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摘要：文章結合工程實例，分析了拉森鋼板樁在市政道路箱涵基坑支護中的應用方法。與傳統支護結構相比，拉森鋼板樁具備輕質高強、施工簡便、抗滲性能好和經濟環保等優點，在軟弱復雜地質條件下的基坑支護施工中，取得了良好的綜合效益。
關鍵詞：拉森鋼板樁；深基坑支護；施工工藝；基坑監測
在市政道路施工中，為了避免對沿線周邊建筑和地下管線造成損害，深基坑支護工作至關重要[1]。深基坑的支護方式包括樁板式、墻體、錨桿等，其中拉森鋼板樁是一種經由振動錘或打樁機持續擊打形成嵌入土體的連續板墻[2]。與傳統的基坑支護結構相比，拉森鋼板樁具備以下優點：①材料自重輕、強度高、剛度大，形成的連續墻體具備很高的承載力；②施工簡便、場地占用小，可有效減少土方開挖量，在空間狹窄的市政工程中適用性較好；③抗滲性能好，鋼板樁連接處鎖口咬合緊密，可作為基坑的止水帷幕；④經濟環保，材料可以回收并重復使用20～30次，施工過程中無需泥漿護壁，減少了混凝土用量?；谝陨蟽烖c，拉森鋼板樁支護技術在工程實踐中得到廣泛應用。本文選取了某市政道路箱涵基坑工程作為研究對象，分析總結了在軟弱復雜地質條件下拉森鋼板樁支護技術的具體應用。
1工程實踐
1.1工程概況
該項目位于蕪湖市江北新區，為園區主干路，長度約1.7km，場地地貌單元屬河漫灘，系河流沖（淤）積而成，經后期作用，局部形成溝塘等微地貌單元，場地現為農田。該項目所在地土層自上而下依次為：①層：雜填土（Q4ml+pd），雜色，松散，不均勻，局部飽水，上部主要由粘性土組成，部分由碎石磚塊等建筑垃圾組成，該層厚度0.4～4.1m。②層：淤泥質粉質粘土（Q4al），灰褐色，呈流塑~軟塑狀、松散狀，飽和，夾少量粉土、粉砂，含少量云母片及生物碎屑。該層在場地內分布較廣且深度較大，厚度1.0～19.8m，層頂埋深0.5～11.0m，層頂黃海高程-4.45～5.88m。②1層：粉土夾粉砂（Q4al），灰黑色，稍密狀，飽和，干強度低，韌性低，粉土粉砂“互層狀”，局部以粉砂為主，稍密狀，搖振反應快。厚度1.5～13.5m，層頂埋深1.0～10.1m，層頂黃海高程-3.6～5.55m。③層：細砂層（Q4al），灰黑色，中密狀，飽和，以細砂為主，夾有少量中砂。飽和，含云母片，由石英、暗色礦物顆粒組成，有搖振反應，無光澤。厚度1.3～10.0m，層頂埋深5.9～16.7m，層頂黃海高程-11.05～0.60m。④層：粉砂（Q4al），灰黑色，稍密狀，飽和，以粉砂為主，含少量云母片及生物碎屑。搖振反應迅速，局部夾少量粉土薄層。該層未揭穿，層頂埋深0.1～8.5m，層頂面黃海高程-15.35～-5.86m。擬建場地淺部地下水屬潛水類型，受地表水及大氣降水補給，水位隨季節變化，主要賦存于②～③層，勘察期間測得靜止水位埋深在0.40～0.90m，其黃海高程4.74～6.15m。根據區域水位資料該場地歷史最高地下水位接近地表。近3～5年最高地下水位約為地面以下0.3m。
1.2支護方案
該道路項目在樁號K0+752處設計采用雙孔4×3.2m過水箱涵。通過實地調查以及測量放樣結果，箱涵周邊為路基及農田，東南角相距30m處一民房已拆遷，基坑周邊并無管線及桿線等，故本工程箱涵基坑安全等級為二級，側壁重要性系數為1.0，設計安全使用期為12個月。箱涵位于溝塘中，首先施作圍堰排干施工范圍內的地表水，清除淤泥后再進行支護開挖施工。箱涵基坑開挖，首級放坡7.0m，然后沿基坑四周設置3.0m施工平臺，再插打拉森鋼板樁。綜合考慮基坑的安全性以及現場實際情況，采用18m的FSP-IV型拉森鋼板樁并加設HW400*400*13*21型鋼內支撐，支撐間距按4.0m設置，第一道支撐標高為2.70m。具體詳見支護結構平面布置圖（圖1）和支護結構3-3斷面圖（圖2）。
1.3施工工藝流程箱涵基坑支護施工工藝流程如圖3所示。
1.3.1測量放樣
按設計外放后的承臺邊線作為鋼板樁施工基準線。測設地面標高，計算開挖深度，確定鋼板樁打入深度，現場進行交底。
1.3.2鋼板樁施打
①對運至工地的拉森鋼板樁的彎曲、破損及鎖口情況進行檢查、整修；②為了減少鋼板樁打入時的摩阻力，提高抗滲性能，施打前應在鋼板樁鎖口處涂刷減磨劑；③采用履帶式振動錘打樁機施打拉森鋼板樁；④為精確控制鋼板樁的位置和垂直度，正式施打前，應在圍堰每條邊打入兩片鋼板樁，并在鋼板樁側焊接型鋼作為導向裝置；⑤鋼板樁應吊起并在垂直狀態下完成打入，沉樁至設計標高后沿著前一根鋼板樁的鎖扣逐一施打，施工中注意監測鋼板樁的位置偏移情況，當鋼板樁發生偏斜時及時校正或拔出重新施打[3]。
1.3.3基坑開挖與支護
①開挖前應及時布設監測點位并完成初始值的測定，在基坑開挖和箱涵施工過程中，應按照預先設定的監測頻率和要求對各項目進行監測。②基坑開挖采用豎向分層方法進行開挖，開挖分3層進行，第一層從原地面開挖，開挖至圍檁底標高以下50cm時，安裝第一道圍檁，待圍檁施工完成時，進行第二層開挖，直至挖到基坑底。③土方開挖時，每層開挖深度控制在1.5～2.0m，在距離設計底標高還有30cm時采用機械配合人工清底的方法，直至承臺底標高以下10cm，快速施作封底混凝土及承臺墊層。
1.3.4支撐及圍檁架設
①支撐設置在圍檁上，支撐軸線應準確定位在設計標高處。②圍檁安裝時，首先在圍檁底部位置鋼板樁上焊接牛腿，牛腿可采用鋼板焊接或者工字鋼斜切制作，間距為3m。③牛腿完成焊接后，圍檁應及時就位并與鋼板樁按照3m的間隔實施點焊，焊縫長度應不小于5cm[4]。④圍檁宜避免焊接，如確需焊接，焊縫應設在剪力相對較小的位置（兩內撐中間），并用鋼板加焊牢固[4]。圍檁四個角分別設置一道300mm*300mm*20的三角鋼板，并與兩側圍檁滿焊，以保證圍檁的穩定。
1.3.5基底處理
基坑開挖完后盡快換填基層，施工混凝土墊層，進行基坑封底。在基坑四周設置排水溝和集水井，根據現場水量情況及時進行降排水，確?；拥撞繜o積水。
1.3.6鋼板樁拔除及回填
當箱涵頂板混凝土強度達到設計值后方可進行基坑回填，回填應對稱施工，分層夯實?；靥钪脸信_頂標高后，按順序拆除圍檁，最后將鋼板樁拔除。
1.4質量控制要點
1.4.1鋼板
樁施工拉森鋼板樁打入時應有專人指揮，隨時調整鋼板樁的垂直度，其垂直度偏差不應大于L/150。當鋼板樁打入困難時，可采預引孔等輔助措施。鋼板樁拔除時，應采取跟蹤灌砂或灌水泥砂漿的措施防止沉降。
1.4.2圍檁和支撐
支撐設置在圍檁上，待支撐架設完畢，檢查確認支撐的穩定性后，方可繼續開挖施工。鋼支撐軸線豎向偏差應不大于30mm；支撐軸線水平向偏差應不大于30mm；支撐兩端的標高差和水平面偏差應不大于20mm和支撐長度的1/600；支撐的撓曲度應不大于1/1000[5]。
1.4.3基坑開挖
基坑周邊3m范圍內不得堆土；挖土機械及運土車輛的施工荷載不得超過20kPa；不得在鋼管支撐上施加任何施工活載。土方開挖期間，挖土機械不得碰撞支護結構。
1.4.4基底處理
當開挖至設計標高以上0.3m時，須采用人工清槽至設計標高，并立即施工墊層，嚴禁超挖和遭水浸泡。如發生基底擾動或局部超挖，應換填粒徑10～15mm天然級配砂石料或5～40mm粒徑的碎石并整平夯實。
1.4.5施工降水
應采取可靠的降水措施，將地下水降至坑底以下不小于0.5m，做到干槽施工。
1.4.6基坑監測
在基坑工程施工期間應對施工全程實施嚴密監測，按基坑環境保護等級二級控制。如基坑開挖中發現圍護結構有局部滲漏，須采用雙液壓密注漿及時封堵，如基坑開挖中發現圍護結構的側移加快，應立即停止施工，并向坑內回填土，待查明變形原因，并采取加固措施后，方可繼續施工。
1.5基坑監測要求
根據《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497-2019）相關規定，并結合本項目基坑安全等級及設計文件要求，沿基坑周邊布設12個地表沉降觀測點，8個地下水位監測點；沿著支護結構頂部設置8個水平、豎向位移監測點，8個深層水平位移監測點；在鋼管支撐上設置6個支撐軸力監測點。基坑監測頻率見表1，實際期數應綜合土方開挖速度、土建施工進度確定，當監測項目的累積變化值接近或超過預警值時需加密監測?；颖O測內容及控制要求見表2，監測數據只要有一項達預警值，即須報警，當監測數據達到預警值，應立即停止抽水，進行回灌處理。
2結束語
深基坑支護施工在市政道路建設中廣泛存在，本文在分析項目所在區域的地質水文條件的基礎上，提出采用18m的FSP-IV型拉森鋼板樁并加設一道型鋼內支撐的方法進行箱涵基坑支護，取得了良好的支護效果。通過對工程實例的分析，可以得出拉森鋼板樁支護技術在軟弱復雜地質條件下，能夠充分發揮輕質高強、施工簡便、抗滲性能好及經濟環保等優點，具體的支護方案、工藝流程、質量控制要點和監測要求等，可為今后同類工程提供借鑒和參考。
參考文獻：
[1]高永.拉森鋼板樁支護技術在市政工程基坑支護中的應用[J].工程建設與設計，2020（11）：45-47.
[2]肖登峰.拉森鋼板樁在市政基坑支護中的運用分析[J].福建建筑，2020（10）：91-95.
[3]賈枝喜.藕池河大橋主橋承臺鋼板樁圍堰設計與施工[J].山西建筑，2019，45（13）：121-122.
[4]姚海龍.綜合管廊下穿河道關鍵施工技術[J].工程質量，2020，38（5）：72-75.
[5]彭國東，吳立，呂程偉.某軟土地區SMW工法樁基坑支護設計探討[J].建筑結構，2019，49（S2）：915-919.
作者：祖超 單位：蕪湖高新區投資服務中心 蕪湖市弋江區住房城鄉建設交通運輸局