
在现代建筑工程中,尤其是在地下水位较高的地区进行深基坑施工时,抗浮问题显得尤为关键。广州作为我国南方重要的沿海城市,地质条件复杂,地下水丰富,因此在地下结构施工过程中极易受到地下水浮力的影响。拉森钢板桩作为一种广泛应用于基坑支护和止水帷幕的结构形式,在9米深度范围内的应用尤为普遍。针对这一深度的拉森钢板桩工程,采取科学合理的抗浮措施至关重要,不仅能确保施工安全,还能有效控制结构变形,延长使用寿命。
首先,必须明确的是,拉森钢板桩本身并不具备足够的自重来抵抗地下水产生的上浮力,尤其在高水位条件下,若不采取额外的抗浮手段,容易导致桩体上浮、基坑隆起甚至整体失稳。因此,抗浮设计应贯穿于整个施工过程,从前期勘察到后期监测均需系统考虑。
一、合理设置止水帷幕与降水系统
在使用9米拉森钢板桩进行基坑围护时,首要的抗浮措施是构建有效的止水体系。拉森钢板桩本身具有良好的止水性能,通过锁口咬合形成连续的挡水结构,能够有效阻隔外部地下水进入基坑。然而,在渗透性强的地层中(如砂层或粉细砂层),仍可能出现渗漏现象。为此,常配合高压旋喷桩、水泥搅拌桩或注浆加固等辅助止水技术,形成复合型止水帷幕,进一步提升整体防渗能力。
同时,结合轻型井点降水或深井降水系统,持续降低基坑内外的水头差,从根本上减小浮力作用。特别是在雨季或汛期施工时,应加强降水设备的冗余配置,并建立实时水位监测机制,确保地下水位始终控制在安全范围内。
二、设置锚杆或内支撑结构增强稳定性
为了防止钢板桩因受浮力影响而发生整体上抬或侧向位移,可在基坑内部设置水平向的锚杆或内支撑系统。对于9米深的基坑,通常采用一道或多道钢支撑或混凝土支撑,不仅起到支护作用,也能通过与冠梁、围檩的连接将部分竖向荷载传递至地面稳定土层,间接提高抗浮能力。
预应力锚索是一种高效的技术手段,通过将锚固端深入稳定地层,施加预紧力后可有效约束钢板桩的上浮趋势。这种措施特别适用于周边空间受限、无法放坡开挖的城区项目。
三、增加配重或结构自重
在某些情况下,可通过在基坑底部浇筑混凝土垫层或底板时预留配重结构来平衡浮力。例如,在主体结构尚未完成前,先施作较厚的钢筋混凝土底板,并适当延长养护时间,使其尽早形成整体刚度,从而利用结构自重抵消地下水浮力。此外,也可在钢板桩内侧回填一定厚度的砂石料或素混凝土,增加局部重量,减少上浮风险。
需要注意的是,此类方法应在地基承载力允许的前提下实施,避免因附加荷载过大引发沉降或其他次生问题。
四、及时封闭底板并形成整体结构
抗浮的关键在于“早闭合”。一旦基坑开挖到位,应尽快完成垫层施工,并迅速绑扎底板钢筋、浇筑混凝土,使地下结构尽早形成封闭的整体箱体。封闭后的结构如同一个“倒置的船”,其自身重量和与地基的摩阻力共同作用,能显著提升抗浮能力。
在此过程中,施工组织应科学安排,尽量缩短基底暴露时间,防止长时间浸泡软化地基土层,削弱其承载能力和抗拔性能。
五、动态监测与应急预案
最后,任何抗浮措施的有效性都离不开全过程的监测与反馈。应在基坑周围布设水位观测井、桩顶位移监测点及沉降观测标,实时掌握地下水位变化和结构变形情况。一旦发现异常上浮趋势,立即启动应急预案,如加大降水力度、临时堆载压重或增设应急锚杆等。
综上所述,广州地区9米拉森钢板桩的抗浮措施是一个系统工程,需综合运用水文地质分析、结构设计、施工技术和监测管理等多种手段。只有将止水、降水、支护、配重与结构闭合有机结合,才能实现安全、经济、高效的施工目标,为后续地下空间开发提供坚实保障。
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