在广州的城市建设中,深基坑工程频繁出现在地铁、地下管廊、高层建筑地下室等施工场景中。由于广州地处珠江三角洲冲积平原,地质条件复杂,地下水位高,软土层厚,对基坑支护的安全性提出了极高要求。在众多支护形式中,拉森钢板桩支撑体系因其施工便捷、可重复使用、止水性能良好等特点,被广泛应用于中小型深基坑工程中。而在该体系的施工过程中,“先支撑后开挖”不仅是一项技术规范,更是一条必须严格遵守的“铁律”。
所谓“先支撑后开挖”,是指在基坑开挖前或开挖初期,必须先安装好支撑结构,待支撑体系形成并具备足够承载能力后,方可进行下一层土方的开挖。这一原则的核心在于通过提前施加支撑力,有效控制基坑侧壁的变形,防止因土压力释放过快而导致钢板桩失稳、围护结构破坏甚至坍塌事故。
拉森钢板桩支撑体系的安装流程通常包括以下几个关键步骤:测量放线、钢板桩打设、冠梁施工、钢支撑安装、监测与调整。每一个环节都必须严格按照设计和施工方案执行,尤其在支撑安装阶段,必须坚持“先撑后挖”的基本原则。
首先,在完成场地平整和测量定位后,采用振动锤或静压设备将拉森钢板桩逐根打入设计深度。钢板桩之间通过锁口连接,形成连续的挡土止水墙体。打设过程中需控制垂直度和入土深度,确保整体结构的稳定性。钢板桩闭合后,需及时进行基坑顶部的冠梁施工。冠梁作为支撑系统的受力基础,将分散的钢板桩连接成整体,提高其抗弯和抗剪能力。
接下来是支撑系统安装的关键阶段。根据基坑深度和土层情况,支撑通常采用钢管支撑或型钢支撑,水平布置于基坑两侧的冠梁之间。安装时,先在地面预拼装支撑构件,然后利用吊车将其吊装至设计标高,并与冠梁上的牛腿或托架焊接固定。支撑两端设有可调节的千斤顶或楔块装置,用于施加预应力,使支撑提前受力,抵消部分土压力。
此时,“先支撑后开挖”的原则体现得尤为明显。在支撑安装完毕并施加预应力后,必须经过验收确认支撑轴力达到设计要求,方可启动下一阶段的土方开挖。若未安装支撑即进行开挖,钢板桩将在无约束状态下承受不断增大的主动土压力,极易发生过大侧向位移,甚至导致整体倾覆。广州曾有多个工程因忽视此原则,在未完成支撑的情况下强行开挖,结果引发基坑变形超限、周边道路开裂,甚至被迫停工整改,造成严重的经济损失和社会影响。
此外,支撑体系并非一劳永逸。在整个开挖和地下结构施工期间,必须建立完善的监测系统,对支撑轴力、钢板桩位移、地表沉降等参数进行实时监控。一旦发现数据异常,应立即停止开挖,分析原因并采取加固措施。必要时可通过二次施加预应力或增设临时支撑来增强体系稳定性。
值得注意的是,随着基坑深度增加,往往需要设置多道支撑。每向下开挖一层,就必须对应安装一道支撑,且必须遵循“开挖一层、支撑一层”的顺序。特别是在软土地层中,土体流变特性显著,若支撑滞后,即使短时间内也可能产生不可逆的变形累积。
“先支撑后开挖”之所以被称为“铁律”,不仅因为它源于大量工程实践的总结,更因为它直接关系到施工安全和周边环境的保护。在广州这样人口密集、建筑物林立的城市,一旦基坑失稳,可能引发连锁反应,威胁邻近建筑、地下管线和行人安全。因此,施工单位必须从思想上高度重视,从管理上严格落实,杜绝为抢工期而违背科学规律的行为。
综上所述,拉森钢板桩支撑体系在广州深基坑工程中发挥着重要作用,而“先支撑后开挖”是确保该体系安全有效的核心原则。只有严格按照施工流程操作,强化过程控制和动态监测,才能真正实现基坑工程的安全、高效与可控。这不仅是对技术规范的遵守,更是对生命和城市安全的负责。
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