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摘 要：针对某水厂扩建改造项目实际情况，对其管道沟槽施工过程中对拉森钢板桩的应用进行深入分析，并通过实践得出本工程施工方法合理可行，具有参考借鉴价值的结论。
关键词：拉森钢板桩；管道沟槽施工
中图分类号：TV672+.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0093-02
拉森钢板桩在基础和沟槽的开挖支护中十分常用，具有强度高、稳定性好和施工方便的优势，但其也具有很高的技术要求，在施工中要做好控制，以确保钢板桩能够发挥理想的支护效果。
1 工程概况
某水厂为满足生产运行要求决定进行扩建，因受到周围用地影响与限制，只能在现有场地上完成扩建，考虑到基本没有多余的空地，故对现有构筑物实施挖潜改造。DN1600mm管道基坑、DN1000mm管道基坑均采用钢板桩进行围护，同时设置顶支撑。在对DN900mm钢管基坑进行开挖时，主要采用放坡工艺，如果在管线的周围存在障碍无法放坡，则需要用简单的钢板桩进行支护。管线的施工主要为开挖长线形沟槽，由拉森钢板桩实现止水。如果施工距离不满足要求，则要用较大的锁口，并在部分区域用注浆法对渗漏点进行封堵。此外，在沟槽的内部还要开挖集水坑与排水沟，通过水泵将基坑和沟槽中的水抽排到邻近排水系统当中，不得在基坑与沟槽外进行降水。现围绕本工程实际情况，对其沟槽施工中的拉森钢板桩具体应用进行分析。
2 拉森钢板桩施工
对于拉森钢板桩，它实际上属于型钢板桩，由打桩机将钢板桩打入地下，形成连续分布的板墙，将其作为基坑和沟槽开挖施工中的围护结构。这种围护结构强度高、重量轻、工期短、安全稳定、绿色环保，对施工没有太高的要求。本项目的拉森钢板桩现场施工需用到以下机具设备：反铲挖机、汽车吊、打桩机和井点管套等[1]。
2.1 工艺流程
桩位确定与放线→开挖导梁槽→装设导梁→打桩→拆除导梁→开挖沟槽→安装支撑结构→管道施工→沟槽回填→管道试压→围檩及内撑的拆除→回填施工→拔桩。
沟槽的主要施工步骤为：①查明并对管线两侧的杂物与障碍物进行清理；②打桩与围护施工；③顶撑架设与腰梁施工；④基坑开挖；⑤基础垫层施工；⑥管道埋设；⑦在覆土到顶撑后对顶撑进行拆除，然后拔桩，再覆土到地表。
2.2 钢板桩吊运和堆放
2.2.1 钢板桩吊运
一次吊运的钢板桩数量应控制在5根以内，同时防止在吊运的过程中锁口发生损坏，在对钢板桩进行安装和拆卸时，要设置至少两个吊点[2]。
2.2.2 钢板桩堆放
堆放场地应平整且坚实，防止由于场地不平导致钢板桩变形，对止水效果造成影响。进场前对钢板桩进行检验，确认合格后进行分层堆放，在相邻的两层之间设置枕木，并对堆放的高度进行严格控制，同时做好标记。此外，垫木厚度不宜过小，否则将影响后续的穿绳起吊。在相邻两个料堆的中间必须预留足够的宽度，确保吊运机械能够顺利通过。
2.3 钢板桩施打
拉森桩施工如图1所示，本工程的钢板桩施打采用锤击的方法，在施打的过程中要设置好桩帽与桩垫。如果施打的位置和地下管线相距较近，则不可采用锤击方法，要用静力法进行压桩，同时要做好施工监测，根据监测结果对压桩的速度进行有效控制[3]。
相邻钢板桩之间由小止口进行连接，在钢板桩吊升至指定高度后，与接口对准不断向下进行插桩，依靠桩锤的自重持续插入，若出现歪斜，要进行拔升，重新开始插桩。各排的首个钢板桩必须严格控制，保证桩体垂直度能够满足要求，以确保其它桩的施工都能顺利完成。另外，在对钢板桩进行施打时，还需要注意以下要点：
（1）在沉入钢板桩之前，钢板桩尖端凹槽的低口必须封闭，在锁口上均匀涂抹油脂；
（2）在插桩的过程中锁口要完全对准，同时设置好桩帽，在其上方垫好硬木；现场使用两个经纬仪对钢板桩实际垂直度进行有效控制。需要在沉桩方向上的锁口安装卡板，防止钢板桩发生位移；在初始端进行打设时，方向与位置都要进行严格控制，确保精度能够满足要求，入土达到1m后进行一次测量；
（3）在钢板桩转角处用轴线调整法对转角实施闭合施工，制作转角桩时，需要沿桩背的中线进行切割，以转角界面为依据进行焊接施工[4]。
2.4 支撑施工
根据计算结果，钢板桩需要设置1道内支撑进行支护，在对沟槽进行开挖时，主要分成以下两个步骤：①采用机械进行开挖，深度达到2m时，进行内撑与围檩的安装施工；②由人工开挖到沟槽的底部。在施工中，应达到以下技术要求：
（1）在开挖到支撑的底部以后，安装水平方向上的支撑；
（2）在对钢支撑进行吊装时，需要借助汽车吊来完成，保证吊运的安全性与稳定性；
（3）在对钢支撑进行拼装时，需要将轴线的实际偏差控制在2cm以内，同时确保支撑接头有满足要求的承载力，对于型钢之间的连接，应在对称之后使用螺栓进行，根据预定的顺序进行紧固；
（4）在对钢支撑进行焊接加工时，应采用双面满焊的方法，如果无法进行双面焊，则可以使用坡口焊的方法[5]。
2.5 基坑挖填
以渗水量实际情况为依据，确定采用有水开挖还是无水开挖。通过全面的技术经济对比，决定采用无水开挖的方法。开工前，将水位降低到坑底以下至少0.5m。基坑開挖施工中，支撑施工必须紧紧跟随。浅层土的开挖需在保证安全的基础上，创造一个良好的工作面。另外，设置的支撑结构应尽快形成刚度，为深层次的土方开挖施工创造良好条件。开挖必须支撑良好配合，只有这样才能在施工中形成良好的效应，进而对体系变形进行有效控制。土方的施工应力求做到高效、分层和均匀，保证整个支护结构处在理想的可控状态。在开挖的同时必须做好支撑，不能在支撑没有到位的情况下进行开挖[6]。 考虑到本工程新、旧管线相距较近，为了减小或避免旧管线所在区域的土体位移造成的管道基坑影响，在施工过程中需要保证回填土质量。因砂具有良好可靠性与稳定性，所以实际施工中应将砂作为首选回填材料。管道的顶部与两侧都要做好回填，从沟槽的两侧向槽内对称回填；在对其它的部分进行回填时，应保证回填的均匀性，避免集中堆填。
2.6 拔 桩
拔桩主要采用静力的方法，在拔桩过程中，现场施工人员必须密切注意机械设备的实际负荷情况。如果拔桩困难，切勿强行拔桩，而是要停止拔桩，向技术人员报告现场情况，及时到场处理。技术人员根据现场情况和自身经验，判断拔桩受阻的原因，然后制定可行的作业方案，比如先向下方施打少许再进行拔桩，并多次重复，直到拔桩顺利完成。在实际操作中應注意以下要点：
（1）钢板桩拔桩顺序和施打完全相反，施工中切勿跳跃步骤；
（2）采用间隔起拔的方式，以免连续拔桩产生问题，对于拔桩后产生的孔隙，应使用中粗砂进行回填，若有必要还应进行注浆加固；
（3）在拔除钢板桩的过程中，为有效减少土体粘附力，需要先使用振动锤对锁口进行适当的松动；
（4）通过间歇振动对阻力相对较大的桩进行拔除，振动的持续时间应控制在15min以内，如果振动的时间过长，则会使填土松散；
（5）拔桩后产生的桩孔应立即进行回填，材料为黄砂。
3 结束语
目前，本工程扩建已顺利完成，采用以上施工方法有效克服了现场复杂的条件和环境，施工质量达到预期，构造物保持稳定，说明所用施工方法合理可行，可为类似工程的施工建设提供参考依据。
参考文献
[1]赵树强，李建功.云南地区拉森钢板桩实践应用的技术分析[J].长春工程学院学报（自然科学版），2017，18（02）：29～34+39.
[2]马忠武，刘 华，陈小刚.谈拉森钢板桩在深基坑支护工程中的应用[J].工程建设与设计，2017（09）：48～50+53.
[3]丁文圩.拉森钢板桩在承台深基坑支护施工技术[J].北方交通，2016（04）：40～45.
[4]孙连波.拉森钢板桩在入江口翻板闸深基坑支护工程中的应用[J].铁道建筑技术，2015（06）：117～120.
[5]陈丕辉.拉森钢板桩的支护特性及其横撑水平间距研究[J].中国给水排水，2014，30（11）：123～126.
[6]叶文英.拉森钢板桩在基坑围护中的应用[J].福建建材，2013（08）：59～61.
收稿日期：2018-4-26
作者简介：廖振军（1976-），男，壮族，广西德保人，助理工程师，本科，主要从事水厂施工、管理工作。
关键词：拉森钢板桩；管道沟槽施工
中图分类号：TV672+.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0093-02
拉森钢板桩在基础和沟槽的开挖支护中十分常用，具有强度高、稳定性好和施工方便的优势，但其也具有很高的技术要求，在施工中要做好控制，以确保钢板桩能够发挥理想的支护效果。
1 工程概况
某水厂为满足生产运行要求决定进行扩建，因受到周围用地影响与限制，只能在现有场地上完成扩建，考虑到基本没有多余的空地，故对现有构筑物实施挖潜改造。DN1600mm管道基坑、DN1000mm管道基坑均采用钢板桩进行围护，同时设置顶支撑。在对DN900mm钢管基坑进行开挖时，主要采用放坡工艺，如果在管线的周围存在障碍无法放坡，则需要用简单的钢板桩进行支护。管线的施工主要为开挖长线形沟槽，由拉森钢板桩实现止水。如果施工距离不满足要求，则要用较大的锁口，并在部分区域用注浆法对渗漏点进行封堵。此外，在沟槽的内部还要开挖集水坑与排水沟，通过水泵将基坑和沟槽中的水抽排到邻近排水系统当中，不得在基坑与沟槽外进行降水。现围绕本工程实际情况，对其沟槽施工中的拉森钢板桩具体应用进行分析。
2 拉森钢板桩施工
对于拉森钢板桩，它实际上属于型钢板桩，由打桩机将钢板桩打入地下，形成连续分布的板墙，将其作为基坑和沟槽开挖施工中的围护结构。这种围护结构强度高、重量轻、工期短、安全稳定、绿色环保，对施工没有太高的要求。本项目的拉森钢板桩现场施工需用到以下机具设备：反铲挖机、汽车吊、打桩机和井点管套等[1]。
2.1 工艺流程
桩位确定与放线→开挖导梁槽→装设导梁→打桩→拆除导梁→开挖沟槽→安装支撑结构→管道施工→沟槽回填→管道试压→围檩及内撑的拆除→回填施工→拔桩。
沟槽的主要施工步骤为：①查明并对管线两侧的杂物与障碍物进行清理；②打桩与围护施工；③顶撑架设与腰梁施工；④基坑开挖；⑤基础垫层施工；⑥管道埋设；⑦在覆土到顶撑后对顶撑进行拆除，然后拔桩，再覆土到地表。
2.2 钢板桩吊运和堆放
2.2.1 钢板桩吊运
一次吊运的钢板桩数量应控制在5根以内，同时防止在吊运的过程中锁口发生损坏，在对钢板桩进行安装和拆卸时，要设置至少两个吊点[2]。
2.2.2 钢板桩堆放
堆放场地应平整且坚实，防止由于场地不平导致钢板桩变形，对止水效果造成影响。进场前对钢板桩进行检验，确认合格后进行分层堆放，在相邻的两层之间设置枕木，并对堆放的高度进行严格控制，同时做好标记。此外，垫木厚度不宜过小，否则将影响后续的穿绳起吊。在相邻两个料堆的中间必须预留足够的宽度，确保吊运机械能够顺利通过。
2.3 钢板桩施打
拉森桩施工如图1所示，本工程的钢板桩施打采用锤击的方法，在施打的过程中要设置好桩帽与桩垫。如果施打的位置和地下管线相距较近，则不可采用锤击方法，要用静力法进行压桩，同时要做好施工监测，根据监测结果对压桩的速度进行有效控制[3]。
相邻钢板桩之间由小止口进行连接，在钢板桩吊升至指定高度后，与接口对准不断向下进行插桩，依靠桩锤的自重持续插入，若出现歪斜，要进行拔升，重新开始插桩。各排的首个钢板桩必须严格控制，保证桩体垂直度能够满足要求，以确保其它桩的施工都能顺利完成。另外，在对钢板桩进行施打时，还需要注意以下要点：
（1）在沉入钢板桩之前，钢板桩尖端凹槽的低口必须封闭，在锁口上均匀涂抹油脂；
（2）在插桩的过程中锁口要完全对准，同时设置好桩帽，在其上方垫好硬木；现场使用两个经纬仪对钢板桩实际垂直度进行有效控制。需要在沉桩方向上的锁口安装卡板，防止钢板桩发生位移；在初始端进行打设时，方向与位置都要进行严格控制，确保精度能够满足要求，入土达到1m后进行一次测量；
（3）在钢板桩转角处用轴线调整法对转角实施闭合施工，制作转角桩时，需要沿桩背的中线进行切割，以转角界面为依据进行焊接施工[4]。
2.4 支撑施工
根据计算结果，钢板桩需要设置1道内支撑进行支护，在对沟槽进行开挖时，主要分成以下两个步骤：①采用机械进行开挖，深度达到2m时，进行内撑与围檩的安装施工；②由人工开挖到沟槽的底部。在施工中，应达到以下技术要求：
（1）在开挖到支撑的底部以后，安装水平方向上的支撑；
（2）在对钢支撑进行吊装时，需要借助汽车吊来完成，保证吊运的安全性与稳定性；
（3）在对钢支撑进行拼装时，需要将轴线的实际偏差控制在2cm以内，同时确保支撑接头有满足要求的承载力，对于型钢之间的连接，应在对称之后使用螺栓进行，根据预定的顺序进行紧固；
（4）在对钢支撑进行焊接加工时，应采用双面满焊的方法，如果无法进行双面焊，则可以使用坡口焊的方法[5]。
2.5 基坑挖填
以渗水量实际情况为依据，确定采用有水开挖还是无水开挖。通过全面的技术经济对比，决定采用无水开挖的方法。开工前，将水位降低到坑底以下至少0.5m。基坑開挖施工中，支撑施工必须紧紧跟随。浅层土的开挖需在保证安全的基础上，创造一个良好的工作面。另外，设置的支撑结构应尽快形成刚度，为深层次的土方开挖施工创造良好条件。开挖必须支撑良好配合，只有这样才能在施工中形成良好的效应，进而对体系变形进行有效控制。土方的施工应力求做到高效、分层和均匀，保证整个支护结构处在理想的可控状态。在开挖的同时必须做好支撑，不能在支撑没有到位的情况下进行开挖[6]。 考虑到本工程新、旧管线相距较近，为了减小或避免旧管线所在区域的土体位移造成的管道基坑影响，在施工过程中需要保证回填土质量。因砂具有良好可靠性与稳定性，所以实际施工中应将砂作为首选回填材料。管道的顶部与两侧都要做好回填，从沟槽的两侧向槽内对称回填；在对其它的部分进行回填时，应保证回填的均匀性，避免集中堆填。
2.6 拔 桩
拔桩主要采用静力的方法，在拔桩过程中，现场施工人员必须密切注意机械设备的实际负荷情况。如果拔桩困难，切勿强行拔桩，而是要停止拔桩，向技术人员报告现场情况，及时到场处理。技术人员根据现场情况和自身经验，判断拔桩受阻的原因，然后制定可行的作业方案，比如先向下方施打少许再进行拔桩，并多次重复，直到拔桩顺利完成。在实际操作中應注意以下要点：
（1）钢板桩拔桩顺序和施打完全相反，施工中切勿跳跃步骤；
（2）采用间隔起拔的方式，以免连续拔桩产生问题，对于拔桩后产生的孔隙，应使用中粗砂进行回填，若有必要还应进行注浆加固；
（3）在拔除钢板桩的过程中，为有效减少土体粘附力，需要先使用振动锤对锁口进行适当的松动；
（4）通过间歇振动对阻力相对较大的桩进行拔除，振动的持续时间应控制在15min以内，如果振动的时间过长，则会使填土松散；
（5）拔桩后产生的桩孔应立即进行回填，材料为黄砂。
3 结束语
目前，本工程扩建已顺利完成，采用以上施工方法有效克服了现场复杂的条件和环境，施工质量达到预期，构造物保持稳定，说明所用施工方法合理可行，可为类似工程的施工建设提供参考依据。
参考文献
[1]赵树强，李建功.云南地区拉森钢板桩实践应用的技术分析[J].长春工程学院学报（自然科学版），2017，18（02）：29～34+39.
[2]马忠武，刘 华，陈小刚.谈拉森钢板桩在深基坑支护工程中的应用[J].工程建设与设计，2017（09）：48～50+53.
[3]丁文圩.拉森钢板桩在承台深基坑支护施工技术[J].北方交通，2016（04）：40～45.
[4]孙连波.拉森钢板桩在入江口翻板闸深基坑支护工程中的应用[J].铁道建筑技术，2015（06）：117～120.
[5]陈丕辉.拉森钢板桩的支护特性及其横撑水平间距研究[J].中国给水排水，2014，30（11）：123～126.
[6]叶文英.拉森钢板桩在基坑围护中的应用[J].福建建材，2013（08）：59～61.
收稿日期：2018-4-26
作者简介：廖振军（1976-），男，壮族，广西德保人，助理工程师，本科，主要从事水厂施工、管理工作。