拉森桩在临汾市污水处理厂北区的应用

张 菊 萍

(山西省第三建筑工程公司，山西 太原 030024)



拉森桩在临汾市污水处理厂北区的应用

张 菊 萍

(山西省第三建筑工程公司，山西 太原 030024)

以临汾市污水处理厂工程为例，结合现场的土质情况和水文情况，对拉森桩的设计方法进行了阐述，并详细介绍了拉森桩的施工工艺及施打方法，总结了一些施工中的注意事项，对基坑变形监测要点作了分析，为同类工程施工积累了经验。

拉森桩，污水处理厂，基坑，监测

1 工程概况

临汾市污水处理厂位于临汾市尧都区尧庙镇污水处理厂院内北侧，北区拟建建筑物包括：新建系列一生物池2座。紧邻生物池有2座初沉池。新建系列一生物池为现浇钢筋混凝土矩形水池结构，长111.6 m，宽99.8 m，总高度为9 m，采用筏板基础，基础埋置深度为6 m，基础形式采用桩筏基础，抗浮设计水位为423.00 m,抗浮设计采用长螺旋钻孔压灌混凝土桩。生物池自然地坪标高为425.146 m，池底标高为424.542 m；新建初沉池为现浇无粘结预应力钢筋混凝土圆形水池结构，桩采用CFG桩。内径为30 m，壁厚350 mm，基底为圆锥形，池壁为圆柱形建筑，总高度为8.87 m，基础埋深最深为4.45 m。初沉池自然地坪标高为422.46 m，池底标高为419.4 m。生物池基础边距初沉池基础最短间距为4 m，因生物池开挖底标高与初沉池自然地坪相差5.746 m，且在生物池开挖过程中，出现有砂层流失现象，开挖时因场地限制达不到放坡要求，为确保相邻初沉池基础土方不被掏空，保证工程质量安全进行，我公司采用拉森桩对生物池基坑东侧进行支护。

2 现场土质情况和水文情况

2.1 现场土质情况

施工现场土质情况从勘探资料显示自上而下分为9层：①层为杂填土，该层层底埋深0.3 m～3.5 m，层厚约0.3 m～3.5 m；②层为细砂，该层层底埋深3.3 m～4.4 m，层厚约0.8 m～3.7 m；③层为粉质粘土，该层层底埋深4.1 m～5.0 m，层厚约0.6 m～1.3 m；④层为细中砂，该层层底埋深5.8 m～8.2 m，层厚约0.9 m～3.6 m；⑤层为粉土，该层层底埋深9.2 m～11.8 m，层厚约2.1 m～5.5 m；⑥层为细砂，该层层底埋深11.5 m～14.3 m，层厚约1.2 m～3.8 m；⑦层为粉土，该层层底埋深12.9 m～16.3 m，层厚约0.6 m～2.0 m；⑧层为粗砂，该层层底埋深17.5 m～18.1 m，层厚约1.4 m～4.8 m；⑨层为粉土，层厚约2.5 m。

2.2 水文情况

水文情况从勘探资料显示，丰水期实测稳定水位埋深为0.24 m～0.77 m，稳定水位标高为421.77 m～422.06 m,场地地下水类型为孔隙潜水，潜水含水层主要为第二层细砂，主要由大气降水补给，汾河橡胶坝蓄水后水面标高为422.5 m，根据附近气象水文等资料综合考虑，场地最高承压水位可按422.5 m设计。潜水水位变化受季节影响较大，水位变化幅度约0.5 m。地下水流向自东向西，向汾河方向排泄。

3 拉森桩设计

目前场地基坑已开挖至标高422.46 m，根据设计图纸基坑需开挖至419.4 m，故采用长度为9 m的拉森桩，型号为LWBV12B，打入生物池开挖底标高以下5.5 m，在拉森桩内侧每间隔5 m打入350×350的H型钢进行支撑，冠梁、围檩也采用350×350 H型钢。拉森桩搭接大样图见图1。

内力计算方法采用增量法，计算软件采用品茗安全计算软件2010版和北京理正基坑支护计算软件6.01版，基坑侧壁重要性系数γ0取0.90，基坑坑壁高度3.0 m,钢板桩外露0.5 m,嵌固深度5.5 m，├每延米板桩截面面积A=198.00 cm2，├每延米板桩壁惯性矩I=23 200.00 cm4，└每延米板桩抗弯模量W=1 600.00 cm3，放坡级数0级。

4 拉森桩施工工艺流程及施打顺序

施工工艺流程为：测量放线→位置平整→打桩。

根据现场实际情况，拉森桩施工从北向南进行施工。

5 拉森桩施打方法

拉森桩施打采用振动打入法，需要一台45 t打桩机械手，配液压350振动锤，桩锤的激振力不小于60 t。根据现场施工条件，采用单独打入法，这种方法由于单根打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面系统平整度难以控制，施打时需要采用以下措施：

1)先由测量人员根据拉森桩布置图定出拉森桩的边线，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制拉森桩的墙面平整度。

2)吊起拉森桩，人工扶正就位。

3)在施打过程中通过专业经验丰富的人员，采用目测的方法控制拉森桩两个方向的垂直度，发现偏斜过大时，应该及时调正后再打。

4)开始打设的第一、第二根拉森桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起导向的作用，要求每打入1 m就应目测一次，发现偏斜立即纠正。

5)施打顺序。先从基坑北侧部位开始，施打过程中为防止桩向一边倾斜，前10根桩采用左右间隔跳打的方法进行，等10根桩打完形成一片墙体后再采取向一个方向连续施打的顺序进行。

6)拉森桩拔出。采用拉森桩作为支护桩，型钢可拔出重复利用。应在基础外施工完毕和回填结束，现场具备拔桩条件后进行拔桩。

拔桩时应注意事项如下：

a.根据沉桩时的实际情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法，拔桩的顺序最好与打桩时相反。

b.振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将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振动锤将桩振下100 mm～300 mm，再与振动锤交替振打、振拔。

c.当桩尖在地下只有1 m左右时应停止振动，用吊装设备直接拔桩。

d.待桩完全拔出后，在吊桩钢丝绳未吊紧前不得松开夹持器。对引拔阻力较大的拉森桩，采用间歇振动的方法，每次振动15 min，振动锤连续不超过1.5 h。

7)在拔桩期间应重点考虑拔桩对基坑周围建筑安全的影响，特采取以下安全预防措施：

a.在拔除靠近建筑场一排拉森桩时，要采取振动锤低频率振动和慢速拔桩的方式，尽量避免拔桩过程中带出下面过多的土体，以最大限度减小土体变形。

b.拔桩期间应对建筑场进行连续沉降观测，同时派专人监护边坡上口土体变化情况，如发现建筑场沉降过大或土体开裂等异常情况，应采取边拔桩边注浆的方法进行后续拔桩施工，注浆深度同拔桩深度。

8)基坑开挖。

等拉森桩施工完以后，方可进行基础土方开挖。在基坑开挖过程中，为保证基底土体稳定性，我方在基坑开挖到底后，将预先进场的砂石料堆放至拉森桩底部，以便控制拉森桩根部向基坑内位移。混凝土垫层施工时，采取随清砂石混料随打垫层，分段流水作业施工的方法施工垫层。

6 基坑变形监测

本工程基坑安全等级确定为一级，根据现行国家标准GB 50497—2009建筑基坑工程监测技术规范要求，基坑监测工作由有资质的第三方来负责实施，监测要点如下：

1)场地情况调查。支护施工前，应对施工区域地下情况进行详细调查，同时，对施工区域原始地面做好记录。

2)观测点设置。a.在拉森桩支护范围内，沿工字钢围檩顶面每隔20 m设1个沉降观测点，观测点用φ20螺帽焊接在工字钢围檩顶面；b.在基坑周边建筑物墙体上面采用φ10膨胀螺栓设置4个沉降观测点。

3)变形预警值设定。按一级基坑安全控制标准要求，在基坑开挖过程中应按方案要求进行变形监测，如果变形超过预警值，应立即停止基坑开挖，并召集相关负责人商讨分析原因，根据分析结果立即采取安全可行的加固措施。

4)观测仪器要求。沉降观测点采用水准仪观测，仪器精度误差控制在小于0.5 mm，位移观测点采用经纬仪观测，仪器精度误差控制在小于3 mm。

5)观测时间要求及成果记录。挖土施工前，对所有观测点进行一次观测，并做好原始记录。土方施工期间，每天观测一次，如果遇到异常情况或险情应加密观测，观测结果应做好记录。

6)拉森桩保护。当挖土接近拉森桩时，应安排专人指挥司机挖土，防止挖掘机碰触拉森桩及H型钢。

基坑边坡采用拉森桩支护具有施工进度快、安全度高、占地空间小等优点，我公司在临汾污水处理厂北区生物池和初沉池基础施工中，应用拉森桩进行基坑支护，有效地防止了安全事故的发生，确保了施工工期及施工质量，受到建设单位和监理单位的好评。

Application of Larsen pile in the north district of Linfen sewage treatment plant

Zhang Juping

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCompany,Taiyuan030024,China)

Taking Linfen sewage treatment plant engineering as an example, combining with in-situ hydraulic conditions, the paper describes the design methods of Larsen pile, specifically introduces its construction technology and methods, summarizes some construction matters, and finally analyzes foundation deformation monitoring points, which has accumulated some experience for similar engineering construction.

Larsen pile, sewage treatment plant, foundation pit, monitoring

1009-6825(2015)01-0078-02

2014-10-17

张菊萍(1971- )，女，工程师

TU473.1

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