拉森钢板桩在深基坑支护中应用技术

张星福　裴跃峰　吕应

摘 要：深基坑支护施工是非常重要的一项施工技术，钢板桩支护在深基坑支护施工中应用越来越广泛，很好的保证了支护结构的安全性和经济性。文章结合工程实例，论述了拉森钢板桩在深基坑支护中的应用技术。

关键词：深基坑；钢板桩；施工工艺

拉森钢板桩是一种特制的型钢板桩，用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。钢板桩结构具有质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点。近年来随着经济建设和城市建设的快速发展，拉森钢板桩作为围护结构在民用、市政、桥梁、工业建筑的基础工程中得到了广泛应用。拉森钢板桩支护形式有悬臂式、锚拉式、支撑式等。拉森钢板桩在软性地基及地下水位较高的基坑支护已得到广泛应用，文章结合工程实例论述支撑式拉森钢板桩在基坑支护中的应用技术。

1 工程概况

即墨古城改造安置区古城北路市政道路下设有电缆隧道，电缆隧道基坑深度为6m，古城北路段电缆隧道基坑全长700m，电缆隧道距离城墙边仅为2m，如采用放坡开挖形式将破坏城墙地基基础，影响城墙结构稳定性。根据开挖深度和考虑城墙结构安全等，在保证安全的前提下，尽量做到经济合理、施工方便、缩短周期，采用支撑式拉森钢板桩进行支护。本工程采用9m长拉森钢板桩支护，拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-1250的液压振锤的锤击施打。

2 施工工艺流程

2.1 拉森钢板桩施工的顺序

根据施工图及高程放设沉桩定位线→根据定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→打桩→上支撑→挖土→混凝土施工→填土→拔除钢板桩。

2.2 钢板桩的检验、吊装和堆放

2.2.1 钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

（1）外观检验

包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。需注意：

①对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；

②割孔、断面缺损的应予以补强处理；

③若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观质量检查。

（2）材质检验

对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验：每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

2.2.2 钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。

2.2.3 钢板桩堆放

钢板桩堆放的地点，要选择在不会应压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面；

（2）钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

2.3 钢板桩打桩

（1）钢板桩施工要正确选择“屏风式”打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合龙。

（2）此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。

（3）先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴向法向要求高的情况下，采用导向架。

（4）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。在插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，拔起重打。

（5）偏差矫正：钢板桩打入时如出现倾斜和锁口结合部有空隙，到最后封闭合龙时有偏差，一般用异形桩（上宽下窄或宽度大于或宽度小于标准宽度的板桩）来纠正。

2.4 钢板桩的拔除

（1）基坑回填后拔除钢板桩，拔桩前应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩的振动影响以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构带来危害，并影响邻近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。

（2）先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢地往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拔，如此反复可将桩拔出来。

（3）拔桩时的注意事项。第一，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。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。第二，振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附性，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100mm～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。第三，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，连续振动不超过1.5h。

3 结语

基坑支护工程是随着对地下空间的不断利用开发而发展起来的一项施工技术，它涉及众多学科与工艺，具有很强的地区特点。使用钢板桩做基坑围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩还可以重复利用，节省投资，采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短且现场整洁。

参考文献

[1] 汪正荣.建筑地基与基础施工手册[M].建筑工业出版社，2005.

[2] 张伯平.土力学与地基基础[M].西安地图出版社，2001.

[3] 党进谦.土木工程施工[M].高等教育出版社，2003.