
在广州的城市建设中,深基坑工程日益增多,尤其是在地铁、地下管廊、高层建筑基础等项目中,拉森钢板桩作为一种常见的支护结构形式,因其施工便捷、可重复利用、适应性强等优点被广泛应用。然而,随着使用年限的延长和环境条件的复杂化,如何确保拉森钢板桩在永久支护中的耐久性,成为设计与施工过程中必须重点关注的技术问题。
首先,材料选择是保障拉森钢板桩耐久性的基础。广州地处南方沿海地区,气候湿润,地下水丰富,土壤中氯离子、硫酸盐等腐蚀性介质含量较高,对钢材具有较强的侵蚀作用。因此,在用于永久支护时,应优先选用高强度、耐腐蚀性能优良的热轧拉森钢板桩,如Q355B及以上等级钢材,并建议采用加厚型截面以提高抗弯能力和冗余度。同时,可考虑在钢材表面进行防腐处理,例如热浸镀锌、喷涂环氧涂层或采用阴极保护技术,有效延缓腐蚀进程。
其次,地质与水文条件的准确评估是制定合理支护方案的前提。广州地区的地层多为软土、淤泥质土及砂层,地下水位普遍较高,动水压力显著。在永久支护设计中,必须充分考虑长期水土压力的作用,避免因渗流导致板桩后土体流失或局部冲刷,进而引发结构失稳。为此,应在基坑周边设置可靠的止水帷幕,如高压旋喷桩、水泥搅拌桩或地下连续墙,与拉森钢板桩协同形成封闭式支护体系,有效阻隔地下水渗透路径,降低长期运营中的渗漏风险。
再者,连接节点的可靠性直接影响整体结构的耐久性能。拉森钢板桩通过锁口相互咬合形成连续墙体,其锁口的密封性和抗剪能力至关重要。在永久使用条件下,若锁口处存在缝隙或变形,将导致泥沙侵入、锁口锈蚀加剧,甚至出现漏水、错位等问题。因此,施工过程中应严格控制沉桩垂直度与对接精度,避免强行锤击造成锁口损伤。对于重要工程,可采用锁口注浆工艺,在板桩闭合后向锁口间隙注入水泥基或聚氨酯类密封材料,增强防水性能和整体性。
此外,排水系统的设计与维护不可忽视。尽管设置了止水措施,但在长期服役过程中仍可能有少量渗水产生。若不能及时排除,积水会加速钢材腐蚀并增加侧向压力。因此,应在支护结构内侧设置纵向排水盲沟和集水井,结合自动抽排系统,实现动态排水管理。同时,定期检查排水通道是否堵塞,确保系统长期有效运行。
结构监测与后期维护同样是保障耐久性的关键环节。在永久支护投入使用后,应建立完善的监测体系,包括位移、倾斜、应力、地下水位及腐蚀状况等参数的实时采集。通过自动化监测设备与定期人工巡检相结合,及时发现异常变化趋势,采取加固或修复措施。例如,当检测到局部锈蚀深度超过允许值时,可采用外包钢套筒、喷射混凝土或碳纤维布加固等方式进行补强。
最后,设计阶段应充分考虑全生命周期成本与维护策略。虽然拉森钢板桩初期投资相对较低,但作为永久结构使用时,其维护费用和更换难度不容忽视。因此,在方案比选时应综合评估不同支护形式的技术经济性,必要时可结合钻孔灌注桩、地下连续墙等更耐久的结构形式进行组合设计,提升整体安全储备。
综上所述,广州地区拉森钢板桩用于永久支护时,必须从材料性能、地质条件、节点处理、防水排水、施工质量及后期运维等多个维度系统把控耐久性关键技术。只有在设计、施工与管理全过程贯彻耐久性理念,才能确保支护结构在数十年甚至上百年的使用周期内安全稳定,为城市地下空间的可持续发展提供坚实支撑。
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