深基坑拉森钢板桩支护施工技术略论

郭梅登

（东莞市致高建设工程有限公司，广东东莞 523072）

1 拉森钢板桩概述

拉森钢板桩在建筑工程领域十分常见，常用于建桥围堰和深基坑支护等工程，又被称为U 型钢板桩。根据生产工艺不同可以分为热压钢板桩和冷压钢板桩，在一般的工程建设中，二者在使用上没有太大差别，而冷压钢板桩性价更高。在施工时由施工人员用打桩机和振动锤等设备将其压入地下，形成连续板墙，从而起到挡水挡土的临时性围护作用。从施工效果上来看，拉森钢板桩具有高强度、施工速度快、强度高、挡水挡土密封良好等特点。

2 工程概况

本项目位于江门市蓬江区北环路（江沙路—港口三路），本次工程共一个标段，分为三条道路，道路等级均为主干道，分别为北环路（江沙路—港口三路）、北环路至滨江大道左匝道、北环路至滨江大道右匝道。工程雨水渠箱井58—AY5 基槽采用A 型支护形式。钢板桩选用Ⅳ型拉森钢板桩，长度为9m，为了保证基坑内施工安全，在钢板桩施打前对路面土体进行降低并刷边坡，在钢板桩上设置双拼32a 槽钢围檩，并加370×9 钢管（水平间距4m）水平支撑，以加强刚度及整体性。

2.1 地质条件

本工程施工区域属于珠江三角洲冲击平原，由相关部门对该区域的地质检测报告得出土层结构情况主要为以下几种：平均厚度为4m 的素填土、平均厚度为3m 的淤泥质层、平均厚度为4.5m 的粉质粘土和平均厚度为3.2m 的强风化岩层。

2.2 水文条件

工程区地下水主要有两种类型：①包气带中上层滞水，存在于淤泥质土和强风化岩中，主要来源于大气降水，水量小、变化量受季节影响较大；②潜水含水层，主要存在素填土层的空隙中，来源于大气降水补给，水位受季节性影响大，水量不大。地质勘探时期所测地下水埋藏深度在1.00～3.80m。根据水质分析结果，环境水对混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋腐蚀性等为微腐蚀。

3 深基坑拉森钢板桩支护施工

3.1 拉森钢板桩支护方案

该项目开挖深度为7.36m，属于深基坑，根据工程地质分析，开挖土层主要为素填土、淤泥层、强风化岩层和粉质粘土，若开挖过程中处理不当，极易引发整体滑坡等后果，因此，选择合适的支护措施是基坑开挖前的必要措施。施工现场周围存在建筑物并且埋有地下电缆，为保护原有设施不受影响，确定在基坑开挖前采取一定的防护措施。钢板桩的位置距离电缆槽边1.5m 以上，首先对土体上部进行部分开挖，以减小基坑开挖深度，设置截水沟防止积水，然后设置钢板桩采用二道内支撑的型式进行支护。

3.2 钢板桩支护施工流程

施打拉森钢板桩→基坑开挖至第一道内支撑设计标高下0.5m，安装第一道内支撑→基坑开挖至第二道内支撑设计标高下0.5m，安装第二道内支撑→土方开挖至基坑底标高处→人工开挖30cm 基础→浇筑30cm 混凝土作为垫层加支撑→制作安装方渠钢筋→安装方渠模板→浇筑混凝土→待混凝土强度达到设计要求之后回填石粉→分层回填分层拆除支撑→拔除钢板桩。施工的具体流程包含以下几个方面：

（1）施工前的准备。在施工开始前，施工方要与设计人员做好交接工作，由专业人员到施工现场进行复核审查并按照施工要求准确放线，调整测量仪器，控制测量误差尽可能地减小误差保证测量准确。在测量过程中，如果发现存在危及支护施工或威胁到其他建筑物安全的问题，要及时上报，采取相应的解决措施，解决隐患。建立施工场地坐标系统，按照相关规定标准确定平面控制点标桩调整平面控制网尺寸和角度，便于施工管控。此外，施工场地周围应设置护栏进行防护。做好基坑内的排水工作，必要时应设置抽水设备，根据施工区域的降水量和气候变化要制定合理的应对措施，雨季降水量较多，尤其是在暴雨之后容易引起基坑内大量积水，此时必须将积水及时排出，以防止出现基坑沉降、支护桩发生变形等不良现象。此外，支护结构若在积水后出现严重问题需要及时采取加固措施，以保障施工质量。

（2）沉压钢板桩施工。钢板桩堆放时要置于开阔场地，地面应有一定强度防止钢板桩下陷，若堆放场地不能满足要求则应当对地面进行压实处理。为使施工方便，要根据施工位置和用到的顺序合理堆放，并设置提示牌说明。钢板桩沉压阶段采用两点吊方式，防止拉森钢板桩发生变形，沉压时，要采取一些列措施控制好桩位和垂直度，复合钢板桩与施工中心线的位置，使其重合。重合后振动下沉直至施工标高，同时应确保咬口和转角的位置闭合良好，无明显缺口。起吊钢板的过程中要对起吊方式进行合理的控制，以免对钢板桩的锁扣造成损坏，从而对施工效果产生影响。

（3）钢板桩的拔除施工。钢板桩拔除时与沉压施工相反，要先激活锁扣以便拔出。锁扣激活可以使用振动锤按照一定频率振动，使其逐渐松动。使用柴油锤与振动锤交替振打，每次振打时长不宜超过15min，同时还应考虑桩孔回填情况，板桩每上升到一定高度时使用振动锤振打几分钟，令周围土体下沉填充桩孔，起重机应随着振动锤的运作逐渐加荷，起吊力应小于减震器弹簧压缩极限。钢板桩完全拔出后及时对桩孔进行填充，避免周围土体下沉，在周围有建筑物的情况下更要注意。

（4）角撑、对撑以及钢围檩施工。在进行钢构件的吊装与拆卸时要计算出其重心位置并在构建上标出，吊装时保证构件中心与吊钩中心线在同一铅垂线上，避免造成扭折变形的情况。吊装期间保持构件平稳，待钢管支撑到位后，将支撑调整到设计位置，并用钢筋将其连接牢固后方能卸下吊钩。钢结构焊接作业必须由专业持证人员操作，确保工程质量和人员安全，由于施工误差引起的支撑端部与钢围檩紧密接触，需要在支撑端部设置钢板垫块，以保证其轴向受力。

（5）钢板桩墙空隙合拢。在实际施工中，钢板桩无法正好组合达到钢板墙长度或板墙施工路线复杂拐角较多，钢板桩打入时锁扣留有空隙等会导致板桩墙留下空隙，对施工产生影响，因此需要借助轴线修整法进行修整，工程上通常使用手拉葫芦和千斤顶进行调整，如无法解决可采用特制异形桩合拢。

3.3 钢板桩支护施工要点

（1）钢板桩布置。在平面布置中要结合地下结构考虑施工的简易性，如空间较小，需要将其设置为地下结构外模时，为便于钢板桩的拔出，施工人员可以为此考虑设计混凝土隔离层。钢板桩布置在平面布置上应当尽量保持简单平直，避免无规则拐角。在竖向布置上主要考虑钢板桩的标高，通常高于地平面。

（2）打桩。拉森钢板桩打桩方式众多，工程上常采用单桩打入法，具体做法是从钢板墙设计路线的一角开始插打，沿路线逐块进行。这种插打方式主要优点在于施工过程比较简单、施工速度较快、适用范围广。但同时存在一定的局限性，最突出的缺点是插打过程中，钢板桩容易发生倾斜，为避免这种情况，打桩过程中需要注意以下几点：首先，打桩时要在拉森钢板桩两侧布置垂直仪做参考；其次，插打时注意钢板倾斜程度，每打入一定长度就要进行一次测量，严格保证钢板桩垂直插入。

拉森钢板桩的打入应结合实际施工特点制定合理的打桩路线和顺序，反复校验钢板桩垂直度，严格控制顶部标高。

（3）拔桩。拔桩与打桩过程相反，拉森钢板桩拔出后可以重复利用。拔桩时要注意基坑回填，并进行压实处理。在拔桩时往往会带出大量土体，如果不及时填充，则容易导致周围地面塌陷下沉，造成不良影响，因此应避免一次性全部拔出，采用分次、分段的方式间隔拔桩，尤其是周围有建筑物或埋有地下管线的区域，必须及时回填。

3.4 钢板桩施工中遇到的问题及解决对策

由于施工位置地质结构通常比较复杂，拉森钢板桩支护施工时往往会遇到一些问题，如：①钢板桩打入时受阻，原因是钢板桩下方有坚硬石块或其他物体阻挡，这时应使用弧形或转角桩代替平板桩，绕过障碍物使钢板桩得以下沉；②钢板桩下沉时受到石块或其他物体的侧向压力，导致钢板桩不能垂直下沉，产生偏移，常采用的办法是将钢板桩提起1～2m，向下锤进，如此反复振打，使石块被击碎，从而矫正钢板桩斜度；③若钢板桩已产生倾斜，且不易被矫正时，可以使用异形桩进行纠正。异形桩结构为上宽下窄，上下宽度与标准钢板桩宽度有所不同，异形桩的形状规格可以根据实际情况进行加工，使之符合施工需要；④施工基础比较软时，新打入的钢板桩可能会将邻近的钢板桩带入土中，为避免这种情况发生，一方面增大邻近桩与周围的阻力，如将其与邻桩焊接在一起，另一方面可减小新桩和邻桩的摩擦阻力，如涂抹黄油做润滑剂。

4 结束语

拉森钢板桩支护施工技术的应用解决了受场地限制的开挖施工问题，对于深基坑施工有很大的应用价值，特别是对于无法放坡开挖的工程。采用拉森钢板桩支护技术一方面保证了坑壁的稳定性，防止开挖过程中出现滑坡、渗水等情况的发生，同时大大减少开挖取土量和混凝土填充量，符合绿色环保的可持续发展战略。此外，拉森钢板桩的使用为基坑内的施工提供了相对稳定的施工环境，加快工程进度，提高施工质量，在工程建设中有着重要意义。