广州增城区厂房地基拉森钢板桩施工组织设计含承载力验证

发布时间:2025-10-31

在广州增城区某工业厂房建设项目中,地基处理是整个施工过程中的关键环节。由于该区域地质条件复杂,地下水位较高,土层以软黏土和淤泥质土为主,承载力较低,常规的地基处理方式难以满足上部结构对稳定性和沉降控制的要求。因此,项目团队决定采用拉森钢板桩作为临时支护与地基加固的主要手段,并结合科学的施工组织设计及承载力验证,确保工程安全、高效推进。一、工程概况与地质条件分析本项目位于广州市增城区新塘镇,拟建单层

在广州增城区某工业厂房建设项目中,地基处理是整个施工过程中的关键环节。由于该区域地质条件复杂,地下水位较高,土层以软黏土和淤泥质土为主,承载力较低,常规的地基处理方式难以满足上部结构对稳定性和沉降控制的要求。因此,项目团队决定采用拉森钢板桩作为临时支护与地基加固的主要手段,并结合科学的施工组织设计及承载力验证,确保工程安全、高效推进。

一、工程概况与地质条件分析

本项目位于广州市增城区新塘镇,拟建单层钢结构厂房,建筑面积约12000平方米,基础形式为独立基础与条形基础结合。场地原始地貌为冲积平原,地表以下0~6米主要为软塑至流塑状淤泥质黏土,天然地基承载力特征值仅为50~70kPa,无法直接承受厂房荷载。同时,地下水位埋深约1.5米,开挖深度达4.5米,存在较大的侧向土压力和渗水风险。基于此,必须采取有效的支护措施保障基坑稳定。

二、拉森钢板桩选型与布置方案

经综合比选,选用国产SP-IV型拉森钢板桩,其截面模量大、抗弯性能好,单根长度12米,打入深度为8米(入土深度约3.5米),形成连续封闭式围护结构。钢板桩沿基坑周边呈直线与转角布置,桩间通过锁口连接,确保整体性与止水效果。在基坑四角设置角撑,中部根据跨度增设一道钢支撑(Φ609×16mm钢管),以减小跨中变形。支护体系设计依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)进行内力计算与稳定性验算,确保抗倾覆、抗滑移及整体稳定满足规范要求。

三、施工组织设计

1. 施工准备阶段

进场前完成测量放线,确定钢板桩轴线位置;清除地下障碍物,平整场地并铺设钢板作为打桩机作业平台。同时,组织材料进场检验,确保钢板桩无扭曲、锁口完好,配套机械包括履带式打桩机、振动锤及吊装设备均处于良好状态。

2. 打桩施工流程

采用“逐根插打”法施工,先定位引导架,控制垂直度偏差小于1%,每打入一根即用经纬仪校正。打桩顺序从一角开始,沿周边闭合推进,避免累积误差。对于硬土层穿透困难区段,可预先引孔辅助沉桩。施工过程中实时监测桩顶位移与倾斜,发现异常立即暂停并调整工艺。

3. 支撑系统安装

钢板桩闭合后及时进行基坑开挖,分层开挖至支撑设计标高时,立即安装钢支撑并施加预应力(约设计值的70%),防止墙体过大位移。支撑节点采用高强螺栓连接,确保传力可靠。

4. 排水与监测措施

在基坑顶部设截水沟,底部设集水井配合潜水泵排水。同步布设测斜管、水位观测井及地表沉降点,每日监测数据上传信息化平台,实现动态管控。

四、地基承载力验证与复合地基作用分析

尽管拉森钢板桩主要用于基坑支护,但其在一定程度上也参与了地基承载体系的形成。为评估实际承载能力,项目委托第三方检测单位开展现场静载试验与数值模拟分析。

在基坑回填完成后,选取典型区域进行平板载荷试验,加载至设计荷载的1.5倍(即300kN/m²)。结果显示,沉降发展均匀,P-S曲线呈缓变型,最终沉降量控制在28mm以内,卸载后回弹率超过35%,表明地基具有良好的弹性恢复能力。结合CPT静力触探数据反演,复合地基承载力特征值得到提升,达到140kPa以上,满足厂房基础设计要求。

此外,通过有限元软件Midas GTS NX建立三维模型,模拟钢板桩–土–基础相互作用。分析表明,钢板桩有效约束了软土侧向挤出,提高了地基的整体刚度,减少了差异沉降风险。尤其在边柱基础附近,桩体承担部分竖向荷载,形成“桩–土共同作用”机制,进一步增强了地基稳定性。

五、安全与环保控制

施工期间严格执行安全生产责任制,高空作业、起重吊装等高风险工序实行旁站监督。焊接作业配备消防器材,夜间施工设置警示灯。为减少噪音与振动影响,打桩作业安排在白天进行,并在厂区边界布设声屏障。废弃泥浆集中收集外运处理,杜绝随意排放,保护周边水环境。

六、结语

综上所述,广州增城区该厂房项目通过合理设计拉森钢板桩支护体系,结合精细化施工组织与全过程监测,成功克服了软土地基带来的技术难题。不仅保障了基坑施工安全,还通过后期承载力验证确认了地基性能达标,为类似地质条件下的工业建筑提供了可借鉴的经验。未来在城市更新与产业园区建设中,此类集成化、可回收的绿色支护技术将具有广阔应用前景。

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