
在现代城市基础设施建设中,深基坑支护工程的安全性与稳定性至关重要。广州作为中国南方的重要城市,其地质条件复杂,地下水位较高,软土层分布广泛,因此在基坑开挖过程中,H型拉森钢板桩作为一种高效、可重复使用的支护结构被广泛应用。其中,预紧力的合理控制是确保钢板桩支护体系整体稳定性和有效发挥其抗弯、抗剪性能的关键技术环节。本文将围绕广州地区H型拉森钢板桩租赁项目中的预紧力控制要求进行系统阐述。
首先,需要明确“预紧力”的概念。在拉森钢板桩施工过程中,预紧力是指通过施加外部张拉或支撑作用,在钢板桩与内支撑或锚索之间建立的初始应力状态。这一力值的设定直接影响到支护结构在后续土压力作用下的变形控制能力。特别是在广州常见的淤泥质土、粉砂层等软弱地层中,若预紧力不足,容易导致墙体侧向位移过大,引发周边建筑物沉降甚至坍塌;而预紧力过大,则可能造成结构局部应力集中,引发桩体屈曲或连接部位损坏。
在实际工程应用中,H型拉森钢板桩通常与其他支撑体系(如钢围檩、对撑、角撑或预应力锚索)配合使用。预紧力的施加多通过液压千斤顶对支撑构件进行张拉完成。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120)及广州市地方标准的相关规定,预紧力的设定应基于设计计算结果,并结合现场地质条件、基坑深度、周边环境敏感度等因素综合确定。一般情况下,预紧力应控制在支撑设计轴力的50%~70%之间,具体数值需由设计单位出具正式技术文件予以明确。
在广州地区的实际施工中,由于地下水丰富且土体固结性能差,建议在首道支撑安装完成后立即施加预紧力,以减少无支撑暴露时间,防止初期变形累积。同时,预紧力的施加应遵循“分级加载、均匀对称”的原则。例如,在采用对撑结构时,应对称同步施加预应力,避免因受力不均导致围护结构偏心受力,进而引起整体倾斜或扭转。每一级加载宜控制在设计值的20%左右,每级持荷时间不少于5分钟,待结构稳定后再进行下一级加载,直至达到设计要求的最终预紧力值。
此外,预紧力的监测与复紧也是不可忽视的环节。在基坑开挖过程中,由于土体卸载和水位变化,支撑轴力可能发生松弛。因此,必须配备高精度的轴力计或压力传感器,实时监测各支撑点的受力状态。一旦发现预紧力下降超过设计值的10%,应及时进行复紧操作,确保支护系统的持续有效性。广州多个地铁站点及地下空间开发项目的经验表明,实施动态监测与定期复紧制度,可显著降低基坑失稳风险。
对于租赁模式下的H型拉森钢板桩工程,预紧力控制更需引起重视。由于租赁材料可能存在多次周转使用的情况,桩体本身可能存在轻微变形、锁口磨损等问题,这将影响其整体刚度和连接密封性。因此,在安装前应对每根钢板桩进行外观检查和锁口通透性测试,确保其具备良好的结构完整性。同时,支撑系统的连接节点(如围檩与桩体的焊接点、锚具夹片等)也应重点核查,防止因局部缺陷导致预紧力传递失效。
值得一提的是,广州夏季高温多雨,施工现场环境潮湿,金属构件易发生锈蚀,长期租赁使用的钢板桩更易出现材料性能退化。因此,在预紧力施加过程中,应避免超负荷加载,防止在已有损伤的基础上诱发疲劳破坏。施工单位应在租赁合同中明确材料质量责任,并委托第三方检测机构对关键构件进行力学性能抽检,确保其满足现行规范要求。
综上所述,H型拉森钢板桩在广州地区的深基坑工程中具有显著优势,但其支护效果高度依赖于预紧力的科学控制。从设计取值、施工工艺到后期监测维护,每一个环节都必须严格执行相关技术标准,结合本地地质特点和工程实际灵活调整。唯有如此,才能充分发挥钢板桩支护体系的主动约束作用,保障基坑安全,保护周边环境,推动城市地下空间开发的可持续发展。
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