
在现代城市化建设快速发展的背景下,基坑支护工程的安全性与施工效率成为工程建设中的关键环节。广州黄埔科学城作为粤港澳大湾区科技创新的重要载体,其基础设施建设对施工技术提出了更高要求。特别是在复杂地质条件和密集城市环境中,传统支护方式已难以满足高效、环保、安全的综合需求。为此,在黄埔科学城某深基坑项目中,创新性地引入并优化了拉森钢板桩施工方案,结合先进工艺与智能管理手段,实现了施工质量、进度与安全性的全面提升。
拉森钢板桩因其高强度、可重复使用、止水性能良好等优点,广泛应用于软土地区基坑支护工程。本项目所在区域地质以淤泥质土、粉砂层为主,地下水位较高,周边临近既有建筑与市政管线,对基坑变形控制要求极为严格。针对这些特点,项目团队在传统拉森钢板桩施工基础上,融合多项创新工艺,形成了一套系统化、精细化的施工方案。
首先,在施工准备阶段,采用三维地质建模与BIM(建筑信息模型)技术进行前期模拟分析。通过对场地地质条件、地下管线分布及周边环境进行数字化建模,精确预测钢板桩打入过程中的应力分布与位移趋势,优化桩位布置与打桩顺序,有效避免对邻近结构造成扰动。同时,利用无人机航测技术获取高精度地形数据,为施工放样提供可靠依据。
在钢板桩选型方面,项目选用第四代U型拉森钢板桩,其截面模量大、锁口密封性强,配合镀锌防腐处理,显著提升了抗弯性能与耐久性。针对地下水控制难题,创新采用“钢板桩+旋喷桩止水帷幕”复合支护体系。在钢板桩闭合后,于外侧实施高压旋喷注浆,形成连续的止水屏障,有效阻隔地下水渗流,降低基坑内外水头差,防止管涌与流砂现象发生。
打桩工艺上,摒弃传统的自由落锤式打桩机,全面推广液压振动锤配合静压植桩机的组合施工模式。液压振动锤通过高频低振幅振动减少土体扰动,特别适用于城市敏感区域;而静压植桩机则利用静力将钢板桩压入土中,几乎无噪音、无振动,极大降低了对周边居民和既有设施的影响。两种设备根据地质变化灵活切换,确保施工平稳高效。
值得一提的是,项目引入了智能监测系统,实现全过程动态管控。在钢板桩顶部及邻近建筑物布设自动化倾斜仪、沉降计与应力传感器,实时采集位移、应力与地下水位数据,并通过无线传输至云端平台。一旦监测值接近预警阈值,系统自动推送报警信息,指导现场及时采取加固或降水措施,真正实现“智慧工地”管理。
此外,为提升施工效率与环保水平,项目推行模块化施工组织。钢板桩在工厂预制完成后,经编号运输至现场,按“先角桩、后边桩、最后闭合”的顺序进行拼接安装。锁口处涂抹专用润滑止水膏,确保咬合紧密,提高整体密封性。施工过程中同步开展坑内降水与土方开挖,形成流水作业,缩短工期约20%。
在环保与可持续发展方面,拉森钢板桩可回收重复使用的特点得到充分发挥。基坑回填后,通过专用拔桩设备将钢板桩整体拔出,经修复处理后用于其他项目,大幅降低材料浪费与碳排放。据统计,本项目共节约钢材约35%,减少建筑垃圾排放超60%,充分体现了绿色施工理念。
综上所述,广州黄埔科学城拉森钢板桩施工方案的成功实践,不仅解决了复杂环境下深基坑支护的技术难题,更通过BIM模拟、智能监测、静压植桩、复合止水等创新工艺的集成应用,构建了一套高效、安全、环保的现代化施工体系。该方案为类似城市密集区基坑工程提供了可复制、可推广的技术范本,推动了我国基坑支护技术向智能化、绿色化方向持续迈进。未来,随着新材料、新装备的不断涌现,拉森钢板桩施工工艺必将迎来更加广阔的应用前景。
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