拉森钢板桩在建筑工程深基坑支护施工中的应用探讨

何世凤

(铜陵有色金属集团股份有限公司工程技术分公司,安徽 铜陵 244000)

0 引 言

拉森钢板桩属于建设工程中的新建材，在通常情况下，钢板桩有着隔水性好、高质量、重量轻以及强度高等优势。与此同时，此类施工当中的环保效果较好，使得使用混凝土的量以及取土量被全面减少，进而对土地资源进行有效保护。

1 拉森钢板桩概况

1.1 拉森钢板桩特征

此类钢板桩属于一类特制型钢板桩，在实际施工当中，施工队伍可以运用振动锤以及打桩机将拉森钢板桩压入到地下，从而构建一道连续板墙，使之成为开挖深基坑临时性的挡水以及挡土围护结构[1]。总的来说，拉森钢板桩有着作业速度迅速、质量较轻、施工便利、高强度、水密性良好以及锁扣紧密等众多优势。

1.2 相关工艺原理

得益于拉森钢板桩的自身优点、特征，可以借助连接设备把锚索和拉森钢板桩结合到一起，并且以锚索对内支撑进行有效替代，进而对锚索以及拉森钢板桩加以结合，使之形成一个二元支护系统。同时，经由对锚索展开二次高压的劈裂注浆，可以使其抗拔力得到有效提升，最终使整体结构平衡、稳定，同时施加预应力，以便让形成的二元支护系统转变为主动受力系统，最终对基坑的变形与位移进行有效控制。

2 工程概述

在某项工业厂房施工项目当中，工程涵盖了污泥存储、污泥输送、无机固废一、无机固废二，都属于一层框架结构，其设计的使用寿命是50年，且为二级结构安全等级，同时抗震设防烈度为7度，地震加速度设计为0.1g，以及0.35 s的特征周期值，另外设计成一级地坑防水等级。

施工部门按照基坑的岩土报告、周边环境的保护需求以及开挖深度，在确保施工整体安全的基础上，最大限度地实现周期缩短、经济节约以及施工便利，同时应用“支撑式”的拉森钢板桩展开支护工作，而基坑整体将会使用通挖的模式展开施工。

3 工程的地质状况

(1)现场大部分区域存在杂灰色的填土，其厚度一般都在1.5 m左右，个别区域约有2.6 m的厚度。这些土大部分都属于黏性土，内部含有少数植物根茎、贝壳碎屑以及小石子等杂物，土质不均匀且较为松散。在开展基坑围护架构施工的时候，应当对围护结构进行适当加强，而在开挖基坑的时候，需要对验槽工作进行加强[2]。

(2)在此工程中，最大的基坑开挖深度在7.6 m左右，而在作业进行过程中，工程涉及的各个土层，均具有较大的土性差异，土质普遍缺少均匀性，无论是在设计还是施工过程中，有关人员都应当注意到可能存在的不良影响。

(3)砂土和粉性土流砂问题：工程中的砂土、粉性土层，会在动水的作用下发生管涌、流砂等问题，需要在开挖基坑前采用降水的措施，同时确保基坑的围护结构拥有良好的隔水以及止水效果，进而保证此项作业的整体安全。

(4)此工程基坑的底部处于淤泥质粉质黏土和淤泥质土层的中间，此处土质较为软弱，极易发生回弹，因此施工人员应当注意回弹的时候对地下管线、基坑支护结构以及周边已有的建筑物会产生不良影响，所以需要及时浇筑基础底板。

(5)在开挖基坑的时候，其周围与其底部淤泥质粉质黏土和淤泥质土层拥有较为明显的流变以及触变特征，从而导致扰动土体的强度容易下降，所以在开挖的时候需要避免土体受到扰动。

为了有效避免以上问题发生，同时为了使基坑底部土体抗剪的强度有所提升，规避坑底隆起、管涌以及流砂，强化基坑的总体抗倾覆稳定性，需要对基坑的底部进行加固。

4 整体施工过程

4.1 施工流程

按照设计图纸和高程，对沉桩的定位线进行放设；随后按照定位线对沉桩导向槽进行控设；对施工机械的行走道路进行整修，确保其平整；进行打桩；上支撑；进行挖土；进行混凝土作业；填土；对钢板桩进行拔除。

4.2 打桩作业

(1)筛选“屏风式”的打桩方法、机械以及流水段划分等，从而确保打设后板桩墙具备充足的防水性能以及刚度，并使墙面保持完整，为后续基础施工夯实基础。

(2)从一个角开始，逐块进行插打，保持每一块钢板桩从插打开始到作业结束，全程没有停顿。所以，所用桩机的行进路线普遍较短，作业流程较为简单，且拥有较快的打设速度。

(3)测量人员应当提前设定钢板桩围堰轴线，并每相隔合适距离便对导向柱(直接运用钢板桩)进行设置，随后挂好绳线，使之成为导线，以便在打桩作业中借助导线对钢板桩轴线加以控制。

(4)逐根连续施打单桩，确保桩顶的高程不会有较大的差距。插打时，随时对每一块桩斜度进行监控测量，避免其超出2%；一旦偏差较大，且无法使用拉齐的方式进行调正，须将桩拔起来重新插打。

(5)矫正偏差：打入钢板桩的时候，一旦出现锁口的结合部存在空隙以及倾斜状况，以及到最终合龙封闭时存在偏差，常常会运用异形桩进行纠正[3]。

4.3 拔除钢板桩

(1)在回填基坑之后，对钢板桩进行拔除，事先需要认真对拔桩的方式、顺序以及时间等进行研究探讨和确认。

(2)优先使用相应机械将钢板桩的头部夹住，并且振动1～2 min，确保钢板桩周边土会松动，从而降低桩所受的土的摩阻力，最后缓慢向上振拔钢板桩。在进行拔桩作业的时候，一旦出现拔不出来或者上拔发生困难的时候，立即停止钢板桩的拔除作业，随后向下适当施打再上拔，反复操作后便能够拔除钢板桩。

(3)在拔除钢板桩的时候应当注意以下几点：

①拔桩顺序以及起点：对于封闭式的钢板桩墙而言，其拔桩作业的起点需要离开角桩超过5根，此时可以按照沉桩过程的情况对拔桩的起点加以确定，在需要的时候也可以采用“跳拔”的拔除方法。对于拔桩作业而言，最好确保其顺序和打桩作业相反。

②振拔以及振打：在拔桩的过程中，施工人员应当运用合适的振动锤振活板桩的锁口，从而使土黏附性被有效降低，最终一边振动一边拔桩。对于拔除作业较为困难的钢板桩而言，应当优先运用柴油锤把钢板桩向下振打100～300 mm，随后和振动锤进行交替振拔以及振打。

5 施工监测和应用效果

5.1 施工监测

借助施工部门已有的经纬仪以及水准仪，测量钢板桩的顶点水平位移以及桩外地表的沉降位移；①经纬仪，对钢板桩顶多处位置施工控制点水平向位移加以测量；②水准仪，对开挖过程以及地面标高和施工过程中的沉降进行测量。

(1)对于主厂房：相距钢板桩的顶部每隔5 m安设一个监测点，完成布设后测量两次原始值。开挖时，每日监测大于2次，完成开挖后每日监测应超过1次。被监测钢板桩顶部的位移在发生突变后，需要合理增加监测次数；位移稳定后可适当延长监测间隔。

(2)对于设备基础区域：每日监测柱承台基础沉降、水平位移，每日监测次数保持在开挖前为1次、开挖后为2次。通过监测可知，对第一层开挖时有较小位移，对第二层开挖时有较大位移，完成开挖后柱基础基本稳定。

5.2 应用效果

在应用拉森钢板桩之后，使整体施工具备了占地空间小、施工进度快以及安全等优势，加之拉森钢板桩能被重复利用，使相应投资被有效节约。此外，这也使得项目周期得以被有效缩短，且不会对周边环境产生较大影响，现场能够保持整洁。

6 结束语

总体而言，在实际的深基坑支护施工当中运用拉森钢板桩，具有缩短施工周期、确保施工安全以及减少占地空间等众多优势，还能够重复利用，使投资得到有效节约。此外，拉森钢板桩的有效应用，使得工程并不会受到雨季过大的影响，确保施工顺利开展。