拉森鋼板樁防護在橋梁深基坑施工中的應用

胡春雷 周漩

一、拉森鋼板樁的特點

拉森鋼板樁屬于一種特制的型鋼板樁，主要通過振動錘擊打樁機將鋼板樁向地下壓入，形成連續的板墻，是深基坑開挖過程中擋水圍護臨時擋土的重要結構，拉森鋼板樁屬于一種新型的建材，在工程當中發揮著重要的作用，鋼板樁的特點在于隔水性較好，具有較高的強度，質量較高，在施工的過程中環保效果非常顯著，可以讓涂料和混凝土的使用量大幅度降低，對土地資源的保護具有非常重要的意義，在施工的過程中相對較為簡單，不需要一些大型的機械設備就可以進行操作，施工速度較快，可以讓施工工期大幅度縮短，鋼板樁的長度和斷面可以進一步與地基相適應，經濟性較好，由于鋼板樁具有這樣的種種的優點，在駁岸工程、防流砂工程以及護岸工程當中得到廣泛的使用，這些年以來，由于城市建設水平進一步提高，經濟建設快速發展，拉森鋼板作為無圍護結構，在橋梁、市政、工業建設等基礎工程當中得到了廣泛的使用。拉森鋼板樁支護的形式多種多樣，本文與工程實例相結合對拉森鋼板樁防護，在橋梁深基坑施工當中應用進行分析和研究，以供參考。

二、工程概述

本工程屬于海安至啟東高速公路HQ-RD5標段中的一部分，在設計的過程中，線路全長達到了7.539km。線路的起點是如東縣的掘港鎮江莊村，向東南經過掘港鎮陳高村之后，從泰運河上穿過。泰運河大橋工程在主橋15#墩承臺方面主要是左右幅矩形結構，左右幅承臺橫橋向中心線有400cm的錯開距離，承臺平面在尺寸方面設計為13.9×6.3m，高度達到了3.0m。鋼板樁主要使用的是拉森Ⅳ型鋼板樁，選擇的材質主要是SY295，單根長度達到了18m，為了進一步確保鋼管的受力均勻，在進行圈梁和鋼管接觸的時候在四周進行加勁板的焊接，在圈梁和鋼板樁連接的過程中主要使用的是牛腿形式（見圖1）。

三、拉森鋼板樁防護在橋梁深基坑施工中的應用

在拉森鋼板樁施工的過程中，工藝流程主要如下所述，首先進行施工準備，檢驗鋼板樁的質量，并且適時進行打樁設備的進場操作，將鋼板樁封閉之后，進行土方的開挖工作，依照現場的具體情況以及實際操作的要求進行抽水操作，并且在頂端進行水平支撐的設置，在開挖的過程中一定要達到設計標高，接著做好封閉工作，完成綜合管溝的施工工作，接著回填土方，最后將鋼板樁拔除。

1.鋼板樁的整修

鋼板樁主要使用索普拉森鋼板樁，在驗收鋼板樁的過程中，需要具備相應的出廠合格證，并且保證機械尺寸和性能達到要求，在完成鋼板樁的整修和焊接之后，需要通過同類型鋼板樁做鎖口實驗檢查。在整修和驗收鋼板樁的過程中，需要進行分類登記和編號處理，鎖口當中不能出現積水等情況，完成鋼板樁整修之后，需要符合以下技術要求，每組鋼板樁的寬度偏差需要控制在±30毫米以內，保證鎖口內外的光潔，并且處于同一直線，在拼裝的過程中，所口的高低偏差需要控制在兩毫米以內，在縮口拼接的過程中，一定要盡量保證緊密，并且控制間隙小于三毫米，在整修所刻的過程中，需要使用同類型三米長的短鋼板樁進行試驗，通過電動絞車牽動控制，最大牽動力小于5000牛，在設置的過程中，全程不能出現鋼板焊流以及其他突出，需要確保平滑性，兩端需要切割整齊，并且需要保證每組長度誤差控制在兩毫米左右。

2.插打鋼板樁前的準備工作

對導向框進行全面檢查，主要包含了外導環以及一些相關的構件，其次需要對打鋼板樁使用的沉樁柱進行檢查，在施工操作之前，需要進行相應的維修等操作，在鋼板樁鎖口的位置需要進行黃油的涂抹，在鋼板樁底部涂上瀝青等，方便進行抽拔和插打。

3.鋼板樁的吊運

完成鋼板樁的準備工作之后，通過汽車向承臺旁運送，并且依照插的順序進行堆碼，在堆放的過程中，需要控制層數低于四層，每層需要利用電木進行擱置，控制其高差在十毫米以內，上下層墊木中線需要控制在同一垂線，并且確認偏差小于20毫米。

4.鋼板樁的插打

通過吊車與振動打樁機配合進行插檔，鋼板樁插的過程中，不要使用型鋼進行焊接，在插的過程中，一側中間部位向兩側進行插卡，完成另一側中間部位的合隆在反復進行插拔，直到達到設計高程。

5.鋼板樁圍堰合龍

在操閉合樁施工的過程中，一定要保證兩側鎖口的相互套住，讓沉樁難度得到控制，需要注意以下幾點，在選擇閉合樁的過程中，需要設置在容易成樁的位置，其次，閉合樁兩側的鋼板需要處于同一軸線，并且保持垂直，兩樁的間距需要與鋼板樁的寬度相接近，第三在閉合樁的過程中，一定要全部切除鋼板樁的連接板，確保鋼板樁在沉樁的過程中能夠進行自由伸縮，如果出現沉樁困難可以，暫停操作，拔出相鄰的兩根樁，然而不要將鎖扣提離，另外膠連接板一并割除，讓速度增加，直到達到設計標高，再進行沉閉合樁時操作的過程中，如果沉樁的過程中產生困難，不能進行強行沉樁操作，避免出現縮口撕開等問題。

6.插打鋼板樁預防傾斜的措施

在沉鋼板樁的過程中，首先需要涂抹一些潤滑油在鎖口，讓鎖口的膜阻力減少，另外，為插套的鎖口下端，需要打入硬木屑或者鐵屑，避免沉入的過程中泥沙將縮口堵塞，在一些堅實地面進行鋼板樁插打的過程中，可以將樁尖截成一定角度，讓傾斜的鋼板樁逐步處于正常狀態。

7.鋼板樁鎖口漏水預防措施

鋼板樁防漏的過程中，主要依照的是鎖扣的自身密實度，如果鎖扣產生外側水壓過大或者鎖扣不避震情況，則可能導致鋼板樁圍堰產生滲漏，通過相關的施工經驗可以發現，需要采取以下措施進行處理和預防，首先在施工的過程中，鋼板樁滲漏，通常條件下產生在鎖扣位置，所以一定要重點對鎖扣進行檢查，過緊過松都有可能造成鋼板樁施工之后出現滲漏，在施工前需要在鋼板樁的鎖口處進行黃油的涂抹，在施工的過程中一定要對垂直度進行控制，不能進行強行施打，避免出現鎖扣損壞等情況，在入土部分鋼板樁開挖的過程中，如果出現滲漏的情況，一定要及時的在鋼板樁內測處使用棉絮、麻絨連續的進行堵塞。

8.安裝內支撐

基礎開挖到支撐處，進行圍堰內支撐的安裝，完成安裝工作之后，需要及時進行檢測，接著進行其他操作，在開挖的時候一定要對鋼板樁和內支撐系統的形變情況進行監測，如果形變情況比較大，需要立刻停止施工，采取合理措施進行加固，接著再繼續施工。

9.圍堰內清基

合攏鋼板樁的過程中，通常使用的是機械開挖的手段，在單一方向進行操作，開挖深度過大可以通過分階梯開挖的模式進行，在開挖到一定深度之后，通過人工清基的方式，并且和集水井排水溝一起施工，在開挖完成之后，及時進行抽水操作完成，開挖后及時進行混凝土墊層的施工。

10.鋼板樁拔除

拔除鋼板樁的方法是首先，先打拔樁振動錘，將鋼板樁頭震動一分鐘到兩分鐘，確保鋼板樁附近的土地出現松動，產生液化等情況，讓土堆抓摩阻力減少，接著慢慢進行拔樁的過程中，需要對樁機的負荷情況進行關注，如果出現無法拔出或者拔出困難的情況，需要停止拔樁操作，先往下時打少許，接著進行上拔，這樣反復操作，可以很快的將樁拔出。

11.鋼板樁的堵漏

在筑島的過程中，選擇一些抗滲性較好的粘土，方便進行阻塞操作，避免出現滲水漏水的情況，有效進行壓實，其次在完成鋼板樁打設的過程中，一定要在背部縫隙使用一些止水材料或者灌注水泥漿，控制漏水等情況，在基坑開挖的過程中，如果產生鋼板樁漏水等情況，在現場一定要順著鋼板樁的接縫，流入一定量的細砂，并且一邊抽水操作，通過水壓力將細沙漏入接縫當中，完成堵漏的操作。

四、拉森鋼板樁施工質量控制

1.控制鋼板樁的采購質量

在拉森鋼板樁購買的過程中，一定要重視各種證明材料、出廠合格證及相關的使用說明，如果企業在購買相關設備的過程中這些材料都較為齊全，可以在一定程度上保障鋼板樁的質量，另外在采購的過程中，還要檢查鋼板樁的完好程度、形變情況等，這些都是施工前需要重點關注的問題。

2.控制導架的尺寸

在安裝的過程中，需要嚴格依照設計圖紙來進行操作，這并且對平面布置尺寸和導架的標高進行檢查，了解導架的標高、下架的長度以及牛腿焊接的質量。

3.控制鋼板樁的施打

嚴格控制兩個方向的垂直度，在下方的第一片轉角鋼板樁的過程中，需要重點進行控制，為了對入土的導架進行固定，施工人員需要進行電焊操作，并且使用圍檁，需要通過線垂來控制垂直度，另外在中間標準裝以及其它角樁入土之前需要重點關注，在鋼板樁捶打震動的過程中，鋼板樁會由于相鄰兩片鋼板樁下沉而產生卡死的問題。所以需要合理的進行控制，避免產生相關情況。

4.控制鎖扣封堵

為了避免夾渣在粘土封堵的過程中產生，防止滲透事故的出現，在封堵鎖扣前需要清洗鎖扣，并且使用高壓水槍來進行操作，若是在使用了內扣的橡皮條來封堵鎖扣，可能會出現較大的縫隙，這樣擠出粘土后不會出現滲漏等問題。

五、結語

總而言之，在本工程拉森鋼板樁施工的過程中，施工單位嚴格的控制了現場的情況，并且進行了合理的現場規劃，有效的保證了施工的質量，取得了較好的經濟效益和社會效益，能夠達到環保的具體效果，對混凝土的使用量和區楚良進行了合理的控制，有效地保護土地資源，是一種值得推廣的方法。