拉森钢板桩在深基坑支护应用.docx

6拉森钢板桩在深基坑支护应用工程中将拉森钢板压入地下构成一道连续的钢板墙作为基坑开挖的临时围护结构。论文结合湖北省某城市中心道路旁综合管沟的深基坑支护工程针对拉森钢板桩在施工及使用过程中发现的桩体侧倾、地面裂缝、基坑渗漏及桩体回收等问题分析了出现问题的原因并提出了防治措施。期望为类似的施工提供参考与借鉴。1拉森钢板桩简介拉森钢板桩具有适用土层范围广泛接合紧密、不易漏水、施工便捷快速的优点常用来作为基坑的止水围护结构。同时拉森钢板桩本身强度高、刚度大因此能用于较深的基坑支护工程。桩体能够回收利用经济性较好但是打入施工噪声及振动仍然较大在人口密集区建议采用液压锤以避免噪声和对其周围建筑的损害。若施工期间不注意方法可能导致项目完成后钢板桩无法拔出降低其经济性。通常拉森钢板桩可采用液压锤、振动锤等打桩机具甚至大型挖掘机压入土体。2工程概况本工程为湖北省某城市中心道路旁一综合管沟的基坑支护工程。项目平面尺寸为8.0m×24.0m开挖深度为7.0m。采用YASP-III型拉森钢板桩水平支撑间距为4.0m为圆形钢管见图1。3工程地质条件与水文地质条件3.1工程地质条件根据本工程详细勘察报告场地内分布的主要地层从上至下见表1。3.2水文地质条件场地内地下水有孔隙上层滞水、孔隙承压水两种类型。孔隙上层滞水：孔隙上层滞水赋存于填土①之中农田灌溉和大气降水渗入是其主要的补给来源。勘察期间水位在地面以下1.3~0.4m。孔隙承压水：场地内粉质黏土（地层代号②和⑧）层、淤泥质黏土④和黏土（地层代号⑤和⑦）为相对隔水层。粉砂夹粉土（地层代号③和⑥）层和粉细砂夹粉质黏土⑧为互层土其水平渗透系数大垂直渗透系数相对较小该层以粉砂和粉土为主应为弱透水层具为弱承压性。粉细砂（地层代号⑩）层为承压孔隙水主要含水层与附近的汉江有一定的水力联系水位受汉江水位控制。场地勘察期间量测承压水位为地表下3～4m。本工程基坑底设计标高进入粉细砂约1m。4施工工艺及要求4.1拉森钢板桩施工工艺拉森钢板桩施工工艺流程为：施工准备阶段应进行钢板桩的检验并适时安排打桩设备进场；插打钢板桩；钢板桩封闭后开始土方开挖；根据现场情况进行抽水并在顶端设置水平支撑一道；开挖到设计标高后进行封底；再进行综合管沟主体施工；主体完工后进行土方回填；最后拔除钢板桩。施工流程如图2所示。4.2拉森钢板桩施工中的要求1）钢板桩宜采用振动法打桩和拔桩本工程采用挖掘机加振动锤改装而成的打桩机由于有截水要求钢板桩之间应保证锁口紧密。2）钢板桩打入之前在桩的锁口内涂以黄油混合物油膏、锯末等混合物以减小插打时的摩阻力也有加强防渗性能的作用。3）插打钢板桩的过程中用全站仪测量每根桩的垂直度发现垂直度大于1%时应及时调整遵循“插桩正直、倾斜即纠、调整合拢”的原则[1]。4）拉森钢板桩的拔出过程中采用以下措施：（1）震打与振拔；（2）间歇震动；（3）拔桩起点与顺序合理。5施工过程中出现的问题、原因分析及解决办法5.1桩体侧倾、靠近基坑周边地面裂缝和基坑底部土体隆起问题1)现象描述：拉森钢板桩打桩完成后由于场地限制开挖土方的设备及运输车辆设置在地面钢板桩桩侧开挖不久发现桩顶侧倾；靠近基坑周边地面出现少量小裂缝并伴随局部下沉；坑底土隆起。2)原因分析：由于施工设备及运输车辆在钢板桩侧增加了地面荷载导致桩顶侧移。本工程钢板桩施工在软土地区设计的嵌固深度不够因而基坑外地面下沉。基坑底部土体隆起是管涌的表现。3)防治措施：施工设备及运输车辆应与基坑保留一定距离如无法避开则设计时应该考虑该项荷载增加桩的嵌固深度。钢板桩嵌固深度必须由计算确定按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—1999）[2]中相关规定执行。5.2钢板桩的渗水、漏水问题1）现象描述：开挖完成后拉森钢板桩桩身出现渗水、漏水的现象如图3所示。图3。2）原因分析：本工程有部分拉森钢板桩为旧桩使用前未进行校正、修理或检修不彻底导致锁水处咬合不好。钢板桩打设过程中相邻板桩的锁扣插对不严密以致接缝处漏水。转角桩未实现封闭。3）预防措施：旧钢板桩在打设前需进行矫正。严格控制施工过程中桩体的垂直度做好围檩支架以保证钢板桩垂直打入和桩墙面平直。为防止钢板桩锁口中心线位移可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板阻止板桩位移。针对此类问题建议采用轴线封闭法施工。转角处采用特殊形式的转角桩有利于转角处的封闭。5.3钢板桩的回收问题1）现象描述：回填完成钢板桩拔出后基坑外半幅路面肉眼可见沉陷测量显示较拔出前沉陷38~56cm；路基表面顺管沟向出现张裂裂缝缝宽2~4cm缝间距约3m影响范围约30m；拔出的拉森钢板桩带出大量泥土如图4所示。2）原因分析：拔出时的注射器负压效应导致桩体带出大量泥土出现沉陷与裂缝。3）解决办法：采用文中4.25)的方式仍无法拔出时建议在拉森钢板桩桩身焊一根注浆钢管随桩体