拉森钢板桩应用技术研究

拉森钢板桩应用技术研究

于建海胡朝星

中国水利水电第四工程局有限公司云南昆明650224

摘要：拉森钢板桩是一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m，型号由计算确定。多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽。拉森钢板桩施工简单，工期缩短、耐久性良好，且建设费用便宜、互换性良好，可重复使用多次；施工具有显著的环保效果，大量减少了取土量和混凝土的使用量，有效地保护了土地资源，能够降低对空间的要求；使用钢板桩可以不受天气条件的制约。

关键词：拉森钢板桩；技术；研究

1、拉森钢板桩简述及优缺点

拉森钢板桩具有高质量（高强度，轻型，隔水性良好）；施工简单，工期短、耐久性良好；可以不受天气条件的制约。适用于埋深较浅，且在支护深度范围内无砂砾石层，具备桩体打入条件时，优先使用。

优势：耐久性良好，二次利用率高；施工方便，工期短。

2、拉森钢板桩总体部署

拉森钢板桩主要用于基槽止水及支护结构，具体施工操作如下：

基坑开挖采用IV（4号）型12.0米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩用吊车就位后采用履带式神钢450-6e的液压振锤的锤机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

考虑到钢板桩较长，在施打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩墙的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。

3、钢板桩施工要求

（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于方渠基础施工，即在基础最突出的边缘

外留有支模、拆模的余地。

（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准

钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰

撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

1、钢板桩施工流程

2、钢板桩的检验、吊装、堆放

（1）钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形

状等项内容。

材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。

（2）钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

（3）钢板桩堆放：

钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

（4）导架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导架时应注意以下几点：

①采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

②导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

③导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

④导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

（5）钢板桩施打

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：

1）全线采IV型12.0米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待

修整后才可使用。

3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

5）钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5-3.0米。

钢板桩打设的公差标准如下表所示。

1）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

2）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

3）内支撑架设经过计算拉森钢板桩支护可采用一道内支撑。

（6）钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

1）拔桩方法

本工程拔桩拟采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

2）拔桩时应注意事项

拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。

对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1．5h。

（7）钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为石屑。

4、结语

拉森钢板桩具有高质量（高强度，轻型，隔水性良好）；施工简单，工期短、耐久性良好；可以不受天气条件的制约。适用于埋深较浅，且在支护深度范围内无砂砾石层，具备桩体打入条件时，优先使用，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]范迎春；深基坑支护结构选型决策方法的研究与应用[D]；重庆大学；2005年

[2]边亦海；基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择[D]；同济大学；2006年

[3]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

[4]《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013JGJ/T111-98