浅谈拉森钢板桩围堰施工工艺

摘要：本篇文章主要是从吴淞江工程为主，主要是从拉森钢板桩围堰的设计和施工方案，打桩机械的选用以及安全保障措施等方面来介绍。希望能够达到通过本次工程实践可以为类似的工程带来借鉴的经验，为之后的研究打下良好的基础。

【关键词】拉森钢板桩；围堰；插打；拔除

拉森钢板作为一种新型特种钢板，以其质量好（阻水性能好、强度高、重量轻）、施工简单、工期短、耐久性好、互换性好、施工成本低等优点而被广泛使用[1-2]。主要作用在基坑支护的工程，并在此发挥着重大影响，拉森钢板桩形式的围堰主要作用在利用了打桩机的锤击重量作用，对基坑开挖的过程有很大作用，通过振动将钢板桩打入地下，形成连续板墙，是基坑开挖过程中重要的作用在临时挡水、挡土结构，不仅有着非常良好的阻水作用，而且更为重要的是，具有比较高的强度和刚度。同时，它可以代替一次性混凝土，使其使用量大大减少。施工完成后，可再次拔出，有效提高了资源利用率，也使环保效果进一步提升，对土地资源的保护具有非常重要的1意义。在施工过程中，施工过程相对简单，无需大型机械设备即可进行基本作业，施工速度快，可显著缩短工期。在结构选型方面，拉森钢板桩的长度和截面尺寸可以进一步适应地基，整体经济性较好。由于钢板桩的各种优点，拉森钢板桩作为一种无围护结构，已广泛应用于房屋建筑、桥梁、市政、水利工程等基础工程的基坑防护[3]。

本文结合吴淞江工程（上海段）新川沙河段泵闸枢纽工程的施工实践，介绍了拉森钢板桩围堰的设计、施工工艺、安全保障措施等方面，希望可以打下良好的基础，对于今后类似的工程可以有良好的借鉴作用，更好的帮助到后续的研究分析。

1工程概况

吴淞江工程（上海段）新川沙河段泵闸枢纽工程，位置在上海市宝山区的罗泾镇海星村的新川沙河入长江口门处，工程范围为C6+600.00~C7+824.79（C7+824.79~C7+924.92段为设计河底与现状河底衔接段），工程任务是流域内的防洪作用、区域防洪（潮）的除涝作用，结合水生态环境改善生态环境，并且可以兼顾航运。工程主要建设内容为新建新川沙泵闸枢纽、闸前段河道整治以及附属配套工程等。枢纽采用“泵+闸”布置形式，引排双向泵站总流量150m³/s，5孔节制闸总流量650m³/s，净宽60m，闸槛高程-3.26m；河道长度约434.53m。该工程围堰分为枢纽内、外河围堰和老闸拆除内、外河围堰，其中枢纽内、外河围堰为拉森钢板桩结构型式，还有老闸拆除内、外河围堰为土围堰工程。

2 围堰设计及施工方案

2.1围堰设计

泵闸枢纽外河围堰采用21m的拉森钢板桩，围堰迎水面内侧插打15m的H型钢，三道HRB400φ40钢筋对拉，钢管锁栓，顶部浇筑厚200mmC25素砼路面，背水侧堰脚填土，土工布+袋装碎石护面。枢纽内河围堰采用15m的拉森钢板桩，一道HRB400φ40钢筋对拉，钢管锁栓，顶部铺筑厚300mm泥结石路面，背水侧师堰脚填土，土工布和袋装碎石用于护面。枢纽围堰与水库大堤连接处采用袋装土铺筑，迎水侧200mm厚袋装碎石+防渗土工膜一层+300mmC20灌砌块石。

2.2打桩机械的选用

内河围堰拟采用液压振动沉桩机作为钢板桩主要动力，枢纽外河围堰拟采用水上打桩船舶进行打拔钢板桩施工。

2.3施工准备

施工准备包括：在施工前的技术上的准备设施，物资方面的准备设施，以及劳动组织的准备设施和施工现场的一些准备设施。

首先是要根据初步的设计或者扩大初步设计，绘制图纸，计算总施工的面积，规划设计土方竖向，以及大方向上对整个城市的规划设计等的资料信息，还要调查和搜集相关的原始信息，并且还要对整体施工的验收方面进行规划，和相关的技术方面，严格审查图纸的标准。并且一定要确保在具体施工时可以按照已经设计好的施工图纸可以进行施工，并且可以顺利的建造出合格安全的建筑物。在施工过程中，对预算要进行合理安排，预算是施工过程中较为重要的一点，根据预算进行合理的规划，在购买材料等方面，可以按照材料的规格和需要制定一个材料必备用量的计划，为施工保证用料充备，并且是要按照施工时间规划来进行的，将材料准备在仓库中，在施工现场所需要的运输也要跟的上，保证运输的及时性和安全性，合理安排，在正式开始施工后，不能耽误施工进度，保证顺利施工。按照正式开工的时间以及需要的人员制定计划，并且组织大量劳动力进入施工现场，并且要同时期进行安全教育知识讲演，以及在防火措施和文明施工等方面的知识演讲，更好的保证施工现场的安全问题，避免出现各种意外时间，施工班组进行具体的施工组织的计划和技术的安排，更好的保证施工能够安全快速的开始。在施工开始之前，对于施工的准备工作也要认真进行，按照总施工的面积大小以及标出的坐标经纬度控制网，还有水准控制的基桩，建立一个永久性的经纬做标桩，为施工的精准度打下基础，还有水准基桩和工程测量的控制网，还要做好保护以防其他物理移动的一个测量控制点，在开始施工后，可以及时的满足施工要求，进行防线的测量，完成定位桩和护桩的加固工作，在施工现场保证道路平整，可以满足基本运输要求，以及大型的打桩机进入施工现场，最后是要对拉森钢板桩进行检验，检验合格后进行实施安装，钢板桩运到现场之后，进行一定的清理和整理，必须注意的是，认真清除锁口，仔细检查，对出现问题的部分及时的整改。

2.4施工工艺

第一是要按照施工图的规划，和施工现场的具体情况，来安装拉森钢板桩吊运，其次是要安装插打钢板桩，第三是要进行钢筋对拉以及锁栓的安装，第四是要进行堰内土方的填充工作，第五是要进行铺设面层，第六是要进行堰脚的推土工作，第七是要进行连接处的施工安装工作，最后是要把钢板桩移除。

（1）拉森钢板桩的插打工作

在具体施工时，钢板桩的具体使用中，要做到正确的打桩方式，打桩方式是十分关键的，正确的打桩后，钢板桩墙是具有强劲的刚度和防水的效果，在本次项目中，采取的是逐根打入的方式，在具体操作中，选择一端开始打桩，逐根插入。从开始打桩一直要完成都可以在中间时停止工作，但是由于本次插打的方式，很容易形成向一侧倾斜的情况出现，从而累积的误差多了之后就很容易造成施工不安全问题，因此，拉森钢板桩插打施工过程中要注意四点情况：

1）首先要做到的是，测量员要仔细的测量钢板桩的轴线位置，导向桩要隔一个固定的距离设置，将拉森钢板桩起到一个导向桩的作用，将绳索线作为导线的作用，利用导线在施工中，根据具体的施工要求，安排钢板桩的轴线距离。

2）前期要准备好打桩时工人必需的安全帽和送桩的一些工具，在施工后，打桩机成功吊起钢板桩后，后续就要采用人力施工。

3）单桩需要进行每一根连续的插打，而且一定要注意的是桩顶要注意高度一致。

4）在施工插打中，要注意每根桩的斜度一定要小于2%，不然容易造成误差，而且在拉齐之后不能调整偏差，就需要将桩重新插入[4]。

（2）拉森钢板桩的拔除

在进行拔桩之前，首先要做的就是需要将拉螺杆拆掉，然后选择比较容易拔出的钢板桩，先使得钢板桩头部振动，然后需要慢慢的向上振波，进行振动后等待桩周围的土松动后，再进行拔出，这样做是可以有效的减少钢板桩和地面的土之间的作用力，不然直接拔出的话，需要用力更大。

最后可以做到逐根拔出，在具体操作时要注意到桩机的负荷情况，在实施工程中有所困哪的地方，必须立刻停止拔桩，不然会使得效果相反，这时可以暂时的将钢板桩向下压一些，保证安全的情况下，再进行后续的拆除。

对于拉森钢板桩围堰，因为其具有封闭性，所以要根据插打钢板桩的施工情况仔细的确认到桩的所处位置，拔桩的顺序与打桩顺序相反的话是可以帮助拔桩的完成，但是在具体操作过程时可以根据具体情况进行选择方式。

3 安全保障措施

在安全保证措施中，需要建立健全各级的安全生产责任制度，以及需要根据施工过程中所带来的隐患进行制定各项安全措施，必须要形成完整的安全管理流程制度，还要牢固以安全为先，以人为本的安全管理的现行措施，要严格防控安全措施，在施工中，一定要以工人安全为先，在每个施工过程中，都要做好在程序和操作上的安全，还需要建立一个安全生产的责任制，将生产安全下分到各个负责人，形成各级保证安全的体系，这样来，可以更好的在每个环节，每件小事上都可以更好的确保施工的安全[5]。

3.1生产安全体系

在具体施工时，任何人都要按照以下的规范进行。

3.2安全措施

第一是所有人在进入施工操作现场后，都必须严格的遵守安全规范中的各项安全制度，任何人都没有例外，这也是为了保障所有人的安全，而且要保证施工的标准化，进行标准化的管理，按照施工的规划，进行统一的施工，并且是标准和科学的。

第二是在施工现场中，需要用到临时线路，以及设施的安装和使用都必须要符合建设部部颁发的临时用电安全标准，不能擅自用电，而且在用电时，需要进行申请，不然带来的后果将是难以想象的，在施工配电是，要按照施工的统一安排，逐级向上汇报申请，漏电保护器也要符合国家的标准。

第三是所有人在进入施工操作现场后，都必须配备准备的安全帽等保护工具，按照施工所提出的各项制度进行工作，不能有任何违规现象的发生。

第四是必须要严格的按照我国规定的消防条例，设置防火部门，设置专人管理，并且按照规定配齐相应的器材，在使用明火方面，要建立完善的规章制度，消防设施要保障，并且要保障其可用。

4 总结

在本次项目的实际情况来看，采用了拉森钢板桩围堰，对于具体施工来说，是大大加快了施工的进度，缩短了有效施工时间，并且也更加安全，节省了成本，而且拉森钢板桩围堰施工工艺是便于操作，在施工安全性方面大大加强，对于环境来更好的起到了保护作用，可以重复利用，有着良好的经济和社会效益，可以为之后的施工带来示范作用。