试析基坑拉森钢板桩在清辉路市政工程雨水箱涵基坑支护中运用生

摘要：雨水箱涵工程是深圳市位于清辉路段的市政工程，其基坑支护运用的是拉森钢板桩，结合该工程特点，详细介绍了拉森钢板桩在基坑支护中的施工方法、施工工艺，提出了注意事项。
关键词：拉森钢板桩；基坑支护；施工工艺
1674-9324（2013）22-0277-03

一、工程概况

黄阁坑村，位于深圳龙岗区，市政工程——清辉路项目就在该村内修建，始于建北通道，终于黄阁中路，是一条城市次干道。本次施工雨水箱涵，用于连接清辉路现状箱涵及北通道箱涵，沿途连接雨水支管。箱涵西接现状清辉路箱涵，东接再建北通道箱涵，3.60m～5.95m是其埋深距离。按照有关项目要求，在进行挖掘之前，要对基坑进行支护操作，

4.7m～7.05m为其合理基坑深度距离。

二、基坑围护工程条件

1.地形地貌与周边环境。拟建道路位于鹰嘴山东麓山前丘陵和冲积洼地地带，沿线丘陵和洼地密布；后经人工整平改造，规划为城市建设用地。道路西高东低，高程约为43.0m～49.0m。基坑位于现状车道下，两侧已采用碎石桩进行过地基处理，南侧为中海康城花园楼盘，起点临近看守所。不能对道路进行全封闭处理，只能采取半封闭措施，既须保证顺利施工，又须保证车辆畅通。
2.工程地质条件。按照实地查看获得的数据资料，从上至下，将和基坑支护有联系的重要地质构造与岩石特性做出具体分析：①人工填土（Q4ml）褐黄、褐红、灰黄、暗褐等色，主要是粘性土，砂岩与灰岩风化岩块大致为5%～45%，以不平衡的比例存在，风蚀现象明显，基本上以土块状分布，1cm～8cm不等的粒径距离；在K0+480至终点段表层普遍混10%～30%细中砂和少量碎石；组成成份较复杂。该层在道路沿线普遍分布，且层厚较大；按照户外岩石土质特性与实验获得的数据，此次实地查看把人工填土层划归为两类：人工填土层与人工填土层。前者主要位于路面周边地带，一般呈稍密状，但密实程度不均；层厚2.00m～8.80m。后者，基本上位，即使填土的时间比较久远，基本上是以松散的形状存在，1.90m～5.30m的厚度。②第四系冲洪积层（Qal+pl）其构成部分主要有含有机质亚粘土和亚粘土。含有机质亚粘土：褐灰、浅灰色，含少量有机质，稍具腥臭味，土质均一，很湿～饱和，呈软塑状。广泛存在于K0+000～K0+520段，3.00m～7.80m的埋深距离，37.50m～41.70m的标高距离，0.50m～2.90m的层厚度。亚粘土：灰白、褐红、褐黄斑色，不均匀混10%～30%暗褐色风化砂岩灰岩碎块，稍湿，呈硬塑状。布局呈阶段性特征，4.00m～9.80m的埋深距离，34.58m～39.70m的标高，1.20m～7.40m的层厚度。③第四系残积层（Qel）粘土：褐黄、灰黄、褐红、暗褐等色，因砂岩与灰岩受风蚀严重，由其剩余部分堆积形成的，砂岩与灰岩因风蚀而得到的石块分布不平衡，表现为硬塑模式。广泛鉴于公路周边，7.50m～12.50m的埋深距离，31.75m～37.20m的标高距离，1.00m～5.80m的揭露层厚度。
3.水文地质条件：场地位于山前丘陵和冲洪积洼地地带，地下水较丰富。主要赋存于人工填土及第四系各地层中，属上层滞水～潜水类型。场地地下水受大气降水和上述地表径流及水塘补给；沿线地下水水位变化随季节和上述摘自：毕业论文格式范文www.618jyw.com
地表径流及池塘水位变化而异，且和上述地表径流及水塘形成密切的互补关系。勘察时，测得道路沿线地下水稳定水面埋深

1.80m～5.30m，标高介于38.38m～46.50m。

三、围护方案比选

按照项目所在地的地理特征、水文条件、基坑规划及沿边与之相配合的项目要求，能够运用的基坑支护类型基本上有下面几类：方案1：放坡。施工工艺简便、工程造价低廉，但本基坑开挖深度深，放坡所需空间较大，而且，基坑周围的路基都采用碎石桩作了相关操作，如果放坡的话就可能影响路基功能的发挥。方案2：土钉墙。如果项目地质状况优良，其有较强的安全性，并且施工比较简单，所用时间也不长，总体来说，项目性价比比较高。然而，很难施工。方案3：钢板桩（+支撑）。操作比较简单，工程所用时间不长，而且可以多次使用钢板桩，能够有效地进行循环利用，整体项目性价比高，有止水和挡土的双重作用。综上所述，在该项目中基坑围护方式采用方案3。通过计算，如果基坑的深度不超过5m的话，该处运用的支护方法为悬臂钢板桩；如果基坑的深度超过5m，该处运用的支护方式是钢板桩与支撑相结合的模式。基坑总体上采用12m拉森三型钢板桩，横支撑采用工字钢支撑（40a），腰梁采用工字钢腰梁（2*40a）。
1.第一类（K0+237～K0+370）

4.7m～5.0m的基坑深度，围护方式为悬臂，12m长度的钢板桩，型号为拉森Ⅲ型。

2.第二类（K0+000～K0+237；K0+370～K0+427）7.05m为该处基坑最大距离，围护主要是运用钢板桩与内支撑相结合的模式，12m长度的钢板桩，型号为拉森Ⅲ型；钢腰梁与钢支撑位于和基坑底部相距4.2m的地方，腰梁是40a#工字钢，共2个，钢支撑是φ600钢管，共1个，间距3.0m布置，K0+370～K0+427段需要做传力带，在传力好后方可拆除支撑，再进行结构施工。
〓〓〓〓

四、施工工艺流程

1.拉森钢板桩施工顺序：根据施工图及高程放设沉桩定位线→根据定位线控设沉桩导向槽→整平施工机械行走道路→施打钢板桩→挖土→上支撑→抛填片石→钢筋混凝土箱涵施工→回填石屑→拔除钢板桩。图1至图3详细介绍了基坑在不同深度时横向支撑的施工方法。
2.钢板桩的施打：①全线采用Ⅲ型钢板桩12.0米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用挖掘机（P00）配备美龙3600带震动锤机进行操作，也就是施打。在操作之前必须了解管线线路布局及构筑物状况，将支护桩中线正确的放出。②在进行打桩操作之前，查看每一根钢板桩，将这些不符合要求的钢板桩进行修复后才会有被运用。③在进行打桩操作之前，将油脂涂抹在端口处，目的是为了进行打入与拔出时比较快捷。④在插入阶段要及时查看并确保钢板桩的斜度小于2%，一旦出现这一斜度大于2%且不可以采用拉齐的方式进行调整，就要将这根钢板桩拔出，重新打入。⑤密扣，确保在已经挖掘之后的土层厚度要多于2m，使得钢板桩密合效果良好，尤其是位于工作井的周边角落应该使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。⑥施打结束后，要快速的查看钢板桩的防水性能，及时修复其防水性不好的地方。⑦结合现场实际情况，按每60米为一个施工段流水作业施工。

五、钢板桩的施工中遇到的问题及处理方法

因为此项目地形构造不简单，在拔除钢板桩过程中常常出现各种问题，通常运用下列方式进行处理：①在进行钢板桩施打过程中可能会碰到较大石块或者其他物体，可以运用转角桩或者弧形桩避开这些物体。②在杂填土地段进行桩体施打操作时，可能会因为块石等向侧面倾斜的力度不一致而出现桩体倾斜，可以采用下列方法进行处理：在倾斜发生处把板桩向上拔起，大约1.0m～2.0m的距离，之后进行施打操作，不断重复几次，能够让较大的石块变成小石块或者出现位置变动，从而降低板桩出现偏斜的可能性。③钢板桩偏离轴线，且程度较深时，可以使用异形桩进行调整。如果偏离程度不大，借助卷扬机或者葫芦与钢索把板桩往反方向拉动，之后进行锤击操作。④在土质比较松散的地方，也会出现施打阶段把附近的板桩插入的情况，运用的处理对策是把附近的几根板桩连接起来，而且在即将进行插入操作的板桩端口处涂抹黄油或者其他类的润滑物质，目的是为了降低施打时会遇到的阻碍。

六、施工监测

基坑围护结构的安全监测和对周边环境影响的观测是基坑围护设计和施工的重要内容，根据本工程的特点，安排基坑围护结构的监测和环境影响观测的内容如下。
1.观测项目：以监测坡顶的位移和变形为主要目标，因为边坡的位移是反映围护结构安全的最直观的参照量，拟在围护桩顶及坡顶布置位移观测点，采用经纬仪通视法观测位移值，从而监测围护结构的安全。

2.位移监测点沿路线每30m一个点。

3.基坑（深度大于5m的桩撑结构）顶位移的控制值为60mm，警戒值45mm；基坑源于：毕业设计论文网www.618jyw.com
（深度小于5m）顶位移的控制值为101mm，警戒值80mm；当出现监测数值超过限制，或者监测得到的监测量变化值超过5mm/天时，应认为边坡处于不稳定状态，必须采取必要的补救措
4.监测频率：在土方开挖期间，所有的监测点2天测一次；在开挖到位之后或监测结果较为稳定的情况下，监测时间间隔可调整为5天一次。在遇有台风暴雨或其他自然灾害的情况应加密观测频率。
在清辉路市政工程中，选用拉森钢板桩作为4.7m～7.0m深基坑支护结构，根据施工过程中获得的成效进行分析，基坑围护方式运用钢板桩模式，可以有效地保证项目进度，可靠性强，并且规模不大，而且，钢板桩能够循环利用，降低投入的资金量；围护方式运用拉森钢板桩模式，对周边设施影响不大，并且能够快速的进行操作，程序简单，使用时间不长，即使在雨水较多的季节也能正常施工，项目工地比较整洁；支护方式运用拉森钢板桩模式，在项目过程中要密切关注地下水的情况，一旦漏水，就必须运用各种方法将出水点堵住，可以借助麻絮或者板条，也可以增加桩体密度，目的是为了避免泥沙跟随水一起流出；基坑开挖过程中，可以通过变形观测对拉森钢板桩及周边建筑的唯一进行有效控制，用监测数据来调整处理施工中的突发情况。
参考文献：
张伯平，党进谦.土力学与地基基础[M].西安：西安地图出版社，2001.
汪正荣.建筑地基与基础施工手册[M].中图：建筑工业出版社，2005.