拉森钢板桩支护技术在市政工程基坑支护中的应用

发表时间:2020/12/22   来源:《城镇建设》2020年9月第25期   作者:贾瑞平
[导读] 身份证号:15262519780808****,陕西省
        贾瑞平
        身份证号:15262519780808****,陕西省
        摘要:随着全球城市化进程的不断加快,各国加大对市政道路建设的投入,因此其建设数量逐年增长。为了能够满足人们日益增长的交通需求,我国市政道路的建设投入逐年增长。论文结合某一工程实例,针对拉森钢板桩支护技术在市政工程施工中的应用进行分析探讨,并详细介绍其施工过程,为类似工程提供借鉴。
        关键词:拉森钢板;支护技术;市政工程;基坑支护
        引言
        常见的拉森钢板桩为U型截面,卷边可咬合相扣,上世纪五十年代传入我国。近十年来,随着拉森钢板桩桩体制造的国产化和夹具式高频振动打桩设备的普及,拉森钢板桩支护在基坑支护工程中被广泛应用。
        1.项目概况
        本工程为某市政道路工程项目,该工程途经闹市区,是当地市政府重点项目之一,深受大众的关注。由于该道路全线需要改移排水管涵l座,横穿市区主要干道,最终通往某海域,箱涵埋深为5—6m,因而必须进行深基坑施工作业。而这种深度的基坑作业,箱涵底所在地为冲积砂层的软土地基,含水量大且大部分为承压水,工程临海,地下水位极为丰富,施工难度相对比较大,加上该道路所经沿线交通流量大、途经市区重要建筑,因此在设计该道路基坑时,支护和止水是其中必须考虑的重点问题。
        2.拉森钢板桩支护的主要优势
        2.1施工便捷、速度快
        拉森钢板桩打桩机和挖掘机相似,对移动行走的场地要求低;外伸的机械臂连接小巧的夹具式振动锤,能尽量靠近基坑边的障碍物进行板桩的施打,桩位布置灵活;拉森钢板桩常见的单根长度6-18m,标准化咬合相扣,长短支护桩和不同型号的钢板桩组合均很方便;拉森钢板桩的施打工艺简单,施工速度快,插入地层即具有强度,成桩到基坑开挖施工工期很短,能大幅度节省工期。
        2.2节约资源、经济环保
        地下构筑物施工完毕,基坑回填后即可拔出拉森钢板桩,拔出的拉森钢板桩仍可循环利用于其他基坑支护工程,不会造成资源浪费,而其他如钢筋硅地下连续墙、钢筋硅桩、钢管桩等支护型式,在地下构筑物施工完成后被永久性的留在地下,挤占了地下空间,并成为其他地下工程项目如管线、管廊、涵洞等的障碍;拉森钢板桩的插入和拔出的施工过程中,除噪声外,无其他如泥浆、粉尘等的环境污染,施工过程环保[1]。
        2.3止水效果良好
        拉森钢板桩通过卷边手拉手式的相扣咬合,不仅将独立的钢板桩连成了整体,发挥了协同效应,而且解决了桩间隙渗水的难题。地下水夹着泥通过咬合的扣边狭窄的缝隙流动时,泥土填基了缝隙,这可能是拉森钢板止水的原理。因为拉森钢板桩的止水作用,节省了高压旋喷桩、搅拌桩等之类的止水帷幕施工工序和工程投资。
        3.支护方案选取分析
        在正式施工之前,工程师需要实地进行勘探,对该道路所经路线的地质、周边环境等有充分地了解掌握。经过勘探,可以发现由于本工程场地基坑开挖深度范围内的土层大部分都为粉质黏土和粉砂,这些软土含水量大,土质柔软,一旦处理不当,很容易出现坍塌现象,不仅会影响到整个道路施工进度,还会影响到周边已有建筑物、地下管线等,甚至可能会出现人员伤亡事故。因此,做好道路基坑支护工作系重中之重。本次工程结合其基坑需要开挖的深度以及管道地基处理方式,综合考虑之下,决定采用12m长的拉森钢板桩加1道内支撑进行基坑支护。
        1)在正式施工之前,设计人员需要跟施工人员交接好设计方案,确保他们对其有充分了解掌握,严格按照施工图纸,设置好基坑钢板桩。并注意为了不影响后续支模浇筑工作,在设置过程中还必须给跌水井预留出足够位置。
        2)用于基坑支护的钢板桩,一般都是同一尺寸规格,若其设置平面形状是弯曲、不平整等情况,就会直接影响到后续钢板桩的设置工作,因此,施设计人员在设置基坑护壁钢板桩位置时,应该尽可能设置得平直整齐,尽量不出现不规则的转角。
        3)腰梁安装。

具体可三方面进行探讨:第一,作为基坑护结构的一个关键传力构件,设计师在设计锚腰梁时,应该考虑细致周全,如锚杆的水平倾角、锚固力,还有完成之后的装拆方法等,都需要考虑进去。以免后续施工中无法顺利开展。第二,严格按照设计图纸位置设置好所有的钢板桩,并对每个桩的偏差进行测量,以便施工人员在进行腰梁加工和安装过程中,能够把这些偏差考虑进去,使得完成的腰梁更加合理、准确,其受力能够满足其设计要求。第三,本工程腰梁采用组装方式进行。
        4)在道路基坑施工过程中,施工人员需要注意的是:无论是挖土、吊运还是浇筑混凝土过程中,都不允许碰撞到支撑,也不允许随意将其拆除,支撑上面也不准进行任何作业,以免影响到钢板桩的支撑效果。
        4.板桩支护施工实施
        4.1钢板桩支护方式
        1)按照设计图纸要求的位置,将所有的钢板桩设置好。施工人员要严格按照相关的规范要求施打钢板桩,确保无倾斜、够平整。这不仅关系到钢板桩的支护效果,还会直接影响到基坑的止水。2)拉森钢板桩支护技术通常都选用6—12m长的工字钢,并使用高强度的螺栓或者钢板焊接的方式进行搭接,钢板支撑、钢管横顶采用可调螺旋基座对顶钢板桩,横撑顶紧,并焊接牢固。
        4.2导轨架的安装
        目前,一般都是采用单层双面形式的导轨架,其是由导梁和围檩桩等构成的。在导轨架安装过程中需要特别注意的是:(1)为了确保导轨架位置的精准,施工人员可以使用经纬仪和水平仪来进行控制和调整;(2)导轨架的高度过高或过低均不行,以免影响到钢板桩施打的高度与效率;(3)由于导轨架的设置位置和高度会直接关系到钢板桩的施打效率和准确性,当导轨架一旦安装好后,其高度和位置就不能出现任何变化;(4)施工人员应尽可能确保导轨架位置的垂直,并不能碰撞到钢板桩,以免造成钢板桩位置的移动。
        4.3钢板桩的施打
        1)在正式进行钢板桩施打作业之前,设计师必须实地进行勘探,确保支护桩在施打中不会遇到阻碍物,从而影响到工程的顺利开展。2)正式施工之前,施工人员需要对所有的钢板桩进行认真全面检查,确保每根桩都符合规定要求,无锈蚀、无变形。3)钢板桩在施工过程中,难免会发生倾斜,因此,需要随时监测每根桩的施打情况,若出现倾斜严重时,需立即停止施打,将其拔起重新进行施打。4)为了让钢板桩更容易被打入或拔出,每根桩在施打之前都应该在其锁扣内涂上油脂。5)施工人员在进行钢板桩施打过程中,应该随时根据施工情况来转变施打顺序,直至将钢板桩敲入其设计好的标高为止。钢板桩施打的公差标准一般为:板桩轴线偏差为±10cm,桩顶标高偏差为士10cm,板桩垂直度偏差为2%[2]。
        4.4钢板桩的拔除
        钢板桩在基坑完成回填作业后,就可以将其拔出,用于下次工程。在正式拔桩之前,施工人员需要考虑好拔桩的顺序、时间以及土孔的处理,不然很容易在拔桩过程中出现地面沉降等不良情况,从而影响到地下管线、周边建筑物等安全。本工程采用的是振动锤拔桩法。
        4.5基坑排水、降水
        基坑开挖之后,施工人员需要做好相应的排水措施,可以在其两边设置截水明沟,让地表水不会流到基坑内,影响到开基础工程设计开挖工作。同时,坑内也需要设置临时排水沟,将坑内积水导向集水坑,并用潜水泵抽出坑内,汇入地面的排水沟。
        4.6基坑监测
        基坑的监测也是本工程的一个重要环节,包括对支护结构的水平位移、地下水位、桩内力、支撑轴力等。通常每天监测1次,若发现有异常情况时,需适当增加监测频率,并采取适当措施给予调整。
        5.结束语
        拉森钢板桩自身具有的方便快捷和可循环重复利用的特性,通过增设注浆管消除拔桩破坏影响,通过引孔植桩,拓宽拉森钢板桩对坚韧土层的适应性,采取措施重视引孔植桩的不利影响,拉森钢板桩支护可以做到安全可靠、经济环保,可以有更为广阔的应用空间。
        参考文献
        [1]孙广利,张倚宁.拉森钢板桩在基坑支护工程中的应用[J].四川水泥,
        2019(8):121.
        [2]梁传海.拉森钢板桩在深基坑中的应用技术研究[D].西安:西安建筑科技大学,2016.
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