拉森钢板桩防护在桥梁深基坑施工中的应用

胡春雷 周漩

一、拉森钢板桩的特点

拉森钢板桩属于一种特制的型钢板桩，主要通过振动锤击打桩机将钢板桩向地下压入，形成连续的板墙，是深基坑开挖过程中挡水围护临时挡土的重要结构，拉森钢板桩属于一种新型的建材，在工程当中发挥着重要的作用，钢板桩的特点在于隔水性较好，具有较高的强度，质量较高，在施工的过程中环保效果非常显著，可以让涂料和混凝土的使用量大幅度降低，对土地资源的保护具有非常重要的意义，在施工的过程中相对较为简单，不需要一些大型的机械设备就可以进行操作，施工速度较快，可以让施工工期大幅度缩短，钢板桩的长度和断面可以进一步与地基相适应，经济性较好，由于钢板桩具有这样的种种的优点，在驳岸工程、防流砂工程以及护岸工程当中得到广泛的使用，这些年以来，由于城市建设水平进一步提高，经济建设快速发展，拉森钢板作为无围护结构，在桥梁、市政、工业建设等基础工程当中得到了广泛的使用。拉森钢板桩支护的形式多种多样，本文与工程实例相结合对拉森钢板桩防护，在桥梁深基坑施工当中应用进行分析和研究，以供参考。

二、工程概述

本工程属于海安至启东高速公路HQ-RD5标段中的一部分，在设计的过程中，线路全长达到了7.539km。线路的起点是如东县的掘港镇江庄村，向东南经过掘港镇陈高村之后，从泰运河上穿过。泰运河大桥工程在主桥15#墩承台方面主要是左右幅矩形结构，左右幅承台横桥向中心线有400cm的错开距离，承台平面在尺寸方面设计为13.9×6.3m，高度达到了3.0m。钢板桩主要使用的是拉森Ⅳ型钢板桩，选择的材质主要是SY295，单根长度达到了18m，为了进一步确保钢管的受力均匀，在进行圈梁和钢管接触的时候在四周进行加劲板的焊接，在圈梁和钢板桩连接的过程中主要使用的是牛腿形式（见图1）。

三、拉森钢板桩防护在桥梁深基坑施工中的应用

在拉森钢板桩施工的过程中，工艺流程主要如下所述，首先进行施工准备，检验钢板桩的质量，并且适时进行打桩设备的进场操作，将钢板桩封闭之后，进行土方的开挖工作，依照现场的具体情况以及实际操作的要求进行抽水操作，并且在顶端进行水平支撑的设置，在开挖的过程中一定要达到设计标高，接着做好封闭工作，完成综合管沟的施工工作，接着回填土方，最后将钢板桩拔除。

1.钢板桩的整修

钢板桩主要使用索普拉森钢板桩，在验收钢板桩的过程中，需要具备相应的出厂合格证，并且保证机械尺寸和性能达到要求，在完成钢板桩的整修和焊接之后，需要通过同类型钢板桩做锁口实验检查。在整修和验收钢板桩的过程中，需要进行分类登记和编号处理，锁口当中不能出现积水等情况，完成钢板桩整修之后，需要符合以下技术要求，每组钢板桩的宽度偏差需要控制在±30毫米以内，保证锁口内外的光洁，并且处于同一直线，在拼装的过程中，所口的高低偏差需要控制在两毫米以内，在缩口拼接的过程中，一定要尽量保证紧密，并且控制间隙小于三毫米，在整修所刻的过程中，需要使用同类型三米长的短钢板桩进行试验，通过电动绞车牵动控制，最大牵动力小于5000牛，在设置的过程中，全程不能出现钢板焊流以及其他突出，需要确保平滑性，两端需要切割整齐，并且需要保证每组长度误差控制在两毫米左右。

2.插打钢板桩前的准备工作

对导向框进行全面检查，主要包含了外导环以及一些相关的构件，其次需要对打钢板桩使用的沉桩柱进行检查，在施工操作之前，需要进行相应的维修等操作，在钢板桩锁口的位置需要进行黄油的涂抹，在钢板桩底部涂上沥青等，方便进行抽拔和插打。

3.钢板桩的吊运

完成钢板桩的准备工作之后，通过汽车向承台旁运送，并且依照插的顺序进行堆码，在堆放的过程中，需要控制层数低于四层，每层需要利用电木进行搁置，控制其高差在十毫米以内，上下层垫木中线需要控制在同一垂线，并且确认偏差小于20毫米。

4.钢板桩的插打

通过吊车与振动打桩机配合进行插档，钢板桩插的过程中，不要使用型钢进行焊接，在插的过程中，一侧中间部位向两侧进行插卡，完成另一侧中间部位的合隆在反复进行插拔，直到达到设计高程。

5.钢板桩围堰合龙

在操闭合桩施工的过程中，一定要保证两侧锁口的相互套住，让沉桩难度得到控制，需要注意以下几点，在选择闭合桩的过程中，需要设置在容易成桩的位置，其次，闭合桩两侧的钢板需要处于同一轴线，并且保持垂直，两桩的间距需要与钢板桩的宽度相接近，第三在闭合桩的过程中，一定要全部切除钢板桩的连接板，确保钢板桩在沉桩的过程中能够进行自由伸缩，如果出现沉桩困难可以，暂停操作，拔出相邻的两根桩，然而不要将锁扣提离，另外胶连接板一并割除，让速度增加，直到达到设计标高，再进行沉闭合桩时操作的过程中，如果沉桩的过程中产生困难，不能进行强行沉桩操作，避免出现缩口撕开等问题。

6.插打钢板桩预防倾斜的措施

在沉钢板桩的过程中，首先需要涂抹一些润滑油在锁口，让锁口的膜阻力减少，另外，为插套的锁口下端，需要打入硬木屑或者铁屑，避免沉入的过程中泥沙将缩口堵塞，在一些坚实地面进行钢板桩插打的过程中，可以将桩尖截成一定角度，让倾斜的钢板桩逐步处于正常状态。

7.钢板桩锁口漏水预防措施

钢板桩防漏的过程中，主要依照的是锁扣的自身密实度，如果锁扣产生外侧水压过大或者锁扣不避震情况，则可能导致钢板桩围堰产生渗漏，通过相关的施工经验可以发现，需要采取以下措施进行处理和预防，首先在施工的过程中，钢板桩渗漏，通常条件下产生在锁扣位置，所以一定要重点对锁扣进行检查，过紧过松都有可能造成钢板桩施工之后出现渗漏，在施工前需要在钢板桩的锁口处进行黄油的涂抹，在施工的过程中一定要对垂直度进行控制，不能进行强行施打，避免出现锁扣损坏等情况，在入土部分钢板桩开挖的过程中，如果出现渗漏的情况，一定要及时的在钢板桩内测处使用棉絮、麻绒连续的进行堵塞。

8.安装内支撑

基础开挖到支撑处，进行围堰内支撑的安装，完成安装工作之后，需要及时进行检测，接着进行其他操作，在开挖的时候一定要对钢板桩和内支撑系统的形变情况进行监测，如果形变情况比较大，需要立刻停止施工，采取合理措施进行加固，接着再继续施工。

9.围堰内清基

合拢钢板桩的过程中，通常使用的是机械开挖的手段，在单一方向进行操作，开挖深度过大可以通过分阶梯开挖的模式进行，在开挖到一定深度之后，通过人工清基的方式，并且和集水井排水沟一起施工，在开挖完成之后，及时进行抽水操作完成，开挖后及时进行混凝土垫层的施工。

10.钢板桩拔除

拔除钢板桩的方法是首先，先打拔桩振动锤，将钢板桩头震动一分钟到两分钟，确保钢板桩附近的土地出现松动，产生液化等情况，让土堆抓摩阻力减少，接着慢慢进行拔桩的过程中，需要对桩机的负荷情况进行关注，如果出现无法拔出或者拔出困难的情况，需要停止拔桩操作，先往下时打少许，接着进行上拔，这样反复操作，可以很快的将桩拔出。

11.钢板桩的堵漏

在筑岛的过程中，选择一些抗渗性较好的粘土，方便进行阻塞操作，避免出现渗水漏水的情况，有效进行压实，其次在完成钢板桩打设的过程中，一定要在背部缝隙使用一些止水材料或者灌注水泥浆，控制漏水等情况，在基坑开挖的过程中，如果产生钢板桩漏水等情况，在现场一定要顺着钢板桩的接缝，流入一定量的细砂，并且一边抽水操作，通过水压力将细沙漏入接缝当中，完成堵漏的操作。

四、拉森钢板桩施工质量控制

1.控制钢板桩的采购质量

在拉森钢板桩购买的过程中，一定要重视各种证明材料、出厂合格证及相关的使用说明，如果企业在购买相关设备的过程中这些材料都较为齐全，可以在一定程度上保障钢板桩的质量，另外在采购的过程中，还要检查钢板桩的完好程度、形变情况等，这些都是施工前需要重点关注的问题。

2.控制导架的尺寸

在安装的过程中，需要严格依照设计图纸来进行操作，这并且对平面布置尺寸和导架的标高进行检查，了解导架的标高、下架的长度以及牛腿焊接的质量。

3.控制钢板桩的施打

严格控制两个方向的垂直度，在下方的第一片转角钢板桩的过程中，需要重点进行控制，为了对入土的导架进行固定，施工人员需要进行电焊操作，并且使用围檩，需要通过线垂来控制垂直度，另外在中间标准装以及其它角桩入土之前需要重点关注，在钢板桩捶打震动的过程中，钢板桩会由于相邻两片钢板桩下沉而产生卡死的问题。所以需要合理的进行控制，避免产生相关情况。

4.控制锁扣封堵

为了避免夹渣在粘土封堵的过程中产生，防止渗透事故的出现，在封堵锁扣前需要清洗锁扣，并且使用高压水枪来进行操作，若是在使用了内扣的橡皮条来封堵锁扣，可能会出现较大的缝隙，这样挤出粘土后不会出现渗漏等问题。

五、结语

总而言之，在本工程拉森钢板桩施工的过程中，施工单位严格的控制了现场的情况，并且进行了合理的现场规划，有效的保证了施工的质量，取得了较好的经济效益和社会效益，能够达到环保的具体效果，对混凝土的使用量和区楚良进行了合理的控制，有效地保护土地资源，是一种值得推广的方法。