在雨水管道工程中，骑马井作为连接管道与检查井的关键构造，其基坑支护的安全性直接影响施工进度与周边环境稳定。拉森 Ⅳ 型钢板桩凭借强度高、止水性好、可重复利用等特点，成为骑马井基坑支护的理想选择。本文系统介绍拉森 Ⅳ 型钢板桩的布置型式、施工方法及技术要求，为类似工程提供全面技术参考。
一、布置型式
根据施工图纸设计，雨水管道骑马井支护采用拉森 Ⅳ 型钢板桩，围绕基坑呈环形布置，形成封闭的支护结构。单根钢板桩长度根据施工位置的地质条件和基坑深度确定，分为 6m 和 12m 两种规格，以适应不同深度的支护需求。
拉森 Ⅳ 型钢板桩的核心技术参数如下（参考行业标准与工程实践）：
环形布置的钢板桩通过锁口相互连接，形成连续的挡土止水结构，有效抵抗基坑外侧土压力和地下水压力，为骑马井施工创造安全的作业空间。
二、施工方法
1. 钢板桩检验、吊运及堆放
1）钢板桩检验与整修
拉森 Ⅳ 型钢板桩进场后，需进行严格的材质检验和外观检验，确保其性能符合设计要求：
材质检验：核查钢板桩的出厂合格证、材质证明书，必要时抽样进行力学性能试验（抗拉强度、屈服强度等），确保钢材牌号符合 Q345B 标准。
外观检验：逐根检查表面缺陷（如裂纹、锈蚀、凹陷）、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比（偏差≤1%）、平直度（每米偏差≤3mm）和锁口形状（无变形、无缺损）。检查完成后，对钢板桩进行分类、编号及登记，不合格品单独堆放并标识。
对于存在弯曲、破损、锁口不合等缺陷的钢板桩，需进行整修：
弯曲桩采用液压矫正机矫正，确保桩身直线度误差≤1/1000 桩长；
锁口变形处用氧气 – 乙炔焰加热后整形，并用标准锁口样板检查，确保锁口平滑、咬合紧密；
钢板桩上的孔眼（吊点处除外）需采用与母材同强度等级的焊条补焊牢固，补焊后打磨平整。
2）钢板桩吊运
钢板桩吊运需采用合适的吊装方式，避免锁口损伤和桩身变形：
装卸板桩采用两点吊，吊点位置设在桩长的 1/4 和 3/4 处（距两端各 25% 桩长），确保起吊时桩身平衡。
吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多（成捆起吊时≤5 根），起吊和落位过程中保持平稳，避免碰撞。
成捆起吊采用钢索捆扎，钢索与桩身接触处垫橡胶垫保护锁口；单根吊运使用专用吊具（如吊钩与锁口匹配的夹具），防止滑脱。
3）钢板桩堆放
钢板桩堆放场地应选择平坦、坚固的场地，避免因地基沉降导致桩身弯曲变形，同时便于运往打桩现场。堆放时需遵守以下要求：
堆放顺序、位置、方向和平面布置需结合施工流程规划，确保后续取用方便，减少二次搬运。
按型号、规格、长度分类堆放，不同长度的钢板桩分开堆放，堆放处设置标牌，注明规格、数量、检验状态。
采用分层堆放，每层堆放数量不超过 5 根，各层间垫设 10cm×10cm 方木（枕木），枕木间距 3～4 米，且上、下层枕木在同一垂直线上，确保桩身受力均匀。
堆放总高度不宜超过 2 米，长桩堆放时需在两端设置支撑，防止倾倒。
堆放场地周边设置排水设施，避免雨水浸泡导致钢材锈蚀。
2. 导向架的安装
为保证钢板桩沉桩轴线位置准确、桩身竖直，控制打入精度，防止桩体屈曲变形，需设置导向架（施工围檩）。
1）导向架构造
导向架采用单层双面形式，由导梁和围檩桩组成：
导梁采用 20a 工字钢，围檩桩采用 Φ200mm 钢管桩（长度 3～4m），打入地下 1.5～2m 固定。
围檩桩间距一般为 4.0 米，双面围檩之间的间距略大于钢板桩墙厚度，通常比板桩宽度大 8～15mm（本工程取 10mm），确保钢板桩能顺利插入。
2）安装要点
位置控制：采用全站仪定位导向架轴线，水准仪控制导梁高程，确保导梁中心线与钢板桩设计轴线偏差≤30mm，导梁顶面高程偏差≤20mm。
高度设置：导梁高度根据打桩设备和施工方便性确定，一般距地面 1.2～1.5m，便于操作人员观察和控制桩身垂直度。
刚度保障：导梁与围檩桩之间采用焊接固定，确保导向架整体刚度，避免在钢板桩插打过程中发生下沉或变形（可通过预压试验验证刚度，预压荷载为打桩冲击力的 1.2 倍）。
碰撞预防：导梁位置需垂直于钢板桩轴线，与桩体之间预留适当间隙，避免插打时导梁与钢板桩碰撞。
3. 钢板桩插打
钢板桩插打是支护施工的核心环节，需严格控制桩位、垂直度和锁口严密性，确保支护结构的稳定性和止水性。
1）施工准备
插打前，详细勘察地下管线、构筑物分布情况，采用人工开挖导向沟（宽 50cm、深 80cm），清除沟内障碍物（如石块、混凝土块、树根等）。
根据沟槽开挖宽度，在导向沟内准确放样支护桩的中心线，并用全站仪标记每根钢板桩的位置，偏差≤20mm。
检查打桩设备（如振动锤、液压钳）性能，确保其冲击力、夹持力满足要求；准备好锁口润滑材料（黄油混合物油膏）。
2）插打工艺
首桩控制：第一块钢板桩插打时需严格控制垂直度和位置，采用全站仪双向监控（沿轴线和垂直轴线方向），桩位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1%（即每米桩长倾斜≤10mm）。位置准确后，先缓慢打入 50cm，再次检查桩身位置和竖直度，无误后继续插打到设计深度。
后续插打：第二块钢板桩起吊后，由人工扶持使其锁口准确插入前一块桩的锁口内，动作缓慢轻柔，避免损坏锁口。插打过程中，保持桩身垂直，通过导向架控制轴线偏差。
偏差调整：遵循 “插桩正直、分散偏差、有偏即纠、调整合拢” 的原则，每插打 3～5 根桩测量一次轴线和垂直度。发现倾斜时，可采用手拉葫芦纠正；歪斜过甚（偏差＞100mm）且无法调整时，必须拔起重打。
锁口密封：为提高锁口严密性，防止地下水渗漏，插打前在锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比：沥青：黄油：滑石粉：锯末 = 4:6:10:1）。若插打过程中发现锁口变形导致渗漏，可在钢板桩之间的缝隙内采用麻捻填塞处理。
禁止斜拉：钢板桩插打过程中，严禁斜着拖拉桩体，避免锁口节点发生扭转和损坏，影响整体止水性能。
3）合拢处理
环形布置的钢板桩最后一根桩插入时（合拢段），需精确测量剩余间隙，根据实际尺寸切割钢板桩进行闭合。切割后的桩头需进行防腐处理（涂刷防锈漆），并确保锁口与相邻桩咬合紧密。
4）夹具的选择与使用
在钢板桩插打和拔除过程中，夹具是连接打桩设备与钢板桩的关键部件，其性能直接影响施工效率和桩体完整性。本工程采用与拉森 Ⅳ 型钢板桩匹配的液压式专用夹具，具体参数与使用要求如下：
夹具构造：由左右两个夹片组成，夹片内侧设有与钢板桩锁口匹配的齿状结构，通过液压油缸驱动夹片闭合，产生夹持力。夹片采用高强度合金钢（硬度 HRC45～50）制造，确保耐磨性和夹持强度。
夹持力控制：根据钢板桩重量和打桩阻力，夹具夹持力需达到桩体重量的 1.5～2 倍（本工程设定为 100～150kN），防止插打或拔桩过程中出现打滑。夹持力可通过液压系统压力调节（压力与夹持力换算关系：1MPa 压力对应 10kN 夹持力）。
使用要点：
夹具安装前需清理夹片内的泥土、铁锈，检查齿状结构是否完好，液压油缸是否漏油；
夹持钢板桩时，确保夹片中心与桩体轴线对齐，避免偏心夹持导致桩身弯曲；
插打过程中，实时监测夹持状态，若发现打滑（如桩体未同步下沉），需立即停止作业，重新调整夹持力；
作业完成后，清洗夹具并涂抹润滑油，防止锈蚀。
5）坚硬地质条件下的引孔方法
当遇到卵石层、岩层等坚硬地质时，直接插打钢板桩会导致桩头损坏、锁口变形或无法达到设计深度，此时需采用引孔辅助沉桩法，具体工艺如下：
引孔设备：选用旋挖钻机（配备合金钻头）或地质钻机，钻头直径比钢板桩宽度小 20～30mm（本工程采用 Φ380mm 钻头），确保钢板桩能顺利插入孔内。
引孔深度：根据地质勘察报告，引孔深度需穿透坚硬地层进入下卧软土层 50～100cm，若坚硬地层厚度较大（＞3m），则引孔至桩底设计标高以上 50cm。
施工流程：
按钢板桩插打位置精确放样引孔中心点，偏差≤10mm；
钻机就位，调整钻杆垂直度（偏差≤1%），启动钻机钻进，钻进过程中采用泥浆护壁（泥浆比重 1.2～1.3），防止孔壁坍塌；
达到设计深度后，清孔 5～10min，清除孔底沉渣（沉渣厚度≤5cm）；
立即吊装钢板桩，通过导向架插入引孔内，采用振动锤将钢板桩打至设计深度，若遇轻微阻碍，可配合液压钳辅助下沉。
注意事项：
引孔间距与钢板桩插打顺序一致，采用跳孔施工，避免相邻孔相互干扰导致孔壁坍塌；
引孔完成后 30min 内必须插入钢板桩，防止孔内泥浆沉淀或孔壁失稳；
对于岩层地质，引孔后需检查孔壁完整性，若有掉块现象，可在孔内填入 5～10cm 厚细砂，缓冲钢板桩下沉时的冲击力。
4. 钢板桩拔除
基坑回填至设计标高后，需拔除钢板桩以便重复利用。拔桩过程需控制对周边环境的影响，避免引起地面沉降或管线位移。
1）拔桩准备
制定拔桩方案，确定拔桩起点、顺序、时间及桩孔处理措施。对于封闭式钢板桩，拔桩起点应离开角桩 5 根以上，顺序与打桩时相反（逆打桩顺序），必要时采用跳拔法（间隔 1～2 根桩拔除），减少对周边土体的连续扰动。
清理钢板桩表面的附着物（如泥土、混凝土），检查锁口是否锈蚀或变形，必要时涂抹润滑油。
检查拔桩设备（振动锤、起重机）性能，确保起吊能力和振动功率满足要求。
2）拔桩工艺
本工程采用振动锤拔桩，具体步骤如下：
振动锤安装在钢板桩顶部，调整夹具夹紧桩头，确保连接牢固。
启动振动锤，产生强烈振动（频率 20～30Hz），扰动桩周土体，破坏钢板桩与周围土的粘聚力，克服拔桩阻力。
边振动边缓慢提升起重机吊臂，依靠起吊力将钢板桩拔出，拔桩速度控制在 0.5～1m/min，避免过快导致桩身弯曲。
对较难拔除的钢板桩（如因锈蚀、桩底嵌固过深），可先用柴油锤将桩振下 50～100cm，松动桩周土后，再换用振动锤振拔。
3）桩孔处理
钢板桩拔出后，桩孔若不及时处理，易导致周边土体塌陷，影响临近建（构）筑物或管线安全。本工程采用高压注浆法处理桩孔，具体要求如下：
注浆材料：采用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥配置浆液，水灰比 0.55（水泥：水 = 1:0.55），浆液需搅拌均匀，过滤后使用（避免结块堵塞注浆管）。
工艺参数：注浆流量控制在 7～10L/min，最大不超过 20L/min；注浆压力 0.5～1.0MPa，确保浆液充分填充桩孔并渗透到周边土体。
施工流程：拔桩后立即插入 Φ50mm 注浆管（底部带单向阀），插入深度至桩孔底；启动注浆泵，按设计参数注浆，待孔口出现冒浆后继续注浆 30s，停止注浆；2 小时后进行补注浆，确保桩孔密实。
收尾工作：注浆完成后，及时清洗注浆管和设备，防止浆液凝固堵塞。
三、技术要求
进场检验：钢板桩进场使用前必须逐根检查，剔除变形严重（弯曲度＞1/1000 桩长）、锁口损坏的钢板桩，经修整合格后方可使用。检验合格的钢板桩堆放时，需采取防沉陷、防弯曲和防碰撞措施（如垫实、设支撑）。
施工精度控制：
钢板桩桩位偏差≤50mm；
桩顶标高偏差控制在 ±10mm；
垂直度偏差≤1/150（即每 150m 桩长倾斜≤1m）。
插打控制：插打过程中，若偏斜过大（偏差＞100mm）且无法通过拉挤调正时，必须拔出重打，严禁强行纠偏导致锁口损坏或桩身变形。
拔桩时机：钢板桩必须在基坑回填至设计标高后（回填密实度≥90%）方可拔除，避免过早拔桩导致基坑坍塌。拔桩前需评估对周边环境的影响，必要时采取监测措施（如沉降、位移观测）。
桩孔回填：拔桩后留下的桩孔必须及时采用高压注浆处理，浆液材料为 P.O42.5 普通硅酸盐水泥，确保注浆全深度覆盖桩孔，且 28 天无侧限抗压强度≥1.5MPa。
四、质量与安全控制措施
1. 质量控制
建立钢板桩进场检验台账，记录每批桩的规格、数量、检验结果，不合格品严禁使用。
插打过程中，每打 10 根桩测量一次轴线和垂直度，绘制桩位偏差曲线图，及时调整施工参数。
锁口渗漏检查：基坑开挖后，观察钢板桩接缝处是否有渗水，若渗漏量较小（≤0.1L/min），可采用快凝水泥封堵；渗漏量较大时，需拔出重新插打或采用高压注浆止水。
注浆质量检测：桩孔注浆完成 7 天后，采用钻芯取样法检查注浆密实度，芯样连续完整，无空洞、松散现象。
2. 安全措施
打桩作业区设置警示围栏（高度≥1.2m），严禁非施工人员进入；操作人员佩戴安全帽、防滑鞋，高空作业（如桩顶操作）系安全带。
起重机、振动锤等设备需定期检查，确保制动系统、液压系统正常；吊装作业时，吊臂下方严禁站人。
钢板桩堆放高度不超过 2 米，堆放区设置防倾倒支撑（如钢管斜撑），防止桩体坍塌伤人。
地下管线保护：拔桩前，采用管线探测仪定位地下管线位置，距管线 3m 范围内严禁使用振动锤拔桩，必要时采用人工挖孔取桩。
拉森 Ⅳ 型钢板桩支护技术通过科学的布置、规范的施工和严格的质量控制，能有效保障雨水管道骑马井基坑的施工安全，同时兼顾经济性和环保性（钢板桩可重复利用）。施工中需结合工程地质条件灵活调整工艺参数，确保支护结构稳定可靠，为管道工程的顺利实施提供坚实保障。
五、施工中的常见问题及解决办法
1. 钢板桩插打困难
问题表现：钢板桩难以沉入设计深度，或沉桩过程中出现桩身倾斜、锁口变形。
原因分析：地质条件复杂（如遇到孤石、硬夹层）；钢板桩自身存在弯曲、锁口不平整等缺陷；插打设备功率不足。
解决办法：
对孤石或硬夹层位置，采用冲击钻破碎后再插打钢板桩；
严格检查钢板桩质量，对弯曲、锁口变形的钢板桩进行整修或更换；
根据地质条件选用合适功率的振动锤（如在坚硬地层采用 200kN 以上振动锤）。
2. 锁口渗漏
问题表现：基坑开挖后，钢板桩锁口处出现渗水现象，影响施工安全。
原因分析：锁口内有杂物堵塞；钢板桩锁口变形；插打时锁口润滑不足导致磨损。
解决办法：
插打前清理锁口内的杂物，确保锁口干净；
对锁口变形的钢板桩进行整形处理，无法整形的予以更换；
插打前在锁口内涂抹黄油混合物油膏，减少锁口磨损，同时增强止水性能。
3. 拔桩后地面沉降
问题表现：钢板桩拔除后，周边地面出现沉降，可能影响临近建筑物或管线安全。
原因分析：桩孔回填不及时或回填不密实；拔桩过程中扰动周边土体。
解决办法：
拔桩后立即对桩孔进行高压注浆回填，确保注浆密实；
采用跳拔法拔桩，减少对周边土体的连续扰动；
对周边建筑物或管线设置沉降观测点，实时监测沉降情况，若沉降超过预警值，及时采取补注浆等加固措施。
拉森 Ⅳ 型钢板桩在雨水管道骑马井支护中具有支护效果好、施工效率高、经济性和环保性佳等优点，是一种值得推广的支护技术。在实际施工中，应充分勘察地质条件，合理选择钢板桩规格和施工设备，严格按照施工流程和技术要求操作，加强质量与安全控制。同时，针对施工中出现的问题，及时采取有效的解决办法，确保支护结构的安全稳定，为雨水管道工程的顺利施工提供保障。随着工程技术的不断发展，拉森 Ⅳ 型钢板桩支护技术将在更多领域得到应用和完善。
