
在城市地下空间开发日益频繁的背景下,基坑支护工程的安全性和稳定性成为施工过程中的关键环节。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、止水性能良好等优点,在广州地区的深基坑工程中得到了广泛应用。特别是在软土地层、地下水位较高的区域,9米长的拉森钢板桩配合内支撑体系,能够有效控制基坑变形,保障周边建筑物和管线安全。然而,内支撑预紧力的合理施加是确保整个支护系统正常工作的核心参数之一,其标准的设定直接关系到支护结构的受力状态和整体稳定性。
所谓“内支撑预紧力”,是指在钢支撑安装完成后,通过千斤顶或其他张拉设备对支撑施加的初始轴向压力。这一预应力的施加,旨在预先压缩支撑构件,使其在基坑开挖过程中能迅速承担土压力,减少围护结构的侧向位移,同时避免支撑因松弛而失稳。对于9米拉森钢板桩而言,由于其长度适中,通常用于深度在5~8米之间的基坑支护,内支撑多采用Φ609mm或Φ800mm的钢管支撑,布置于桩体中部或适当位置,以形成稳定的受力体系。
在广州地区,内支撑预紧力的施加标准并非一成不变,而是需要根据具体的地质条件、基坑深度、周边环境以及设计要求进行综合确定。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)和《广东省建筑基坑支护技术规程》(DBJ/T 15-20-2018)的相关规定,内支撑预紧力一般应控制在支撑设计轴力的50%~70%之间。对于9米拉森钢板桩支护体系,若采用单道内支撑,其预紧力通常建议为设计轴力的60%左右,具体数值需结合现场监测数据动态调整。
以广州典型的软土地区为例,如天河、海珠、荔湾等区域,地层多为淤泥质土、粉质黏土,土体强度低、压缩性高,基坑开挖时易产生较大的侧向变形。因此,在此类地质条件下,适当提高预紧力有助于提升支护刚度,减小桩体挠曲。但需注意,预紧力并非越大越好。过大的预紧力可能导致钢板桩局部受压屈服,或引起支撑构件失稳,甚至对周边土体造成扰动,反而加剧沉降风险。因此,必须严格遵循设计文件和技术规范,避免盲目加大施加力度。
在实际施工过程中,预紧力的施加通常采用液压千斤顶配合测力计进行。施工单位应在支撑安装就位后,逐步分级加压,每级加载后保持稳定5~10分钟,观察支撑变形及焊接接头情况,确保结构安全。同时,应同步接入自动化监测系统,实时采集支撑轴力、桩体位移、地表沉降等数据,作为预紧力调整的依据。例如,在某广州地铁附属结构基坑项目中,采用9米拉森Ⅳ型钢板桩配合一道Φ609×16mm钢管支撑,设计轴力为800kN,最终确定预紧力施加值为480kN(即60%),并在后续开挖过程中根据监测结果微调至520kN,有效控制了桩顶位移在15mm以内,满足了周边建筑保护要求。
此外,预紧力的保持同样重要。由于温度变化、混凝土收缩、土体蠕变等因素,支撑轴力可能随时间衰减。因此,规范要求在基坑开挖期间定期复紧支撑,一般建议每3~7天检查一次轴力,发现损失超过10%时应及时补张。广州地区夏季高温潮湿,钢材热胀冷缩效应明显,更应加强巡查与维护,确保支撑系统始终处于有效工作状态。
值得注意的是,不同施工单位和设计单位在实际操作中可能存在差异,部分项目会根据经验适当调整预紧力比例。但无论何种情况,都必须以设计图纸和专家论证意见为准,严禁擅自更改技术参数。同时,施工前应编制专项施工方案,明确预紧力施加流程、设备选型、人员职责及应急预案,并报监理和建设单位审批。
综上所述,广州地区9米拉森钢板桩内支撑预紧力的施加标准应以设计轴力的60%为基准,结合地质条件、基坑规模和周边环境灵活调整,通常控制在50%~70%范围内。科学合理的预紧力不仅能有效提升支护结构的整体刚度,还能显著降低基坑变形风险,保障施工安全。未来随着智能监测技术和数字化施工管理的发展,预紧力的动态调控将更加精准,进一步推动基坑工程向精细化、智能化方向发展。
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