箱涵基坑支护中引孔拉森钢板桩技术优化与应用研究

引言：城市箱涵基坑支护是地下空间开发的重要组成部分，其施工质量直接关系到工程的安全性与稳定性。引孔拉森钢板桩技术因其支护效果优良、施工灵活而广泛应用于城市基坑支护中。然而，由于城市环境的复杂性和基坑支护施工的特殊要求，传统施工技术的局限性为优化基坑支护技术提供了改进空间。因此，优化引孔拉森钢板桩技术成为提高基坑支护施工质量和效率的关键。本文以金州雨污分流改造项目为例，通过引孔拉森钢板桩技术优化，提出有效提升施工质量与效率的解决方案。

1. 拉森钢板桩引孔技术特点

在城市基坑支护工程，尤其是地下空间和箱涵基坑施工中，引孔拉森钢板桩技术展现了其显著的适用性优势。这项技术通过在土层中实施定向钻孔作业，随后利用引孔设备逐步将拉森钢板桩插入地下，以完成基坑的支护与加固。拉森钢板桩具有优异的耐腐蚀性和高承载力，能够有效抵御外部水压及土压力，确保基坑的长期稳定。在具体应用中，拉森钢板桩的承载力通常可以达到 2000kN/m 以上，足以应对复杂地质条件下的支护需求。例如，在金州雨污分流改造项目中，针对中硬质岩层的施工环境，通过采用引孔拉森钢板桩技术，不仅确保了基坑的稳定性，还有效避免了水土压力的侵蚀问题，进一步提升了支护效果。此外，桩板的耐腐蚀性能，使得其能够在高水位和腐蚀性土壤环境中长期使用，减少了因环境因素带来的维护成本与安全隐患。

在传统的拉森钢板桩建造流程里，一般采用 12 至 18 米的桩板长度，而桩板之间的固接手段主要依赖于螺栓或是焊接工艺。桩体入土施工过程中，采用引孔技术，旨在减小摩擦阻力，从而降低桩体插入难度，通过减小桩体插入阻力，实现了施工效率的提升，同时优化了人力与设备资源配置。实施引孔拉森钢板桩施工技术，显著提升了工程效率，并大幅减少了人力与设备成本投入。在地质环境复杂的情况下，采用高效的引孔技术，有效提升了支护的性能，大幅降低了施工过程中的风险与潜在的安全隐患。在城市地下空间开发及基坑支护领域，该技术占据着至关重要的地位。

这章写的优点笼统 最好能归纳一下 写几个方面的特点 比如提高施工效率方面、安全性方面、技术适用性等

2. 箱涵基坑支护的施工技术难点分析

2.1 城市环境对基坑施工的制约因素

在老城区施工环境中，城市环境的繁杂特性显著影响了基坑的支护作业。金州区主城区的金州雨污分流改造工程，其所在地地质条件以填海造陆为主，地下土层结构尤为复杂，其中部分区域分布着中硬质岩层、黏土层及碎石土层交替分布。该地区的建筑历史悠久，地下管网布局错综复杂，施工过程中必须妥善处理与现有管线的交叉，这一环节显著提升了施工挑战。在金州老城区，施工区域多位于小区与道路交汇地带，导致交通压力显著增大。在市区交通拥堵的背景下，施工期间的作业需在有限空间内高效展开。在施工时段，为避免对城市交通的显著干扰及生活影响，须采纳非开挖作业技术，并运用精确的管道布置技巧，确保地面开挖的大规模作业得以避免。施工过程中的关键难题在于，如何在有限的区域里确保工程进展不受阻碍，同时最大限度地减少对周边居民生活及交通流量的干扰。工程污水管线全长约 141.1 公里，其中二期施工的污水管道长度达 118.85 公里，管道直径从 DN300 至 DN1500，跨度较大。在城市环境中进行如此长距离且负荷较大的管道施工，务必保障管道铺设的精确度和稳定性，同时严格限制施工过程中产生的噪音和震动，旨在最大限度地减轻对邻近居民区及周围环境的干扰。

2.2 基坑支护施工中的技术难点分析

在基坑支护施工过程中，常常面临土体不稳固、地下水位较高等一系列技术难题，特别是在复杂地质环境下，施工的安全性和进度可能受到显著影响。金州雨污分流改造工程项目中，由于该区域普遍存在中硬质岩层，基坑支护施工的技术难度进一步加大，尤其是在管道敷设过程中，地质条件的复杂性为施工带来巨大挑战。在金州项目区域内，地下土层多为填海造陆土层，部分区域存在中硬质岩层，对施工的推进提出了极高的要求。岩层的硬度不仅影响到管道标高的精准控制，也对施工设备的选择和施工进度产生重要影响。为了应对该挑战，传统的开挖技术无法满足要求，必须采用水平定向钻进（HDD）与顶管等非开挖技术，以降低对周边环境和交通的干扰，并确保工程顺利进行。

部分施工区域存在地下水位偏高的情况，施工过程中如何有效控制水位，防止基坑内积水，已成为一项棘手的技术问题。在金州项目的实测数据中，部分基坑区域水位高于预期，施工时必须加强基坑的排水与抗水压设计。在基坑支护过程中，拉森钢板桩加固是常见的防护手段，但其能否有效防止地下水渗透，关键在于钢板桩与土层之间的密封性。在金州区的管网施工过程中，传统的地下管线信息存在不准确或损坏的问题。根据项目实测数据，部分区域的管线位置偏差较大，甚至有断裂或移位现象，导致施工时频繁遇到管线交叉问题。这种情况要求施工团队进行详细的地下管线探测与勘测工作，尤其是采用先进的探测技术，确保准确掌握管线位置，为施工方案的调整提供依据。

针对具体施工难题（如地下水位高、管网交叉复杂等），可引用项目实测数据支持分析，突出问题。

3. 引孔拉森钢板桩技术优化与应用

3.1 引孔方式优化应用

在金州雨污分流改造项目中，由于地质条件复杂，特别是中硬质岩层的存在，传统的引孔技术无法满足施工的高精度和高效率要求。为了解决这一问题，项目采用了优化后的引孔方案，结合先进的自动调节岩土钻进设备和定向引孔技术，提高了施工精度与效率。采用了自动调节岩土钻进设备，该设备通过传感器实时监控土层变化，根据不同的地质状况自动调整钻进参数。此举确保了钻孔的稳定性与精度，尤其是在硬质岩层区域。施工过程中，设备不断调节钻进压力和转速，以应对不同地质条件，避免了传统钻孔中设备过载或钻孔偏移的问题。

定向引孔技术在金州项目中得到了广泛应用。在实施过程中，施工团队使用了激光定位系统来确保钻孔的精准方向和深度。通过计算机控制系统，定向引孔技术能够在施工过程中实时调整钻孔方向，避免了传统垂直钻孔方式造成的误差。这一技术应用使得钻孔精度显著提高，从 ±10 厘米提升至 ±2 厘米。由于中硬质岩层的存在，钻孔过程中常常遭遇岩层的高硬度，这对传统钻孔设备造成了很大挑战。项目采用了高压泥浆射流冲蚀技术，这一技术通过高压泥浆对岩层进行冲击，帮助设备更容易突破岩层，减少了设备的磨损和钻孔时间。通过这一技术，施工团队能够在较短时间内完成钻孔任务，同时有效提高了钻孔的稳定性和精度。如表1。

3.2 桩板连接技术的改进与应用

金州雨污分流改造项目的基坑支护施工中，采用了新型高强度螺栓连接技术，以替代传统的焊接连接方式。这一改进技术不仅提升了钢板桩与土体的连接稳定性，还提高了施工效率，减少了施工过程中的结构变形。在桩板连接环节，项目选择了高强度螺栓连接技术。与传统焊接技术不同，螺栓连接不需要高温作业，减少了热膨胀对钢板桩连接部分的影响。施工中，钢板桩被精确对准后，通过高强度螺栓紧密固定。该工艺不仅提高了连接强度，还减少了接头变形率，确保了桩板的稳定性

结合预应力技术对钢板桩进行了强化处理。在每个桩板连接点，通过施加预应力使钢板桩在受力过程中保持稳定形态。这一措施显著增强了桩板连接的抗水压能力和抗土体沉降能力，特别是在遇到地下水位较高或地层不均匀时，预应力技术提供了额外的支撑力。为确保钢板桩的连接质量，项目在施工过程中对每一个连接点进行了严格的质量检测。采用了超声波探伤技术对连接部分的稳定性进行了检测，确保每个连接部位的强度达到设计要求。

3.3 非开挖施工工艺优化

金州雨污分流改造项目的非开挖施工技术，主要包括水平定向钻进和机械化顶管工艺。这些技术的应用，尤其在交通繁忙和环境敏感区域，有效减少了地面开挖带来的扰动，确保了项目施工的高效性和周边环境的安全。水平定向钻进（HDD）技术是金州项目中应用的关键技术之一，尤其适用于需要穿越道路、管道和其他地下设施的区域。在该技术的施工过程中，首先通过钻机设备在地面上进行开孔，之后通过导向系统控制钻头方向和深度，确保钻孔路径的精准。施工过程中，项目团队利用激光定位系统和实时监测仪器，精确控制钻进方向与角度，确保管道铺设的精准度，避免了传统开挖施工可能带来的对现有地下管网及设施的破坏。此外，钻进过程中，项目还采用了泥浆循环系统，利用高压泥浆冲刷作用帮助钻头穿越土层，减少了设备摩擦并提高了施工效率。如图1。

对于那些地质复杂、空间狭窄且无法采用水平钻进的区域，项目采用了机械化顶管工艺。该工艺通过顶管机在地下持续推进管道，能够在不进行大规模地面开挖的情况下，完成管道的铺设。这种方法特别适用于城市中交通密集、环境敏感的区域，能够显著降低施工过程中对交通流量、居民生活和周围环境的干扰。施工过程中，顶管机通过预定路径精准推进，避免了地面不必要的破坏。通过机械化操作，管道铺设速度得以大幅提升，且施工完成后，地面恢复较为迅速。为确保施工过程中对周围环境的影响最小化，项目采用了多项环境监测手段。施工过程中，现场设置了多个监测点，实时跟踪地面沉降、震动、噪音等环境数据。通过高精度的传感器与监控系统，施工团队能够对潜在的环境扰动做出及时反应，避免超出允许的环境影响范围。特别在交通和住宅密集区域，监测数据帮助施工团队调整施工方案，确保施工在安全范围内进行，减少了对周围居民的影响。

3.4 安全保障措施

金州雨污分流改造工程全面提升了安全防护水平，尤其在基坑支护环节，对潜在隐患采取了多套优化策略。自动监控系统得以引入项目，实时监测基坑变形与沉降状况，借助大数据分析技术，安全状态得以实时反馈，施工过程安全性能因此大幅提升。相较于传统每日监测一次的常规做法，经优化的自动监控系统显著提升了监测频率至 3 倍，现已实现每小时的密集监测，此举显著增强了系统的实时性与精准度。原反馈时长为24 小时，现已大幅削减至12 小时，监测数据的时效性显著提升，确保潜在隐患得以快速识别与应对。

项目在人员安全管理领域强化了施工人员的安全培训及实操演练，对基坑施工这一高风险环节进行了专项教学，旨在确保所有参与者均能熟练运用应急处理技巧。对施工人员的培训内容和频次进行优化，使得安全培训合格率由原先的 70% 攀升至 95% ，施工现场的安全事故发生率显著减少。在项目执行中，引入了动态风险排查机制，并定期执行风险评估与隐患的全面排查，此举措有效防止了施工阶段潜在意外风险的发生。

结语：

总之，本文通过对城市箱涵基坑支护施工中引孔拉森钢板桩技术的优化研究，提出了优化引孔方式、改进桩板连接技术、优化施工方法和加强安全保障等措施。这些优化策略有助于提高施工效率，降低安全隐患，减少施工成本，确保基坑支护工程的顺利实施。随着技术的进步和施工需求的变化，未来应进一步完善和创新施工技术，推动基坑支护技术向更加智能、环保和高效的方向发展，以适应日益复杂的城市建设环境。

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