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摘要： 拉森钢板桩作为一种新型建材，施工速度快、施工费用低，具有很好的防水功能，拉森桩支护技术在深沟槽支护中起到保证工期、节约成本的作用。三亚市海棠湾供水保障工程为保证工期采用拉森钢板桩进行深沟槽支护，使拉森钢板桩在管道铺设工程上发挥重要作用。结合该工程特点，详细介绍了拉森钢板桩在深沟槽支护中的使用情况，使用步骤和注意事项，对使其形成一个成熟的施工方法提供参考。
关键词：拉森钢板桩;深沟槽支护;施工工艺;施工监测
一、拉森钢板桩的特点
拉森钢板桩是一种特制的型钢板桩，每块U型板桩的两边的“U型突出”设计可以用来连锁相邻的板桩，互锁结构可以（在板砖互锁时）形成一个水密结构从而增加斑状结构的强度。用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。钢板桩结构具有质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点，近年来随着经济建设和城市建设的快速发展，拉森钢板桩作为围护结构在市政工程施工中得到了广泛应用。
2 工程概况
海棠湾供水保障工程桩号KB0+570～KB0+770段DN600钢管按设计要求要从龙海桥梁南侧规划水系底下敷设穿越，沟槽开挖深度约8米，施工场地为规划河道，场地周围为开阔地，地势相对低位，地下水位较高，施工范围内无任何建筑物及道路分布。为了保证沟槽开挖和管道敷设的顺利进行，减少挖土量，缩短工期，不受开挖阶段的天气影响及做好安全技术措施，特采用拉森桩支护技术制定沟槽开挖支护设计方案，以指导施工。
3 工程地质条件
根据工程设计文件及龙海桥河床地质报告，本工程地质条件情况描述如下。
①、素植土;褐灰色，湿，松散，以砂质粘土、粘土为主，含少量植物根系腐殖物。
②、粘土质砂;灰色、黄色，局部夹灰色，湿-饱和，上部2.0m松散，下部稍密-中密，以中粗粒为主，粉细粒次之，次圆形，石英质，粘粒含量约占10%-15%。
四、施工安排及方法总说明
1、施工工艺流程
测量放线 → 第一次土方开挖 →打设钢板桩 → 沟槽开挖及支护 → 铺设管道 →管道防腐→水压试验 →沟槽回填→钢板桩的拔除
2、施工准备：由于工期较紧，需要做好充足的施工准备。
2.1、施工队伍进场后，必须先进行场地的整理，及时进行测量放样，准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线。
2.2、机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备齐全，要满足规范设计要求。
2.3、管道施工前进行认真的技术质量安全交底，分工明确，责任到人。
3、第一次土方开挖及降水
采用上部放坡开挖、下部钢板桩支护两次成槽的挖土方法，按照测量放出的开挖线，将表土（粘性土）挖除一层（2.5m），上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定，为22.5m，按照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）确定开挖边坡坡度为1：1.5，有效降低沟槽深度，坡脚处设置排水边沟50cm*50cm每隔20m设一100*100*100cm集水井用￠10潜水泵抽排降水，然后打设钢板桩，再开挖沟槽，沟槽两侧拉森钢板桩采用1道顶撑支护，槽底沿管长方向每6米设一道砖砌支墩，支墩顶面标高与钢管底标高一致，以便铺设管道。
4、沟槽开挖及支护
沟槽开挖采用挖掘机进行，沟槽深度较大，采用两台挖掘机传递挖土，其中一台为长臂挖掘机，确保土方开挖远离沟槽，对沟槽减少影响。支撑采用距地面1.5m处撑一道支撑，沟槽挖土与支撑应密切配合，做到随挖随撑，防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。挖掘机挖土时，应采取后退式挖土方法，严禁挖掘机进入未设支撑的开挖好的区域.由于拉森钢板桩采用密排咬口式布置，止水性较好，可以防止侧面流砂等因素影响沟槽施工。在局部加设一道临时支撑，保证其稳定性，同时对局部底部潮湿基础回填块石，稳定基础，再铺设砾石砂。若槽底发生较大的管涌，影响施工，则停止施工，回填沟槽。一方面检查钢板桩是否打设到位，入土深度必须保证;修整槽底，清除淤泥和碎土，如有超挖，应用砾石砂或旧料填实，不得用土回填。
五、常见质量问题的原因分析与防治措施
1、渗漏和涌沙
1.1现象。沟槽挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接缝处和转角处，有的地方还沙。
1.2原因分析。拉森钢板桩旧桩较多，使用前未进行校正修理或检修不彻底，锁水处咬合不好，以致接缝处易漏水。转角处为实现封闭合龙，应有特殊形式的转角桩，这种转角桩要经过切断焊接工序，可能会产生变形。打设拉森钢板桩时，两块板桩的锁口可能插对不严密，不符合要求。拉森钢板桩的垂直度不符合要求，导致锁口漏水。
1.3预防措施。旧钢板桩在打设前需进行矫正。矫正要在平台上进行，对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。做好围檩支架，以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。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。由于钢板桩打入时倾斜，且锁口结合处有空隙，封闭合龙比较困难，解决的办法一是用异形板桩 此法较困难）;二是采用轴线封闭法（此法较为方便）。
2、拉森钢板桩侧倾和槽底土隆起及地面裂缝
2.1现象。采用拉森钢板桩，开挖土方的挖土机及运土车辆设在地面钢板桩侧，开挖不久即发现钢板桩顶侧倾，坑底土隆起，地面裂縫并下沉。
2.2原因分析。这些钢板桩施工都在软土地区，设计的嵌固深度不够，因而桩后地面下沉，坑底土隆起是管涌的表现。在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩侧，增加了土的地面荷载，导致桩顶侧移。
2.3防治措施。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》（JGJ 120—1999）规定执行。挖土机及运土车不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载计入设计中，以增加桩的嵌固深度。一般拉森桩施工时，压密注浆配合，四周有钢板桩支护，基底水压较大，为更好地防水，基底做压密注浆，其厚度按土质而定。另外钢板桩支护转角处连接不够紧密，易发生流砂现象，故需进行压密注浆，注浆数量为 3～4 根。如地下水位较高时需进行轻型井点降水配合。
6 支护监测
1、监测点布置：观测点及基准点在桩顶开挖整平后设置，根据本工程的特点，在边坡的开挖过程中，在边坡的周围布置观测点，以观测边坡的位移及地面下降情况，并在施工过程中妥善保护。
2、支护检测仪器：利用水准仪和经纬仪进行钢板桩外地表沉降和钢板桩顶点水平位移测量。水准仪用于测量地面和开挖过程控制标高以及施工中的沉降，经纬仪用于测量在钢板桩顶不同位置的施工控制点的水平位移，主要是两侧钢板桩水平位移和沉降观测，用监测数据反馈来调整处理施工中的突发情况。测量观测精度不低于三等精度。观测仪器在使用前应予以校准标定，操作和维护应符合有关标准和规定。
[结语]
随着新技术、新工艺的出现，市政工程深沟槽施工支护技术仍将继续不断发展、完善。从深沟槽开挖选用拉森钢板桩作为支护结构应用的实际效果来看，使用钢板桩做深沟槽围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩可以重复使用，节省投资。
参考文献
1、《建筑地基与基础施工手册》汪正荣主编 建筑工业出版社 2005
2、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）
3、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）
关键词：拉森钢板桩;深沟槽支护;施工工艺;施工监测
一、拉森钢板桩的特点
拉森钢板桩是一种特制的型钢板桩，每块U型板桩的两边的“U型突出”设计可以用来连锁相邻的板桩，互锁结构可以（在板砖互锁时）形成一个水密结构从而增加斑状结构的强度。用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。钢板桩结构具有质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点，近年来随着经济建设和城市建设的快速发展，拉森钢板桩作为围护结构在市政工程施工中得到了广泛应用。
2 工程概况
海棠湾供水保障工程桩号KB0+570～KB0+770段DN600钢管按设计要求要从龙海桥梁南侧规划水系底下敷设穿越，沟槽开挖深度约8米，施工场地为规划河道，场地周围为开阔地，地势相对低位，地下水位较高，施工范围内无任何建筑物及道路分布。为了保证沟槽开挖和管道敷设的顺利进行，减少挖土量，缩短工期，不受开挖阶段的天气影响及做好安全技术措施，特采用拉森桩支护技术制定沟槽开挖支护设计方案，以指导施工。
3 工程地质条件
根据工程设计文件及龙海桥河床地质报告，本工程地质条件情况描述如下。
①、素植土;褐灰色，湿，松散，以砂质粘土、粘土为主，含少量植物根系腐殖物。
②、粘土质砂;灰色、黄色，局部夹灰色，湿-饱和，上部2.0m松散，下部稍密-中密，以中粗粒为主，粉细粒次之，次圆形，石英质，粘粒含量约占10%-15%。
四、施工安排及方法总说明
1、施工工艺流程
测量放线 → 第一次土方开挖 →打设钢板桩 → 沟槽开挖及支护 → 铺设管道 →管道防腐→水压试验 →沟槽回填→钢板桩的拔除
2、施工准备：由于工期较紧，需要做好充足的施工准备。
2.1、施工队伍进场后，必须先进行场地的整理，及时进行测量放样，准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线。
2.2、机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备齐全，要满足规范设计要求。
2.3、管道施工前进行认真的技术质量安全交底，分工明确，责任到人。
3、第一次土方开挖及降水
采用上部放坡开挖、下部钢板桩支护两次成槽的挖土方法，按照测量放出的开挖线，将表土（粘性土）挖除一层（2.5m），上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定，为22.5m，按照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）确定开挖边坡坡度为1：1.5，有效降低沟槽深度，坡脚处设置排水边沟50cm*50cm每隔20m设一100*100*100cm集水井用￠10潜水泵抽排降水，然后打设钢板桩，再开挖沟槽，沟槽两侧拉森钢板桩采用1道顶撑支护，槽底沿管长方向每6米设一道砖砌支墩，支墩顶面标高与钢管底标高一致，以便铺设管道。
4、沟槽开挖及支护
沟槽开挖采用挖掘机进行，沟槽深度较大，采用两台挖掘机传递挖土，其中一台为长臂挖掘机，确保土方开挖远离沟槽，对沟槽减少影响。支撑采用距地面1.5m处撑一道支撑，沟槽挖土与支撑应密切配合，做到随挖随撑，防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。挖掘机挖土时，应采取后退式挖土方法，严禁挖掘机进入未设支撑的开挖好的区域.由于拉森钢板桩采用密排咬口式布置，止水性较好，可以防止侧面流砂等因素影响沟槽施工。在局部加设一道临时支撑，保证其稳定性，同时对局部底部潮湿基础回填块石，稳定基础，再铺设砾石砂。若槽底发生较大的管涌，影响施工，则停止施工，回填沟槽。一方面检查钢板桩是否打设到位，入土深度必须保证;修整槽底，清除淤泥和碎土，如有超挖，应用砾石砂或旧料填实，不得用土回填。
五、常见质量问题的原因分析与防治措施
1、渗漏和涌沙
1.1现象。沟槽挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接缝处和转角处，有的地方还沙。
1.2原因分析。拉森钢板桩旧桩较多，使用前未进行校正修理或检修不彻底，锁水处咬合不好，以致接缝处易漏水。转角处为实现封闭合龙，应有特殊形式的转角桩，这种转角桩要经过切断焊接工序，可能会产生变形。打设拉森钢板桩时，两块板桩的锁口可能插对不严密，不符合要求。拉森钢板桩的垂直度不符合要求，导致锁口漏水。
1.3预防措施。旧钢板桩在打设前需进行矫正。矫正要在平台上进行，对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。做好围檩支架，以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。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。由于钢板桩打入时倾斜，且锁口结合处有空隙，封闭合龙比较困难，解决的办法一是用异形板桩 此法较困难）;二是采用轴线封闭法（此法较为方便）。
2、拉森钢板桩侧倾和槽底土隆起及地面裂缝
2.1现象。采用拉森钢板桩，开挖土方的挖土机及运土车辆设在地面钢板桩侧，开挖不久即发现钢板桩顶侧倾，坑底土隆起，地面裂縫并下沉。
2.2原因分析。这些钢板桩施工都在软土地区，设计的嵌固深度不够，因而桩后地面下沉，坑底土隆起是管涌的表现。在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩侧，增加了土的地面荷载，导致桩顶侧移。
2.3防治措施。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》（JGJ 120—1999）规定执行。挖土机及运土车不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载计入设计中，以增加桩的嵌固深度。一般拉森桩施工时，压密注浆配合，四周有钢板桩支护，基底水压较大，为更好地防水，基底做压密注浆，其厚度按土质而定。另外钢板桩支护转角处连接不够紧密，易发生流砂现象，故需进行压密注浆，注浆数量为 3～4 根。如地下水位较高时需进行轻型井点降水配合。
6 支护监测
1、监测点布置：观测点及基准点在桩顶开挖整平后设置，根据本工程的特点，在边坡的开挖过程中，在边坡的周围布置观测点，以观测边坡的位移及地面下降情况，并在施工过程中妥善保护。
2、支护检测仪器：利用水准仪和经纬仪进行钢板桩外地表沉降和钢板桩顶点水平位移测量。水准仪用于测量地面和开挖过程控制标高以及施工中的沉降，经纬仪用于测量在钢板桩顶不同位置的施工控制点的水平位移，主要是两侧钢板桩水平位移和沉降观测，用监测数据反馈来调整处理施工中的突发情况。测量观测精度不低于三等精度。观测仪器在使用前应予以校准标定，操作和维护应符合有关标准和规定。
[结语]
随着新技术、新工艺的出现，市政工程深沟槽施工支护技术仍将继续不断发展、完善。从深沟槽开挖选用拉森钢板桩作为支护结构应用的实际效果来看，使用钢板桩做深沟槽围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩可以重复使用，节省投资。
参考文献
1、《建筑地基与基础施工手册》汪正荣主编 建筑工业出版社 2005
2、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）
3、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）