注浆压力：0.25～0.35MPa.施工顺序为先外围注浆后内部注浆，密封孔口注浆要分层分段进行。
3.5 钢板桩拔除
当基坑回填土完毕后，可拆卸围檩及钢横撑，拔出钢板桩，修整后以备以后重复使用，拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。在拔桩时可用打拔桩机夹住钢板桩振动1～2min，拔桩过程中要时刻注意打拔桩机的负荷状况，如果遇到难以拔出的状况时，可先振动1～2min，再将钢板桩打入土体0.5m左右后缓慢拔出。
4 经验总结
选用拉森钢板桩的支护方法，使得工程施工更加安全、占地空间更小，有效支护了软弱地基。采用钢板桩支护减少了土方开挖量。基坑开挖施工期间可以通过测量观测对钢板桩及周边建筑的位移进行有效控制。用监测数据反馈来及早发现突发事件，保证基坑安全。
参考文献
[1] 彭玉来.PENG Yu-lai 拉森钢板桩基坑支护施工工艺[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2010，10（4）
[2] 李光辉.拉森钢板桩在基坑支护中的应用[J].公路与汽运，2008（01）.
作者简介：刘万屹（1989- ），男，江苏南京人，大学本科双学位，上海铁路局南京桥工段桥梁重点维修车间助理工程师，土木工程。
