1、拉森樁的由來 “拉森”板樁是知名而享譽土木工程領(lǐng)域已久的建筑材料。應用于各種條件下的護土結(jié)構(gòu)，其應用領(lǐng)域以及優(yōu)勢已經(jīng)在專業(yè)領(lǐng)域得到不斷證明和證實。 1902年，德國國家工程師在不來梅開發(fā)制作了世界上第一塊U型鋼制板樁。 1914年，兩邊都能連鎖的的板樁問世了。這個改進一直被世界絕大多數(shù)的板樁制造商沿用至今。 最為古老的拉森U型板樁被Giken Kochi公司安放在總部展示以紀念U型板樁的發(fā)展歷史。 互鎖結(jié)構(gòu)可以在板磚互鎖時形成一個水密結(jié)構(gòu)從而增加結(jié)構(gòu)的強度。拉森鋼板樁用途 拉森鋼板樁的用途非常廣泛，在永久性結(jié)構(gòu)建筑上，可用于碼頭、卸貨場、堤防護岸、護墻、擋土墻、防波堤、導流堤、船塢、閘門等；在

2、臨時性構(gòu)筑物上，可用于封山、臨時擴岸、斷流、建橋圍堰、大型管道鋪設臨時溝渠開挖的擋土、擋水、擋沙等；在抗洪搶險上，可用于防洪、防塌陷、防流沙等。拉森鋼板樁的優(yōu)點 1.高質(zhì)量（高強度，輕型，隔水性良好）； 2.施工簡單，工期縮短、耐久性良好，壽命50年以上； 3.建設費用便宜、互換性良好,可重復使用58次； 4.施工具有顯著的環(huán)保效果，大量減少了取土量和混凝土的使用量，有效地保護了土地資源； 5.救災搶險的時效性較強,如防洪、塌方、塌陷、流沙等； 6.處理并解決挖掘過程中的一系列問題； 7.對于建設任務而言，能夠降低對空間的要求； 8.使用鋼板樁能夠提供必要的安全性而且時效性較強； 9.使用鋼板

3、樁可以不受天氣條件的制約； 10.使用鋼板樁材料，能夠簡化檢查性材料和系統(tǒng)材料的復雜性鋼板樁工作原理及適用范圍 鋼板樁是帶鎖口的高強度鋼材,依靠鎖口互相咬合形成封閉的鋼板樁墻,可用于擋土及部分擋水工程,比較適合于在水中及地下水位以下防滲,其形狀一般為U形,特點是:強度高,特別是抗彎強度,高接合緊密,不易漏水,特別是較大的水流,施工簡便速度快,適用于軟弱地層及地下水豐富的地區(qū)。由于鎖口處接合緊密,解決了用其它方法施工支護防滲墻時接合部位易開叉的問題,可防止較大的地下水的滲漏。 施工機械組（挖掘機和機械手臂）應用實例鋼板樁工作原理 鋼板樁是帶鎖口的高強度鋼材,依靠鎖口互相咬合形成封閉的鋼板樁墻,可

4、用于擋土及部分擋水工程,比較適合于在水中及地下水位以下防滲,其形狀一般為U形,特點是:強度高,特別是抗彎強度,高接合緊密,不易漏水,特別是較大的水流,施工簡便速度快,適用于軟弱地層及地下水豐富的地區(qū)。由于鎖口處接合緊密,解決了用其它方法施工支護防滲墻時接合部位易開叉的問題,可防止較大的地下水的滲漏。 工程概述工程名稱：七頂山長島以東基礎設施配套工程使用部位：過路電力隧道的基坑支護工程和橋基礎圍堰支護工程。工程地質(zhì)及水文： 經(jīng)勘察各鉆孔均有地下水，地下水類型主要為第四系孔隙潛水。主要含水層為素填土、淤泥粉質(zhì)黏土層。場地地下水與海水存在聯(lián)系，地下水位受潮汐影響而變化，地下水穩(wěn)定水位埋深3.505.

5、50米，穩(wěn)定水位高層0.30.47。使用原因： 由于施工招標時沒有進行地質(zhì)勘探，施工時發(fā)現(xiàn)地下水豐富，且淤泥層較厚，經(jīng)過金州開發(fā)區(qū)管委會和大連理工大學設計院、大開監(jiān)理等相關(guān)部門研究，最終決定本電力隧道工程采用拉森鋼板樁進行支護，由理工大學設計院承擔本次設計任務。外觀 鋼板樁施工一般采用振動法，由于本工程場地較寬敞,并且施工深度不大,約9m左右,基坑分2層臺階開挖，第一層約3-4米，實際第二層基坑深度為5-6米。鋼板樁的主要設備采挖掘機加上高頻液壓振動錘。其施工原理為:當振動錘運轉(zhuǎn)時,在偏心力矩的作用下產(chǎn)生高頻振動,高頻振動力通過液壓夾具作用于鋼板樁,再由鋼板樁傳遞到所接觸的地層,破壞該土層結(jié)構(gòu)

6、,使鋼板樁不斷地擠進土層到達設計標高。 拉森鋼板樁工作特點 拉森鋼板樁是一種特制的型鋼板樁，用打樁機及振動錘將鋼板樁壓入地下構(gòu)成一道連續(xù)的板墻，作為深基坑開挖的臨時擋土、擋水圍護結(jié)構(gòu)。拉森鋼板樁支護形式有懸臂式（本項目橋基礎圍堰）、支撐式（本項目電力隧道支護）等。 懸臂式 懸臂式鋼板樁擋墻無撐無錨，完全依靠板樁的入土深度保持擋墻的穩(wěn)定，外側(cè)土體容易產(chǎn)生變形。在軟弱土層中施工時，只有基坑開挖深度較小的臨時性工程，基坑兩側(cè)又沒有需要保護的地下管線等構(gòu)造物，可以考慮使用。 結(jié)構(gòu)受力圖 長島以東2#橋梁帶支撐結(jié)構(gòu)式 支撐結(jié)構(gòu)可以分為內(nèi)支撐和外拉錨兩類，拉森鋼板樁內(nèi)支撐一般由型鋼支撐組成；外拉錨有拉錨和

7、土錨兩種型式。 支撐結(jié)構(gòu)擋土的應力傳遞路徑是： 圍護墻 圍檁 （lin） 支撐 在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐可采用土錨和拉錨。 大連地區(qū)常采用內(nèi)支撐相關(guān)圖示 結(jié)構(gòu)受力圖 電力隧道支護施工工藝流程 和監(jiān)理控制要點 1、拉森鋼板樁施工的順序 根據(jù)施工圖及高程放設沉樁定位線根據(jù)定位線控設沉樁沉樁導向槽導向槽整修平整施工機械行走道路打樁上支撐挖土混凝土施工填土拔除鋼板樁。2、鋼板樁打樁 （1）鋼板樁施工要正確選擇“屏風式”打樁方法、打樁機械和流水段劃分，以便使打設后的板樁墻有足夠的剛度和良好的防水作用，且板樁墻面平直，以滿足基礎施工的要求，對封閉式板樁墻還要求封閉合龍。 （2）此法是從一

8、角開始逐塊插打，每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。因此，樁機行走路線短，施工簡便，打設速度快。但是，由于單塊打入，易向一邊傾斜，累計誤差不易糾正，墻面平直度難以控制。（3）先由測量人員定出鋼板樁圍堰的軸線，可每隔一定距離設置導向樁，導向樁直接使用鋼板樁，然后掛繩線作為導線，打樁時利用導線控制鋼板樁的軸線，在軸向法向要求高的情況下，采用導向架。 （4）單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大。在插打過程中隨時測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過 2，當偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，拔起重打。 偏差矯正：鋼板樁打入時如出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，到最后封閉合龍時有偏差，一般用異形樁（上寬下窄或?qū)挾却笥诨驅(qū)?/p>

9、度小于標準寬度的板樁）來糾正 3、鋼板樁的拔除 （1）基坑回填后拔除鋼板樁，拔樁前應仔細研究拔樁方法順序和拔樁時間，否則，由于拔樁的振動影響以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來危害，并影響鄰近原有建筑物、構(gòu)筑物或地下管線的安全。 （2）先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動 1 min2 min，使鋼板樁周 圍的土松動，產(chǎn)生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢地往上振 拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來時，應停止 拔樁，可先行往下施打少許，再往上拔，如此反復可將樁拔出。 （3）拔樁時的注意事項。第一，拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁 5

10、根以上。可根據(jù)沉樁時的情況確定拔樁起 點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反。第二，振打與振拔：拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的黏附 性，然后邊振邊拔。對較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下 100 mm300mm，再與振動錘交替振打、振拔。第三，對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，連續(xù)振動不超 1.5h。 常見質(zhì)量問題的原因分析與防治措施（1）滲漏和涌沙 現(xiàn)象。基坑挖土過半時，發(fā)現(xiàn)鋼板樁滲漏，主要在接縫處和轉(zhuǎn)角 處，有的地方還涌沙。 原因分析。拉森鋼板樁舊樁較多，使用前未進行校正修理或檢修不徹底，鎖水處咬合不好，以致接縫處易漏水。轉(zhuǎn)角處為

11、實現(xiàn)封閉合龍，應有特殊形式的轉(zhuǎn)角樁，這種轉(zhuǎn)角樁要經(jīng)過切斷焊接工序，可能會產(chǎn)生變形。打設拉森鋼板樁時，兩塊板樁的鎖口可能插對不嚴密，不符合要求。拉森鋼板樁的垂直度不符合要求，導致鎖口漏水。 預防措施。舊鋼板樁在打設前需進行矯正。矯正要在平臺上進行，對彎曲變形的鋼板樁可用油壓千斤頂頂壓或火烘等方法矯正。做好圍檁支架，以保證鋼板樁垂直打入和打入后的鋼板樁墻面平直。防止鋼板樁鎖口中心線位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止板樁位移。由于鋼板樁打入時傾斜，且鎖口結(jié)合處有空隙，封閉合龍比較困難，解決的辦法一是用異形板樁 此法較困難）；二是采用軸線封閉法（此法較為方便）。治理方法。采用水玻璃水泥漿

12、以閥管雙液灌漿系統(tǒng)施工堵漏。 （2）拉森鋼板樁側(cè)傾和基坑底土隆起及地面裂縫現(xiàn)象。采用拉森鋼板樁，開挖土方的挖土機及運土車輛設在地面鋼板樁側(cè)，開挖不久即發(fā)現(xiàn)鋼板樁頂側(cè)傾，坑底土隆起，地面裂縫并下沉。原因分析。這些鋼板樁施工都在軟土地區(qū)，設計的嵌固深度不夠，因而樁后地面下沉，坑底土隆起是管涌的表現(xiàn)。在挖土作業(yè)時由于挖土機及運土車在鋼板樁側(cè)，增加了土的地面荷載，導致樁頂側(cè)移。防治措施。鋼板樁嵌固深度必須由計算確定，按建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ 1201999）規(guī)定執(zhí)行。挖土機及運土車不得在基坑邊作業(yè)，如必須施工，則應將該項荷載計入設計中，以增加樁的嵌固深度。一般拉森樁施工時，壓密注漿配合，四周有鋼

13、板樁支護，基底水壓較大，為更好地防水，基底做壓密注漿，其厚度按土質(zhì)而定。另外鋼板樁支護轉(zhuǎn)角處連接不夠緊密，宜發(fā)生流砂現(xiàn)象，故需進行壓密注漿，注漿數(shù)量為 34 根。如地下水位較高時需進行輕型井點降水配合。基坑支護監(jiān)測（1）基坑支護檢測儀器利用施工單位現(xiàn)有的水準儀和經(jīng)緯儀進行鋼板樁外地表沉降和鋼板樁頂點水平位移測量。水準儀用于測量地面和開挖過程控制標高以及施工中的沉降，經(jīng)緯儀用于測量在鋼板樁頂不同位置的施工控制點的水平位移，主要是東西兩面基礎水平位移和沉降觀測。用監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋來調(diào)整處理施工中的突發(fā)情況。 （2）監(jiān)測的布置和監(jiān)測頻率 在進行基礎施工中，只對支護系統(tǒng)進行監(jiān)測。經(jīng)研究距離鋼板樁頂部每 5

14、 m 設置1個控制點，在基坑開挖前利用儀器測出控制點的坐標作為初始坐標值。監(jiān)測點布設完成后對原始值進行2次測量，以減小誤差。基坑監(jiān)測的頻率隨土方開挖進度和基坑變化情況作調(diào)整。基坑開挖過程中開挖頻率不少于2次/d，開挖完成后開挖頻率不少于1次/d。若觀測的鋼板樁頂部位移出現(xiàn)突變，觀測次數(shù)要適當增加。當觀測的位移趨于穩(wěn)定時，觀測間隔可延長。在設備基礎支護施工中，主要要對東西兩面基礎進行水平位移及沉降觀測，設置一個基準初始數(shù)據(jù)，柱承臺基礎監(jiān)測的頻率開挖前1次/d，開挖后2次/d。根據(jù)柱基礎監(jiān)測，在開挖第一層時位移較小，在開挖第二層時（基坑分2次開挖）位移較大，開挖完畢后柱基礎基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，在連續(xù)降雨的時候基礎略有位移。一直監(jiān)測至基礎回填完畢。經(jīng)驗總結(jié)（1）基坑支護工程是隨著對地下空間的不斷利用開發(fā)而發(fā)展起來的一項施工技術(shù)，它涉及眾多學科與工藝，具有很強的地區(qū)特點。作為典型的軟土地區(qū)，基坑支護工程形成了自有的特點。隨著新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，基坑工程仍將繼續(xù)不斷發(fā)展、完善。 （2）從商業(yè)住宅地下室、基礎工程選用拉森鋼板樁作為深基礎支護結(jié)構(gòu)應用的實際效果來看，使用鋼板樁做基坑圍護，具有施工進度快、安全、占地空間小等優(yōu)點。此外，鋼板樁可以重復使用，節(jié)省投資。 （3）采用鋼板樁圍護截滲和基底壓密注漿封底，使基坑能迅速挖至預定