中国二十冶集团有限公司 上海 201900
摘要：随着生产线工艺改进，改造项目逐年增多，为确保生产线正常生产，毗邻生产线施工在所难免，但施工时由于受作业空间、周边环境以及生产物流的影响，深基坑支护措施的选择尤为重要。本文结合二炼钢渣处理综合改造三期工程水处理沉淀池深基坑支护为例，介绍拉森钢板桩在深基坑支护中的施工工艺、施工要点及施工监测。
关键词：拉森钢板桩 深基坑 支护 应用
1、工程概况
宝山钢铁股份有限公司为满足电炉提高铁水比后渣量增加，以及电炉渣和二炼钢转炉渣集中处理的需求，对宝钢二炼钢渣处理进行综合改造。在二炼钢渣处理厂房北侧新建水处理沉淀池，长为61.15m，宽为20.50m，水池顶标高-0.2m，水池结构底标高-7.2m。主要由两部分组成：一部分是利用原有的水池；另一部分是重新开挖修建的水池。
水处理沉淀池东侧临近二炼钢渣处理一期水池，距离5m，施工时一期水池正常使用；基坑南侧临近二钢六支路,距离为2m，施工时道路正常通行，与原有厂房距离为13m；西侧临近二钢八路，距离为23.5m，北侧为绿化带。因距离原有建筑设施较近，常规大开挖基坑施工方法无法满足要求。
2、地质水文情况
根据岩土工程勘察报告，在工程深度范围内，各土层分布依次为：①1杂填土；③2粘质粉土；③3淤泥质粉质粘土；④淤泥质粘土；⑤1粉质粘土。场地内浅部土层中的地下水类型为潜水，主要赋存于第①层杂填土和第③2层粘质粉土层，地下水位高且水量大。
3、基坑支护方案选择
水处理沉淀池临近原有建筑设施、基坑较深、地下水位高、水量大且施工工期紧，施工过程中必须采取安全可靠、经济合理的基坑支护形式。通过对多种基坑支护形式进行比对，结合现场的实际情况，基坑支护采用15米长Ⅳ号小止口拉森钢板桩，拉森钢板桩与利旧老水池间配合高压旋喷桩，支撑体系为两道，采用对撑、角撑加围檩的围护的方案，基坑内采用轻型井点降低地下水位。
图3.2 基坑支护剖面图
4、施工流程
设备进场拼装——清除地面、地下障碍物——打设支撑立柱——定位挖沟——打桩机械设备就位——打设钢板桩——开挖沟槽——安装第一层围檩、支撑——分段挖第二层围檩以下0.6m土——安装第二道围檩、支撑——分段挖至基底设计标高——基础底板、传力带施工——拆除第二层围檩、支撑——施工第一层围檩以下墙体——回填砂——拆除第一道围檩、支撑及其板桩——完成基础施工。
5、施工要点
1）按设计轴线要求放出板桩咬口轴线灰线并在灰线上做好红色木桩标识；
2）用二根拉森桩制作打桩导向围檩夹木，按灰线标识安装导向围檩夹木，并打导向拉森桩定位桩。将导向吊到位，并与定位桩固定。检查安装尺寸，核准导向围檩中心线是否在拉森桩轴线灰线上。
3）钢板桩打设前，首先应进行检验与矫正，清除钢板桩上焊瘤等，保证钢板桩表面干净。
4）沉桩时将CCH350起重机挂好振动锤，在振动锤下放挂一根保险钢丝绳（6分），用钢丝绳扣好拉森桩，利用吊机吊起拉森桩，并使之垂直，使振动锤夹桩口，咬住拉森桩，启动振动锤控制油泵上的夹紧按钮夹紧拉森桩，吊至样桩位置插入桩位。松开夹紧器校正桩身垂直度并重新夹紧，启动控制器按钮，振动锤开始工作，吊机慢慢放松（必须确保桩身垂直），将桩振入地下至要求标高。依次打入所有拉森桩。
5）钢板桩插桩时锁口要对准，在打桩过程中，为保证钢板桩垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。发现垂直度超标，必须拔出重新开打。
6）为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设夹板，阻止钢板桩位移，同时在围檩上先算出每块板桩的位置，以便随时检查矫正；
7）打桩时，要严控开始打设的第一、二根钢板桩的打入位置和方向，确保其精度，它可以起样板导向作用，一般每打入一米应测试一次。
8） 基坑回填后拔钢板桩，采用振动式打桩机拔出，钢板桩拔出前要确定钢板桩的拔出顺序、拔出时间，拔桩顺序与打桩顺序相反。
9）拔桩时，在振动锤上挂一根保险钢丝绳（6分），放下振动锤使之咬住拉森桩上口，启动振动锤控制油泵，夹紧拉森桩，启动控制按钮，拔出拉森桩至1m高时，履带吊停止提升，用钢丝蝇捆住拉森桩并用卸扣锁好后开始提升。拔出拉森桩后松开振动锤的油泵控制器，吊车慢慢放下拉森桩。
10）在拔每根钢板桩时，拔桩时要先震动1～2分钟，在有松动后再边震边拔，防止蛮干。拔起后拖出去，拔满一车，外运一车（或倒运至下一段位置），保持施工场地的整洁，在拔桩时配备人员进行监测。
11）拔桩时会带出土粒形成孔隙，会引起土体位移和地面沉降，可能给已施工的地下结构或周围地坪等带来危害。因此对拔桩造成的孔隙要及时用中粗砂填实，如监测人员发出报警时，必须减慢拔桩速度，或暂停拔桩，待采取相应的应急措施（水冲沙或压密注浆）后再继续拔桩。
6、施工监测
基坑围护体系随着开挖深度增加必然会产生侧向变位，关键是侧向变位的发展趋势如何。一般围护体系的破坏都是有预兆的，因而进行严密的基坑开挖监测非常重要。通过监测可及时了解围护体系的受力状况，对设计参数进行反分析，以调整施工参数，指导下步施工，遇异常情况可及时采取措施。
1）监测项目及报警界限
2）监测的频率
基坑顶部沉降、位移测点应在基坑开挖前一周设置好，做好初始记录。基坑开挖过程中至基础底板施工阶段结束每天监测1次，如遇位移速率变化较大时，则应加大监测力度，每天监测2次；基础底板浇筑完成后，地下室结构墙板施工阶段，变形和沉降稳定后为每3天1次，如变化稳定后，可适当减少监测次数；拔桩阶段每天1次，监测时间从基坑挖土开始到板桩拔除施工结束。
3）监测数据应绘制成检查曲线，根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施。
参考文献：
1、浅论拉森钢板桩在基坑围护施工中的应用 唐健屹-《建筑知识:学术刊》；
2、浅议拉森钢板桩在深基坑支护中的应用 许志敏-《赤子》。
论文作者:王恩来
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/17
标签：基坑论文; 钢板论文; 水池论文; 钢渣论文; 标高论文; 导向论文; 位移论文; 《防护工程》2017年第18期论文;