拉森钢板桩支护技术在市政工程基坑施工中的应用

摘要：本文以工程实例介绍拉森钢板桩支护技术在市政工程施工中的应用，重点介绍在本工程实例中其施工流程及施工要点，总结该支护技术的优点，旨在与同行学习与交流。

关键词：拉森钢板桩支护技术；市政工程；基坑支护。 中图分类号：tu99 文献标识码：a 文章编号： 概述

某市政道路工程位于广州市白云区人和镇，本工程全线共设倒虹吸圆管涵2座,横穿

拟建道路，倒虹吸桩号分别为： k0+914.8及k1+194，孔数及孔径均为1-1.5m，涵长分别为43.0m及42.07m，管道埋深约为5～6.5米，属深基坑施工作业，管底所在地层为冲积砂层。冲积砂层为场区内主要含水层，含水量大，且大部分具有承压水，在基坑设计中必须考虑支护和止水。与本工程同时在建还有某房建项目，房建项目的临时交通道路与当地村道在本项目拟建道路上，红线外为当地居民房屋、农田与菜场，受施工场地不能超出红线外的，以及确保房建项目临时交通道路与当地村道的交通不能中断，基坑支护设计采用拉森钢板桩支护方式，分二个施工段，即单座圆管涵先做好半幅通车后，再做另外半幅。 2支护措施简介

根据岩土工程勘察报告，本工程场地基坑开挖深度范围内土层主要为粉质粘土和粉砂，地质条件较差，同时管道基坑深度大。本工

程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，设计要求采用了钢板桩支护方式，基坑支护的宽度为5m。

基坑支护方式：采用12米长iv型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护。适用于场地较小，土质较好（承载力特征值达到120kpa以上）,基坑开挖深度h<6300mm的情况（自然地面所有杂填土后再清除约0.3～0.7 m种植土后开挖基坑）。 3工程水文、地质 3.1水文

地表水：本工程沿线地表水丰富，耕地鱼塘、河涌水网密布。地表水位随大气降水、地表径流变化而变化。

地下水：根据地质资料显示，地下水以第四系松散土层孔隙水为主，其次为基岩裂隙水。孔隙水赋存于冲积层的砂土中，富水性一般；基岩裂隙水见于基底泥质粉砂岩和粉砂质泥岩等岩石的裂隙中，富水性差。地下水主要接受大气降水补给，其动态变化受大气降水影响。勘察期间（2010年1月份）测得地下水位埋深2.70～3.50m，因而雨季期间地下水位有进一步升高的可能。 3.2 地质

本工程道路沿线地层属于华南准地台增城隆起区，位于广从断裂带西侧约4.0km处，受断裂带影响不大。圆管涵位置开挖时土层现由上而下简述如下：

k0+914.8圆管涵：1-1杂填土（q4me）[清除、厚约1.00m]→1-2种植土（q4me）[厚约0.70m、清除0.30m] →2-3粉质粘土（q4al）

[厚约1.40m] →2-5粉砂（q4al）[厚约2.40m] →2-7中砂（q4al）[厚约12.10m、设计基底高程7.10m～7.30m]；

k1+194圆管涵：1-1杂填土（q4me）[清除、厚约1.00m]→1-2种植土（q4me）[厚约0.70m、清除0.30m] →2-3粉质粘土（q4al）[厚约2.30m] →2-5粉砂（q4al）[厚约3.00m] →2-2粘土（q4al）[厚约2.60m、设计基底高程7.60m～7.80m]。 4技术要求

（1）基坑钢板桩的设置位置要符合设计要求，并给跌水井留出足够的支模、浇筑工作位置。

（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）腰梁安装a、锚腰梁是护结构中的传力构件，腰梁的设计充分考虑锚杆的水平倾角、锚固力和装拆方法等。

b、对每根桩的偏差进行测量，在腰梁加工和安装时，使腰梁受力符合设计要求。

c、腰梁的组装与安装：本工程采用直接组装的方法。 （4）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 5、钢板桩支护施工工艺 5.1 施工顺序

钢板桩位置的定位放线→挖沟槽及人工探管线→安装导轨梁→施打钢板桩→拆除导梁→挖土及装支撑→安装管道施工→回填石屑→拔除钢板桩→回填夯实土方至设计路基底面。 5.2 钢板桩支护方式

钢板桩的施打好坏关系到基坑的止水,是本工程施工关键的工序之一。根据以往施工经验以及地质实际情况设计采用支护方式： 1）、采用拉森钢板桩围护。（详见下图）

钢板桩支护图

（2）工字钢长度一般是6.00~12.00m，搭接处采用高强螺栓连接或钢板焊接，钢板厚度不小于工字钢相应部位壁厚，钢管支撑、钢管横顶（活动钢支撑）采用可调螺旋基座对顶钢板桩、横撑顶紧，工字钢支撑点焊在钢板桩上。

（3）钢管支撑是顺沟槽方向的间距，设计间距为4.00m。 （4）支撑的层次及标高考虑装管、浇筑等操作的方便。如因装管或浇筑的需要将横撑及支顶转换，则必须按照先撑（转顶）后拆的原则，逐层转换。 5.3 导轨架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，需要设置一定刚度的、坚固的导轨架，亦称“施工围檩”。

导轨架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩

的间距一般为2.5～3.5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导轨架时应注意以下几点： （1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导轨架的位置。

（2）导轨架的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

（3）导轨架不能随着钢板桩的施打而产生下沉和变形。 （4）导轨架的位置尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。 5.4钢板桩施打

（1）施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩轴线。

（2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。

（3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。 （4）在施打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，采取拔起重打。

（5） 施工中根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般控制为0.5～3.0米之间。钢板桩施打的公差标准如下表所示； 钢板桩施打公差标准

（6）密扣且保证开挖后桩尖入土深度符合支护设计计算要求，

保证钢板桩顺利合拢。

（7）打入桩后，在开挖过程中要及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处要进行焊接修补，防止产生水土流失，每天派专人进行检查桩体。

5.5钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多容易引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水震实、和夯实的措施（因填料为石屑）。 （1）拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

（2）拔桩时应注意事项 ① 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 ② 振打与振拔：拔桩时，先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振

动几分钟，尽量让填料将土孔部分填实。

③ 采用吊车起重机配震荡锤施工时应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

④ 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。 ⑤ 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。 5.6 钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时补充填实处理。回填的方法采用灌水震实、和夯实法。所用材料为石屑或河沙。 5.7 基坑排水、降水

沿基坑两边设350×350mm的截水明沟,防止地表水流向基坑，坑内根据需要设置临时排水沟,将基坑内积水导向集水坑,用潜水泵抽至地面排水明沟,经沉淀后排入临时排水沟。 5.8基坑监测

本项目基坑监测项目包括支护结构的水平位移、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。每座圆管涵设置2个观测断面，监测对象每天观测1次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测2次。根据每日监测结果，对基坑开挖速度和深度、降水速度和排水量等及时进行调整。 6 结束语

市政工程的基坑施工工程中，特别是市政道路新建、改造项目，普遍面对的难题是对原有道路不能全封闭施工以维持原有交通通

行，施工场地十分有限，基坑开挖不能大放坡，地下管线分布复杂，周围建筑物障碍，而且工期紧迫，给基坑施工带来很大麻烦。拉森钢板桩支护技术具有占用施工场地较少、较为经济、安全性好等优点，在市政工程得以广泛应用。 参考文献

⑴《建筑基坑支护技术规程》jgj120-99；

⑵《广东省建筑基坑支护技术规程》(dbj/t 15-20-97)； ⑶《广州地区建筑基坑支护技术规定》（gjb 02-98）； ⑷《钢结构设计规范》gb50017-2003