陈 维

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川 都江堰，611830)

0 引言

随着城镇化进程的不断推进，旧城区老旧雨污水管网已不能满足现代城市对雨污水管网功能的需求，亟顺进行改造升级。同时，城市建筑密集，雨污水管道多埋于市政道路之下，交通繁忙，无法全封闭放坡施工，导致施工空间狭小，施工材料受限。另外深基坑工程施工需要在保证安全的前提下兼顾经济性和施工效率。拉森钢板桩施工技术凭借其施工速度快、强度高、占地空间小、能重复利用等优势特点，越来越多地被应用于旧城区雨污水改造深基坑支护工程中。本文以四川遂宁某旧城区雨污水改造工程为例，通过对拉森钢板桩在卵石土层深基坑支护中的应用管理过程进行阐述，总结拉森钢板桩施工技术在雨污水改造工程深基坑支护中的应用经验，希望能够对后续类似项目施工提供借鉴。

1 工程概况

1.1 工程简况

本项目位于四川省遂宁市，工程所在区域仍存在大量合流制管(渠)道，随着遂宁市城市建成区域规模的扩大，地面硬化程度越来越高，加之河道堵塞、排水管渠年久失修、防洪设施老化加剧，本项目将通过对该区域配套管网改造来提升该区域雨污水管网功能。根据设计要求，本项目管网改造部分施工段埋深较深，基坑支护需要采用拉森钢板桩施工技术，具体应用路段如下：

(1)1号路K0+525～K0+968段最大埋深2.55m～4.16m，采用6m～9m拉森钢板桩支护施工；

(2)3号路K0+095～K0+635段最大埋深4.04m～5.14m，采用6m～9m拉森钢板桩支护施工；

(3)4号路K0+977～K1+043段最大埋深2.86m～3.48m，采用6m拉森钢板桩支护施工。

1.2 工程地质条件

2 拉森钢板桩支护施工技术的特点

在施工以及地质情况复杂恶劣的情况下，拉森钢板桩凭借其优势，在城区深基坑施工、桥梁柱墩基坑支护等工程施工中得到了广泛的应用，该施工技术主要特点如下：

(1)施工速度快，拉森钢板桩直接由振动打桩锤打入和移除，施工工艺简单，施工速度快[1]；

(2)占地空间小，拉森钢板桩由于其独特的截面设计，施工时仅占用很小的支护范围，能够很好地适应城区狭小空间支护施工；

(3)重复利用率高，拉森钢板桩在支护施工完成后，能够拔出再利用，可周转利用30次以上，较传统支护工程具有较好的经济性[2]；

(4)施工绿色环保，拉森钢板桩施工过程中无需泥浆护壁，施工过程绿色环保；

(5)拉森钢板桩相互咬合的结构设计，使其具有较好的止水作用。

3 拉森钢板桩在雨污水管网改造工程深基坑支护中的应用

3.1 基坑支护方案

根据施工图设计，不具备放坡条件的沟槽开挖支护结构选用拉森Ⅳ型钢板桩400mm×170mm×15.5mm，拉森Ⅳ型钢板桩要求每延米截面抗弯模量不小于2270cm3/m，支护设计为拉森钢板桩+Ⅰ36a钢围檩+钢横撑防护。

当管道沟槽深2.0m≤H<3.0m时，钢板桩深6m，内置1道钢横撑距绿化带地面(或路面结构层底标高)0.5m；当管道沟槽深3.0m≤H<4.0m时，钢板桩深9m，内置1道钢横撑距绿化带地面(或路面结构层底标高)0.5m；当管道沟槽深4.0m≤H<5.0m时，钢板桩深9m，内置2道钢横撑，第一道距离距绿化带地面(或路面结构层底标高)0.5m，第2道距离第1道2m；当管道沟槽深5.0m≤H<6.5m时，钢板桩深12m，内置钢横第一道撑距绿化带地面(或路面结构层底标高)0.5m，第2道距离第1道2.5m。横撑均采用φ300、10mm钢管，横撑间距3.0m，型钢均采用Q345B型钢材，严格控制拉森钢板桩垂直度小于1.5%。各类型支撑结构如图1所示。

图1 支撑结构

3.2 施工工艺

3.2.1 板桩施工一般要求

(1)根据设计要求设置板桩位置，在基础最突出的边缘外留有施工作业面，便于基础施工。

(2)为便于板桩支撑的设置，布置基坑板桩时应根据板桩尺寸模数设置周边尺寸[3]，并应尽量避免不规则的转角。

(3)整个基槽施工过程中，在土方开挖、吊运等作业过程中，应尽量避免碰撞支撑，不得随意将支撑拆除，不得在支撑上随意进行切割、电焊作业，更不能将重物放置在支撑上。

(4)钢板桩从出入口远端向近端，依次推进施工。

拉森钢板桩施工工艺流程如图2所示。

图2 拉森钢板桩施工工艺流程

3.2.2 主要施工步骤

(1)测量放线。由测量工程师对场地进行复测，确定基坑支护位置。

(2)导框安装。在板桩施工中，为保证钢板桩位置和桩的垂直度满足设计要求，提高钢板桩的施打精度，避免钢板桩在施打过程中发生弯曲变形，提高钢板桩施打成功率，需要设置刚度、稳定性满足要求的导框。单层双面形式的导框由导梁和围檩组成。围檩桩的间距应控制在2.4m～3.6m之间，双面围檩之间的间距应略比钢板桩厚7mm～16mm。

(3)拉森钢板桩施打。应采用施打精度高，施工过程钢板桩产生弯曲、扭转、倾斜和桩面凹凸几率低，封闭合拢易于实现的屏风式打入法施工，施打前要对施工范围内地下管线、构筑物的情况进行充分调查；提前对钢板桩进行全数检查验收，将锁口锈蚀严重，桩身变形严重的钢板桩捡出；打桩前，为便于钢板桩的施打和拔除，应在钢板桩的锁口内涂润滑脂；施打时，将钢板桩呈屏风状成排插入导框内，然后开始施打。

(4)钢板桩施打完成后及时对钢板桩进行防漏性能检查，对漏水处进行焊接修补，安排专业人员每天对桩体漏水情况进行检查。

(5)板桩的拔除。利用振动锤振动扰动土质，降低钢板桩周围土的粘聚力以降低拔桩土体阻力，使用吊机将钢板桩拔除。

3.3 施工质量控制

为保证拉森钢板桩基坑支护质量，应该从以下几个方面重点控制，确保拉森钢板桩施工质量。

(1)使用专用夹具将钢板桩固定，经检测两桩满足端头缝隙≤3mm，错位≤2mm要求时，方可进行焊接连接。

(2)钢板桩组拼时两端平齐误差≤3mm，钢板桩组上下应保持一致，误差≤30mm。基坑转角位置必须设置角桩，钢板桩锁口位置均应按要求满涂防水材料，使锁口嵌缝严密，提高钢板桩防漏性能[4]，确保基坑施工过程中无地下水渗漏情况发生，降低施工风险。

(3)保证钢板桩身垂直度是确保拉森钢板桩支护段顺利合龙的关键因素，并根据沟槽尺寸提前模拟均分钢板桩。采用在沟槽上设置导向机构的方式，施打钢板桩时顺导向机构下打钢板桩，来保证钢板桩桩身的垂直度。由于无法保证钢板桩桩组上下宽度以及锁口间隙完全一致，钢板桩在施打过程中仍有发生倾斜可能，这就要求我们在钢板桩施打过程中做好测量监控工作，出现倾斜，及时调整，确保桩身在水平方向及其垂直方向的倾斜度均≤5‰；同时应根据现场钢板桩情况，提前实地放样钢板桩位置，分散宽度误差，保证钢板桩在沟槽四周均分，并在施打钢板桩时，根据实际放线调整位置，使误差≤±15mm。

(4)在拔除钢板桩时，首先应该注意拔桩的顺序，首根拔起桩应该距角桩至少5根的距离[5]，拔桩的顺序应逆着施打顺序进行；其次，拔桩过程中应减慢拔桩速度，在拔桩过程中及时回填，有效控制拔桩引起的地基变形。

4 结论

本文以四川遂宁某旧城区雨污水改造工程为例，详细介绍了拉森钢板桩凭借其施工速度快、强度高、占地空间小、能重复利用等优势特点，成功在卵石土层深基坑支护中的应用，整个施工过程快速、安全、环保，施工效果符合工程设计要求，为项目正常推进提供了保障。希望能够对拉森钢板桩在类似地质中的推广应用提供一定的工程经验。