拉森钢板桩支护在综合管廊施工中的应用

深基坑开挖支护工程非常复杂，涉及地质岩土、结构设计、动态监测、施工安全和施工成本等方面。选择基坑支护方案时，要兼顾工程质量、施工安全和建设成本，尽量在三者中保持最好的平衡，以最经济适用的方式建设完成并符合国家现行验收标准，且能最大限度地满足客户需求的工程。如何根据不同的基坑深度、基坑土质情况，因地制宜地选择经济合理、安全可靠的基坑支护方案是深基坑开挖施工的前提条件。结合工程案例，重点分析深基坑开挖支护施工中拉森钢板桩支护和围檩支撑系统的结构，总结出深基坑开挖施工过程中基坑支护的围护和钢围檩支撑施工的质量安全控制要点和施工工艺。

1工程概况

丽江市中心城区海绵城市及地下综合管廊工程（一期）位于丽江市古城区祥和东路南侧（由西向东从民航路到青山南路）非机动车车道位置，场地北侧紧邻祥和东路机动车道，南侧紧邻祥和东路人行道，管廊全长3540m。综合管廊自西向东，全长3.54km，起讫桩号范围为：K0+060–K3+600（民航路–青山南路），综合管廊为两舱断面，标准段外围尺寸6.15m×4.1m。管廊覆土约3.2m，其中水电舱容纳电力电缆、通讯、 DN 500给水管和 DN 200再生水管，天然气舱容纳 DN 250天然气管。水电舱断面净尺寸为3.2m×3.3m，天然气舱断面净尺寸1.85m×3.3m。

综合管廊位于祥和东路非机动车道位置，场地北侧紧邻祥和东路机动车道，南侧紧邻祥和东路人行道，管廊标准段底埋深约7.5m，根据现场原有管线管网设置下沉段，埋深7.5~11m。里程桩号K2+315–K2+365和里程桩号 K3+202–K3+040两段为管廊的交叉口连接段，埋深约12m。整个管廊采用明挖现浇法进行施工。

2基坑支护设计

根据现场详细勘察报告，由于项目范围内地质条件较差，现场受北侧祥和东路机动车道限制，同时管廊基坑开挖深度较大。管廊标准段开挖深度约7.5m，下沉段开挖深度约11m，管廊交叉口连接段开挖深度约12m。经多种深基坑支护方案比较后，本工程采用拉森钢板桩加钢围檩支撑的支护方式进行施工。

拉森钢板桩采用SP–Ⅳ型拉森钢板桩加1～2层 钢管支撑体系，设计采用的拉森钢板桩是一种带锁口的热轧型钢，通过拉森钢板桩的锁口相互连接咬合，形成连续钢板桩墙体，以便于挡土挡水。拉森钢板桩锁口紧密、水密性强。本工程拉森钢板桩型号为SP–Ⅳ型，桩长15~18m，施工拟采用振动法打、拔桩。拉森钢板桩基坑围护如图1所示。

图1拉森钢板桩基坑围护示意

根据开挖深度的不同可分为以下2种支护方式。（1）基坑开挖深度 H ≤7.5m，采用15m长SP–Ⅳ型拉森钢板桩加两道内支撑进行基坑支护，采用426×12钢管支撑，钢支撑围檩为双拼45c工字钢，第一道支撑标高为地面标高以下800mm，第二道支撑与管廊顶部的净距不得小于400mm，钢管支撑沿管廊长度方向的水平间距为4000mm。（2）基坑开挖深度 H ＞9m，采用17~25m800旋挖孔桩加3道内支撑进行基坑支护。支护桩顶冠梁为1000mm×800mm钢筋混凝土梁和600mm×600mm钢筋混凝土支撑。其余钢支撑围檩为双拼45c工字钢。

3拉森钢板桩施工工艺

3.1施工工艺流程

拉森钢板桩放线定位→挖拉森钢板桩定位槽→安装履带式振动打桩机→打设拉森钢板桩→土方开挖→第一道钢管支撑和钢围檩安装→土方开挖→第二道钢管支撑和钢围檩安装→土方开挖→管廊施工→回填→钢管支撑和钢围檩拆除→拔出拉森钢板桩→回填。

3.2?拉森钢板桩检验

由于对于拉森钢板桩现场材料验收主要通过外观检验和材质检验两方面进行。（1）拉森钢板桩外观检验。主要采用游标卡尺、靠尺和钢尺测量钢板桩的长度L，公称宽度–5mm＜ B ＜10mm，公称厚度 t ±1.2mm，公称高度H±4mm，侧向弯曲度 S ≤0.1%L且最大不得超过20mm，平面弯曲度 C ≤0.2%L且最大不得超过30mm。对锁口形状进行检测。（2）拉森钢板桩材质检验。对拉森钢板桩出厂合格证，以及钢板桩钢材的化学成分及力学性能进行见证抽样送检。

3.3拉森钢板桩吊运

由于本次设计使用的长度为15~18m，在进行拉森钢板桩的吊运时，采用两点吊装拉森钢板桩。每次根据起重机的起重量和停放位置计算拉森钢板桩的数量，装卸过程中加强对拉森钢板桩锁口的保护。

3.4拉森钢板桩堆放

结合现场实际拉森钢板桩堆放的位置，根据施工需要的数量，在封闭的半幅原市政道路上，根据设计需要的规格和长度进行分类分层堆放，该位置临近管廊基坑，便于拉森钢板桩施打时就近使用。

3.5拉森钢板桩施打

拉森钢板桩采用CAT–336D液压挖掘机改装的专用打桩夹具（机械手）进行打桩，可减少噪声对周边居民的影响，拉森钢板桩也不容易受损，同时可根据液压打桩机的压力值和打桩速度判断土层的土质情况。首先将第一根拉森钢板桩采用专用打桩夹具（机械手）夹住桩头，垂直就位后在设计位置将拉森钢板桩打入设计标高。后续的拉森钢板桩沿前一根拉森钢板桩的锁口槽插入后达到设计标高。

拉森钢板桩施工质量直接影响基坑支护系统止水质量和基坑施工的安全，是本综合管廊工程施工的关键工序之一，所以在施工中的质量控制要点如下。（1）在拉森钢板桩进行打桩前，安装作业人员在拉森钢板桩的锁口上涂抹润滑油，使拉森钢板桩更容易锚固密实并方便进桩和后期拔桩。（2）在拉森钢板桩打入的同时，安排专门的测量人员对桩的垂直度进行测量，并根据测量数据及时进行修正。同时，根据设计严格控制好拉森钢板桩的桩顶标高。（3）在基坑开挖过程中，随着基坑开挖的加深，及时检查拉森钢板桩的闭水性，对漏水处进行焊接修补，基坑作业前每天安排专人对拉森钢板桩的闭水性进行检查。同时注意观察钢板桩的变形移位情况和坑底土层隆起情况。

4钢管支撑和钢围檩施工

拉森钢板桩根据设计要求打入土层后，采用反铲挖掘机将两侧拉森钢板桩之间的基坑开挖到拉森钢板桩顶以下1500mm左右。根据设计要求从桩顶以下800mm开始安装第一道钢管支撑和钢围檩。钢管支撑采用直径426×12钢管，沿管廊长度方向间距4000mm设置，钢围檩设计采用双拼45c工字钢。钢管支撑在制作安装前应复核管廊两侧拉森钢板桩之间尺寸，根据现场复核的数据和钢支撑和钢围檩的安装条件调整钢支撑的实际制作长度。采用特制活动节或活络头将两侧拉森钢板桩对称支撑，确保钢支撑活动节的螺栓拧紧，保证钢支撑受力均匀并符合设计要求。

5结束语

深基坑土石方开挖施工一直被列为建筑施工过程中危险性较大的分部分项工程之一，根据基坑开挖深度、地质情况和土石方开挖方法等现场条件，以及不同基坑支护特点和适用条件等多方面因素，选择一种合理、科学的基坑支护和支撑方式非常重要。深基坑支护及支撑的施工质量和安全将直接影响深基坑支护工程的后序工作，通过本次拉森钢板桩基坑支护的施工可为今后施工积累经验。