拉森钢板桩在建筑工程深基坑支护施工中的应用

戴鑫闰 舒吉 周锦斌

摘    要：文章首先简单介绍了拉森钢板桩的特点、种类，继而以苏州工业园区某工程为例，大致说明工程概况的基础上，重点讲述拉森钢板桩在建筑工程深基坑支护施工中的具体应用。分别从工艺原理、施工流程、操作要点几方面，进一步探讨拉森钢板桩在建筑工程深基坑支护施工中的作用。

关键词：钢板桩;建筑工程;深基坑支护

1  拉森钢板桩及深基坑支护

拉森钢板桩又被称为U型钢板桩，从生产工艺角度来看，拉森钢板桩包括冷弯钢板桩与热轧钢板桩，工程建设中，相对于后者而言，前者性价比较高，工程运用中，二者作用相同，可相互替代[1]。以支护结构为划分标准，拉森钢板桩包括支撑式、锚拉式、悬臂式，以外形为划分标准，拉森钢板桩又包括IV型、V型、VI型。上述钢板桩中IV型拉森钢板桩应用最广，主要是由于该种钢板桩耗费的生产成本较低，且生产工艺简便，对工作人员技术要求相对较低。拉森钢板桩具有明显的使用优势，例如防水效果强、工程周期短、便捷简单、强度大、重量轻、锁扣紧密度高等。

2  工程概况

项目位于苏州工业园区域内，工程周边多为绿地、林地、河道等，地貌形态单一，属于长江三角洲流域冲积平原。该工程标段基坑外形拟定为正方形或长方形，深度为四米的基坑数量为十四个，平均深度在6.2m～6.9m之间，承台周边土质结构多为素填土、粉质粘土、粉土、粉砂层。由于地处桥墩临近河岸位置上，受到水文条件影响，这就为深基坑支护技术提出了更高要求，要求基坑在防水处理上更具技术性。

3  拉森钢板桩在建筑工程深基坑支护施工中的应用

3.1  施工工艺原理

拉森钢板桩兼具挡水与挡土功能，能够形成连续桩墙，密封性较强，借助一定的连接装置使拉森钢板桩与锚索紧密连接，内支撑主要利用锚索，将其与拉森钢板桩相结合，二者共同组成二元支护结构体系。锚索经过二次高压劈裂注浆后，对应的抗拔力大幅提升，最终产生稳定性平衡结构，对其施加预应力，将二元支护结构调整为主动受力结构，实现良好的基坑位移与变形控制。

3.2  施工流程

参考原有施工设计图纸，确定沉桩定位线，而后根据该定位线合理设置沉桩导向槽，整理好施工设备行走道路，保证其清洁程度良好。打桩环节结束后展开支护施工，分别实施挖土、混凝土施工、填土处理，最终将钢板桩拔除。大致步骤如下。

（1）施工前准备期间，最为关键的就是保证拉森钢板桩自身质量。为了全面保证施工质量与效率，必须对拉森钢板桩质量进行严格把关，分别从其外观设计与材质两方面，详细检验，据此减少打桩过程中遇到的困难。外观设计检查包括：钢板桩表面缺陷、长宽高、端部矩形比例、锁口形状，在此过程中工作人员应注意重点查看焊接件是否对钢板桩打入存在影响，一旦发现钢板桩受到严重锈蚀，及时测量具体断面宽度。材质检验包括：拉森钢板桩机械性能，同时需进行钢构件拉伸、弯曲试验、锁口试验。

（2）沉桩施工。沉桩过程中如若发现周围建筑物与管线发生变化，密切关注其动向，针对其中存在的问题务必及时发现、及时处理。拉森钢板桩利用履带吊带振动锤施打，在此之前精准掌握工程地下管线情况，确定支护桩中线位置。插打期间定时测量各桩倾斜度，始终不可超出1%，假如倾斜度过大，严禁采用拉齐方式调整，需将钢板桩拔出重新打入。桩顶标高在100mm左右、轴线偏差控制在100mm左右。

（3）坑外土体加固。围绕钢板桩刚度小而变形严重的问题，实施针对性设计。决定在基坑坑外5m范围内的土体中，利用插打钢管水泥实施注浆加固，钢管长度保持在9m，加固标高在6.7m～2.3m之间。钢管插打环节之前，钢管底部与出浆孔应适时封堵，避免泥土过多造成钢管堵塞。将脚手管切割成弯曲钢片，将其应用于出浆口保护。

（4）降水排水措施。借助降水方式有效提升土地抗力，分别在各基坑中设有两口真空负压深井降水，深井深度为12m，选取位置时应注意远离钢支撑节点、工程桩。基坑降水施工环节应在基坑开挖之前进行，实施降水管井抽水时，抽水间隔时间控制应坚持“由短至长”原则，井内无水时立刻停泵，部分出水量较多的井，对应的开泵频率也应有所调整。

（5）钢管内支撑安装。基坑开挖形式为明挖土，出于对基坑暴露时间的考虑，利用分层开挖的形式实施土方开挖，各层开挖任务细化。钢管内支撑安装原则为“先撑后挖、开槽支撑”，先开挖土槽用以支撑放置，支撑安装全部结束后，逐渐除去中间主体部分。最后一道土方开挖阶段内，做好前期准备工作，便于后续工作的开展，尽量在基坑挖好后24小时内，处理好强砼垫层[2]。

（6）支护体系检测。安排专门人员密切观察基坑周围道路、临时建筑物、基坑围护结构变化，如若出现开裂、明显变形，立刻停止基坑开挖。组织技术人员深入研究与分析，制定详细的加固与解决措施。根据相关监测结果显示，该工程基坑水平位移最大值为43mm，一般出现在基坑周围临时支护区域内，地面沉降最大值为22mm。上述数值全部符合安全标准，证明本次使用拉森钢板桩构建的基坑支护体系有效。

（7）拔桩。依靠振动锤与起吊力，在二者共同作用下拔出钢板桩。此时承台施工基本完成，基坑回填方式为分层回填，实施必要的夯实。封闭式钢板桩墙，拔桩起点在远离角桩五根之上，必要情况下可采用跳拔方式。整个环节施工顺序与打桩顺序完全相反，桩孔实行粗砂回填处理。

3.3  施工要点

拉森钢板桩应用于建筑工程深基坑施工时，除了严格依照施工设计图纸，科学把控施工流程外，还需注意以下几点。

（1）钢板桩布置。平面布置需考虑到地下结构施工的简易性，如果空间较小，需将其设置为地下结构外模时，施工人员可设计混凝土隔离层，便于钢板桩拔出。平面布置在外观上尽可能保持平直整齐，不可出现不规则转角。竖向布置的目的为明确钢板桩顶部标高位置，通常位于地坪面上。

（2）钢板桩打设方式。常见的打设方式为单根插打法，利用一般仪器测量单柱垂直度及墻面平直度。技术要求严格的情况下，使用辅助导向架实现合理控制，导向架基本构成为双侧围檩、连接板及围檩桩。拉森钢板桩的打入需考虑到工程实际特点，根据施工现场具体情况制定路线与顺序，严格控制好垂直度与钢板桩顶部标高[3]。

（3）拔桩。地下结构回填完成后，可将拉森钢板桩拔出并重复利用，具体拔桩方式与打桩方式相反，这一过程中存在以下几点注意事项：首先，拔桩条件。必须保证基坑回填得当，经过夯实处理;其次，拔桩步骤。遵循“分次、分段、间隔拔桩”原则展开作业，避免一次性拔桩;最后，桩孔处理。由于拔桩过程往往会带出过多土体，容易导致地面沉降、位移，需对桩孔实施一定处理，特别是对于周围区域存在构筑物、地下存有管线的工程，必须及时回填桩孔。具体回填方式包括浇水灌砂捣实、水泥浆注入。

4  结论

综上所述，拉森钢板桩是建筑工程中一种常见的围护结构，不论是在民用、市政还是桥梁、工业建筑中均有所体现。新时代背景下各类建筑层出不穷，拉森钢板桩应用范围逐渐变广，基坑支护中采用这一支护方式，能够在最大限度上降低对工程周边环境的不良影响，且工序简单，便于操作。

参考文献：

[1] 卫国芳.论述建筑工程施工中深基坑支护技术[J].居舍，2019（26）：36～37.

[2] 李宇星.刍议建筑深基坑工程施工中的常见问题和解决措施[J].科学技术创新，2019（23）：129～130.

[3] 龚权辉.建筑深基坑工程的施工监理控制研究[J].建材与装饰，2019（27）：180～181.

作者简介：

戴鑫闰（1987—）男 ，汉，浙江临安，助理工程师，大专。

舒吉（1985—）男 ，汉，浙江临安，助理工程师，大专。

周锦斌（1988—）男 ，汉，浙江诸暨，本科。