拉森钢板桩在深基坑中的应用技术研究

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　　摘    要：随着我国人口数量的不断增长，人们对建筑物的需求量越来越大，社会的不断发展及人们需求的日益增加，地下建筑也逐渐进入了人们的生活。基坑施工已经成为十分重要的一项工作，但是随着地下水位的不断变化以及受到周边环境的制约，施工过程十分困难。本文主要分析拉森钢板桩支护施工技术，希望可以有效解决施工过程中的各项问题，确保工程施工的顺利实施。
　　关键词：拉森钢板桩;深基坑;应用技术
　　1  前言
　　拉森钢板桩的适应性大，优点明显，在建桥围堰、大型管道铺设、临时沟渠开挖等工程领域应用广泛。拉森钢板桩在软塑或可塑土层中的施工方法已经比较成熟，市场上也开始在河道拓宽，船闸新建、修建等方面开始应用。因水利建设项目的土层地质条件复杂多变，故采用传统拉森钢板桩的施工方法将无法满足土层地质环境变化的要求。
　　2  技术原理
　　硬塑土层中进行拉森钢板桩施工，由于钢板桩底部承载力大，插打困难，采用大功率的振动锤，易造成拉森钢板桩锁口的损坏、拉森钢板桩弯曲变形。通过在传统拉森钢板桩上稍加改动，制成专门引孔工具———拉森钢板桩水刀。拉森钢板桩水刀是一种在传统拉森钢板桩上焊接无缝钢管并与高压水泵连接的装置，在打入的同时开动高压水泵，使钢板桩底部形成高压水幕，在高频液压振动锤与高压水双重作用下切割土层，从而能有效地打入，完成传统拉森钢板桩的引孔。待拉森钢板桩水刀打入到设计高程后，将其拔出，再用传统拉森钢板桩打入土层中，完成拉森钢板桩的施工。
　　3  拉森钢板桩支护施工技术施工特点
　　与传统施工技术相比，拉森钢板桩知乎施工技术具有其独到的特征，具体包括以下几个方面。
　　拉森钢板桩不仅具有高强度、高耐久性的优势，而且使用寿命更长，可以多次重复利用甚至高达30次之多。第二，拉森钢板桩可以直接打入地下，即便外界环境比较恶劣，如松软的土质、含水丰富的地质条件等，也不会对它产生太大的影响。同时，此项技术还具备良好的救灾抢险功能，特别是在塌方、坍塌、流沙等事故中效果尤为明显。第三，拉森钢板桩利用锁口咬合能够形成连续桩墙，如此以来就可以起到良好的挡土、阻水效果，可谓是一桩两用，可以代替支护桩与止水帷幕两道工序发挥作用。在完成地下结构施工回填之后还可以拔出并进行重复使用，一方面可以节约工程造价，另一方面还符合绿色施工理念的要求，起到节能环保的作用。第四，拉森钢板桩直接被打入地下，施工十分便捷，如此一来便提升了施工效率，有效缩短了工期。第五，超长拉森钢板桩施工一般需要使用大型履带吊车起吊振动捶打桩设备，设备移动方便可以实现跨区作业，因此即便场地环境复杂、空间布局紧张也不会对工程施工造成太大的不利影响。
　　4  工程概况
　　4.1  工程概况
　　浍河固镇复线船闸按照1000t级Ⅲ级通航建筑物设计，主体工程标准为Ⅱ级建筑物，船闸设计年通过能力1332万t。船闸下游设公路桥一座，桥墩承台最大埋深14m，现场不具备进行大开挖的条件，必须对基坑进行支护处理，在各方案比较后选用拉森钢板桩进行支护。在承台施工范围内土层主要有软塑土、可塑土、硬塑土层。
　　4.2  拉森钢板桩的检查
　　拉森钢板桩施工时在锁口插打过程中易摩擦发热，相邻两根钢板桩因锁口温度较高容易导致焊在一起，不容易进行拆除，故用于基坑支护的拉森钢板桩在选择材料时宜选用冷轧钢，冷轧钢强度高、扭曲后不易变形、可焊性较热轧钢差的特点，均满足拉森钢板桩的使用要求。拉森钢板桩陆运进场前必须按照标准钢板桩对其进行逐根检查，以保证钢板桩平整度和锁口完好性。同时要清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等有缺陷的钢板桩不得使用。每根钢板桩锁口须均匀涂以混合油，以保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，增加钢板桩的防渗性能。新钢板桩必须符合同厂质量标准，重复使用的钢板桩应符合下表的检验标准要求，否则在打设前应予以矫正。
　　4.3  场地整平及测量放线
　　施工前对需打设钢板桩的部位及堆放场地进行平整，清除施工部位表面树根及大块石等障碍物。测量前应做好测量控制网和水准基点，根据复测报批的测量成果，严格按照坐标法施测基坑平面位置和尺寸，并在插打钢板桩的过程中控制测量垂直度及时进行纠偏。
　　4.4  水刀拉森钢板桩引孔施工
　　（1）将“水刀”拉森钢板桩与高压水泵连接好并试运行调试，检查高压水泵压力表读数是否正常、高压水管接头处是否漏水、无缝钢管是否有因焊接造成破裂等现象，若有上述现象应及时处理。处理完成继续运行整个装置，运行正常后进行下一步施工。
　　（2）检查整个装置运行无问题后，关闭高压水泵;用起重机把“水刀”拉森钢板桩吊装到施打位置。
　　（3）用振动锤把水刀拉森钢板桩打入土层1m～2m，然后打开高压水泵，高压水泵压力控制在5MPa～10MPa。继续往下施工水刀拉森钢板桩，直到打至设计高程，并在设计高程处停放5s～10s。
　　（4）引孔成功后，即可拔出水刀拉森钢板桩，拔出时应根据地层情况控制拔出速度，在地层坚硬处速度应适度放慢。利用泥浆充分润滑孔壁，确保传统拉森钢板桩能够顺利施工。
　　（5）拔出水刀拉森钢板桩后，应将其放置于不影响下一步施工的位置。
　　4.5  传统拉森钢板桩施工
　　将传统拉森钢板桩放置在水刀拉森钢板桩引孔位置，将相邻的锁口咬合，为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。开动高频液压振动锤，振动锤施打过程中，应严格控制测量钢板桩垂直度，及时进行纠偏。打桩过程中在导向架上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正。开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。施打方法采用单桩打入法，从基坑一角开始逐块插打，直至基坑支护合拢。
　　4.6  基坑内土方开挖及围檩安装
　　基坑土方开挖采用冲挖方法进行施工，在基坑内开挖集水坑，并安装泥浆泵一台，人工持高压水枪将土体冲散，冲成泥浆，并用泥浆泵抽出基坑，如此反复循环直至冲挖达到围檩安装高程。按照设计要求程序进行安装内支撑，基坑围檩及支撑采用双拼40b工字钢，角鋼短牛腿作为围檩安装的临时托架。施工步骤为：安装焊接临时托架（牛腿）→安装围檩、支撑→焊设上限位钢板→支撑与围檩加焊。支撑安装完成后用硬木楔塞紧板桩与围檩之间的间隙。
　　4.7  基坑内结构物施工及基坑回填
　　按照图纸要求对结构物进行施工，待结构物强度达到要求后，进行基坑回填。回填需与拆除围檩交互进行。需确保拉森钢板桩与结构物间回填密实且回填处基坑内外压力基本相同，再进行围檩拆除，循环往复直至回填至基坑顶。
　　5  结束语
　　现阶段来讲，基坑是工程施工中十分常见的现象，为了有效提升工程质量，就必须提升支护工作的质量。而拉森钢板桩技术是一种良好的方法，因此，相关工作人员必须加强拉森钢板桩相关工艺的研究，完善工艺流程，做好关键技术控制，使其更好地实现其经济效益与社会效益。
　　参考文献：
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　　[2] 高志龙.拉森钢板桩支护施工技术应用[J].建筑工程技术与设计，2017（30）：71.
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