浅谈拉森钢板桩在复杂基坑中的支护应用（论文）.doc

浅谈拉森钢板桩在复杂基坑中的支护应用摘 要：拉森钢板桩作为一种新型建材，在建桥围堰、大型管道铺设、临时沟渠开挖时作挡土、挡水、挡沙墙；在码头、卸货场作护墙、挡土墙、堤防护岸等，工程上发挥重要作用。拉森钢板桩不仅绿色、环保而且施工速度快、施工费用低，具有很好的防水功能。关键词：拉森钢板桩 围护 地质 打桩 拔桩1、 工程概况本工程位于上海市 ，地质条件较差，开挖深度约5m，施工条件复杂。地库总建筑面积约3230，全长约353m，地库南、北侧各有两栋18层住宅，西侧为三层商业房，东侧河道距地库最近处仅4.2m，且地库北侧设置两台塔吊。图1.1 地库周边环境原设计方案中，地库围护采取复合土钉墙，但是考虑到施工的难易程度、经济性、防水效果、环境保护等因素，最后决定采用拉森钢板桩进行维护，且得到了业主和设计单位的许可。在比较了各种型号拉森钢板桩的性能以后，结合现场具体情况，最终选择了FSP-IV型钢板桩，桩长12m。表1.1 拉森钢板桩参数2、 地质条件本工程位于属于泻湖沼泽平原类型，地形较为平坦。拟建场地65.45m深度范围内的地基土属第四季全新世及上更新世沉积物，主要由饱和粘、粉性土及砂性土组成，一般呈水平分布。各土层参数如表2.1所示。表2.1 各土层参数序号土层名称厚度（m）（KNm）C（KPa）A（*）1素填土5.0018.010.0010.002粉质粘土1.0019.442.0019.003砂质粉土4.5018.75.0031.504砂质粉土7.0018.76.0031.005砂质粉土夹粉质粘土4.6018.67.0029.506粉砂3.9018.51.0035.50表2.2 续表序号土层名称厚度（m）m（MNm4）Kmax（KNm）Gse1素填土5.002.00.02.51.002粉质粘土1.005.00.02.51.003砂质粉土4.504.00.02.51.004砂质粉土7.004.00.02.51.005砂质粉土夹粉质粘土4.604.00.02.51.006粉砂3.904.00.02.51.003、 支护计算基坑设计总深4.95m，依据上海市标准基坑工程技术规范（DG/TJ08-61-2010）进行设计计算，计算断面基本情况为：该区域采用一级放坡钢板桩围护方式，坡比为1：1.2，平台宽度为1.5，表面采用60mm厚C20细石混凝土护坡，内配6.5250250钢筋网片。在平台处采用悬臂式FSP-IV型小齿口钢板桩40085800，桩长12.0m。3.1、挡墙及放坡设计（如图1所示）图1 挡墙及放坡设计地面荷载：20.0kpa钢板桩嵌入深度：8.550m3.2、内力、变形计算（如图2所示）每根桩抗弯刚度EI=38808KN以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的，支撑反力是每延米的。抗力KN/m10 位移mm10 弯矩KNm10 剪力KN10 深度m 抗力包络图 位移包络图 弯矩包络图 剪力包络图图2 内力图及变形3.3、桩底抗隆起计算（如图3所示）考虑隆起土层不均匀性厚深比：0.0坑内侧向外5.0m范围内总荷载：1270.0KN/m；验算断面处土体内聚力：6.0KPa；内摩擦角；31.0图3 桩底抗隆起示意图3.4、抗倾覆计算（如图4所示）图4 钢板桩抗倾覆受力图3.5、钢板桩强度计算设计值系数：1.25弯矩折减系数：1.0最大弯矩标准值：183.2KNm弯矩设计值：229.0KNm钢板桩抗弯截面模量1816000.0mm钢板桩边缘正应力：126110.8kPa抗弯强度设计值：210000.0kPa4、 施工过程投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为挖掘机（KATO1250）加振动锤改装而成，振动锤为曰本产NPKHP7SXB型，激振力200kN。 吊桩机为KH100-30吨履带吊。4.1、打桩过程施工现场先进行场地平整，机械、材料等全部就位以后就可以进行打桩。打桩前先确定好打桩的方法、顺序、打桩机行进路线及开打位置等，打桩过程按以下顺序进行：1、 先由测量人员定出钢板桩支护的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。 2、准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。 3、单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大打桩过程中注意事项：1、拉森钢板桩开始打桩时一定要控制好桩的垂直度，首先要确保第一根桩的绝对垂直度。2、第一根桩不要打到需要的标高，应比要求标高高出0.20.3米，预防第二根桩打入时将第一根桩带下，侍数根桩完毕后再逐一将前桩送到所需标高。3、拉森钢桩的锁口必需平直，打桩前锁口内应涂上黄油及油脂，减少阻力，有利以控制各项指标。4.2、拔桩过程基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩机行进路线、拔桩方法、顺序、时间、桩的堆放及土孔处理等。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，给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物或底下管线。拔桩过程中，先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，振动1min2min后再往下锤0.5m1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。 拔桩应设法减少拔桩带出的土壤或回填物，目前主要采用灌水、灌砂措施。对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。由于场地条件限制，拔桩机必须站到地库上面进行拔桩，因此施工开始之前拔桩机行进路线已经规划好，尽量沿着地库剪力墙行进，以减少拔桩过程中对地库结构的扰动，而且顶板上面有很多反梁，因此要对地库顶板进行保护和加固。在拔桩机行进区域，顶板受到压力比较大，现场采取搭设内排架的形势对顶板进行加固，在顶板上回土并铺钢板对顶板及反梁进行保护。拔出的桩转运到地库以外区域堆放整齐，并及时进行退场处理。5、 效果分析在本工程基坑开挖并抽干水后，进行了定期监测，监测结果显示：1、拉森钢板桩内侧无明显渗水现象，基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象；2、发现桩顶向基坑内的偏移量最大值为34mm，小于60mm，而且没有出现日变量连续2天以上5mm的现象，符合设计要求；3、没有发现坑底土体有隆起的现象。说明