在城市轨道交通建设中，地铁车站作为重要的交通枢纽，其施工安全与经济性尤为关键。土石方工程作为地铁车站施工的基础环节之一，直接影响着后续结构施工的顺利进行。在软弱地层或地下水位较高的区域，采用拉森钢板桩支护技术成为一种常见且有效的支护方式。本文将以某城市地铁车站项目为例，详细分析拉森钢板桩支护的施工流程及其成本构成。

工程概况

该地铁车站位于城市主干道下方，全长约200米，标准段宽度为22米，基坑开挖深度约为15米。地质条件复杂，主要由杂填土、粉质黏土和细砂组成，局部夹有淤泥层，地下水位较高，对基坑支护提出了较高要求。考虑到工期紧、场地狭小以及环境保护等因素，施工单位最终决定采用拉森Ⅳ型钢板桩作为临时支护结构。

拉森钢板桩支护施工流程

1. 施工准备

施工前需完成测量放样、地下管线探测及迁移、场地平整等工作。同时应根据设计图纸编制打桩顺序，并对钢板桩进行外观检查，确保无裂纹、变形等缺陷。

2. 导向架安装

为保证钢板桩打入的垂直度和直线度，在基坑两侧设置导向架。导向架通常采用型钢焊接而成，高度控制在距地面1.5米左右，间距根据打桩机作业半径调整。

3. 钢板桩打设

采用履带式液压打桩机进行沉桩作业。打桩顺序一般采用分段推进法，避免因连续施打引起地基隆起或邻近建筑物受损。打桩过程中应严格控制垂直度，偏差不得大于1%。桩长根据地质勘察报告确定，本工程选用长度为18米的拉森Ⅳ型钢板桩。

4. 冠梁与支撑系统施工

钢板桩打设完成后，在桩顶设置冠梁以增强整体稳定性。冠梁通常采用钢筋混凝土结构，待强度达到设计要求后，开始安装内支撑系统。本工程采用双道钢支撑，分别布置在距地面3米和9米处，支撑轴力通过预加轴力装置进行调节。

5. 基坑开挖

支撑系统完成后，采用分层分段方式进行土方开挖。每层开挖深度控制在2～3米，严禁超挖。开挖过程中需加强监测，确保支护体系受力均匀，防止出现变形过大或失稳现象。

6. 地下结构施工

土方开挖至设计标高后，立即进行垫层、底板、侧墙及顶板等主体结构施工。结构施工完毕并达到一定强度后，方可拆除内支撑。

7. 钢板桩拔除与回收

结构施工完成后，采用振动拔桩机将钢板桩逐根拔出。对于可重复使用的钢板桩，应进行清洗、修复并分类存放，以便下次使用。

成本分析

拉森钢板桩支护的成本主要包括材料费、机械费、人工费、运输及管理费用等。以下以本工程为例进行简要分析：

• 材料费用：本工程共使用拉森Ⅳ型钢板桩约1600根，单根长度18米，单价约为180元/米，材料总费用约为518万元。
• 机械费用：包括打桩机、拔桩机、挖掘机、起重机等设备租赁及燃油费用，合计约120万元。
• 人工费用：施工人员工资及管理人员支出，总计约60万元。
• 运输费用：钢板桩运输及现场倒运费用约25万元。
• 其他费用：包括导向架制作、支撑系统安装、监测费用等，合计约30万元。

综上所述，该项目拉森钢板桩支护的总成本约为753万元。若按支护面积计算，单位成本约为2100元/平方米，处于同类工程合理区间。

经济效益与适用性评估

与传统的SMW工法桩或地下连续墙相比，拉森钢板桩具有施工速度快、便于拆卸、可重复利用等优点，尤其适用于工期紧张、环保要求高的城市中心区域。此外，由于其标准化程度高，易于采购和调配，也降低了施工组织难度。

然而，拉森钢板桩也有一定的局限性。例如，其抗弯刚度相对较低，适用于开挖深度不超过18米的基坑；在遇到硬岩层或大块石时，打桩难度较大，可能影响施工进度。因此，在选择支护方案时，应结合地质条件、周边环境及工程特点综合考虑。

结语

拉森钢板桩作为一种成熟的基坑支护形式，在地铁车站土石方工程中发挥了重要作用。通过合理的施工组织与成本控制，不仅保障了施工安全，也提高了经济效益。未来随着施工技术和材料性能的不断提升，拉森钢板桩在城市地下空间开发中的应用前景将更加广阔。