钢板桩围堰施工

钢板桩围堰施工方法及处理措施 一、钢板桩围堰结构尺寸的拟定

（1）钢板桩围堰总体尺寸的拟定

沉井基础,钢板桩围堰的大小根据沉井大小而定,沉井顶部要设置支承钢板桩的托盘,钢板桩围堰 内径等于沉井外径。当沉井顶面高程在河床面以下时,为了便于沉井下沉,不宜在沉井顶部设置伸臂托 盘,此时钢板桩围堰的外径就要小于沉井外径。支承钢板桩的托盘槽口外侧要设置钢带,钢带强度要满 足围堰施工期间的内、外水头差产生的最大压力的要求,以防钢板桩围堰炸裂。钢板桩围堰的高度根据

施工期间的水位、沉井顶面高程、波浪高度、沉井可能会超下沉量等因素决定。

（2）钢环层数、层高和截面尺寸的拟定

钢环层数根据钢板桩围堰的高度、钢板桩的抗弯强度以及钢环本身的强度而定.尽可能利用万能杆 件,通常底层钢环离沉井约20m,钢环之间的间距为40m。

（3）钢板桩的处理

其方法是：a、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口。按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,以确保够用；b、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；c、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；d、在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。

（4）钢板桩导向装置的设置

测量放样,设置定位桩。根据定位桩安装导向框架。

（5）插打首片钢板桩

为了确保插打位置准确,第一片钢板桩是插打的关键。在导向架上设置一个限位框架,大小比钢板桩每边放大1cm,插打时钢板桩背紧靠导向架,边插打边将吊钩缓慢下放。这时应在互相垂直的2个方向用经纬仪观测,以确保钢板桩插正、插直,然后以第1根钢板桩为基准,再向两边对称插打钢板桩。

（6）插打过程控制

在插打过程中,钢板桩下端向上挤压,钢板桩锁口之间缝隙较大,上端总会向远离第一根钢板桩的方向倾斜。因此,每打4根~ 5根钢板桩就要用垂球吊线,将钢板桩的倾斜度控制在1%以内,超过限定的倾斜度应纠偏(一次性纠偏不能太多,以免锁口卡住,影响下一片钢板桩的插打)。当钢板桩偏移太大时,只能采用多次纠偏的方法逐步减小移量,若因土质太硬纠偏困难时,可采用走四滑轮组纠偏。插打过程应注意的问题是a、插打时要严格控制垂直度,特别是第一根桩。b、当钢板桩难以下插时,应停下来分析原因,检查锁口是否变形,桩身是否变形,钢板桩有无障碍物等,不能一味蛮干,磨损了钢板桩。c、振动锤的夹板由液压控制,必须经常检查液压设置,防止因液压泵失灵而引起钢板桩掉落。

（7）合拢前的准备

在即将合拢时,开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离,再根据钢板桩的宽度,计算出

所需钢板桩的片数,按此确定下一步钢板桩如何插打(即是增加钢板桩,还是钢板桩插打时向外绕圆弧)。

（8）合拢时桩的调整处理

主要是：a、为了便于合拢,合拢处的两片桩应一高一低,合拢时往往出现# 上小下大∃(下端有土挤压,上端是自由的)的情况,此时可用两个走四滑车组向两边拉开,直到合拢桩两边桩顶的距离等于钢板桩宽度为止,在接近平行时,再将合拢桩插入,打到设计标高。b、方形围堰有4个面,打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直,合拢应选择在角桩附近(一般距离角桩4~ 5片),如果距离上有差距,可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内,一定要调整好角桩方向,让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。

二、安装内支撑

（1）安装内支撑

一边抽水,一边安装内支撑,抽水时应每抽1m稍停一段时间,以使内支撑稳步受力,并及时堵漏。内支撑安装注意事项：a、要严格按设计内支撑数量安装；b、内支撑随抽水标高及时安装c、安装内支撑时要严格控制焊缝质量。

（2）导向框的制作

钢板桩围堰采用I40b型钢作为内导向框制成围囹,其作用在插打钢板桩时起导向作用,可兼作施工平台。

（3）打桩机具的选择

各种类型打桩机具,只要适合于打桩的锤以及其相应系数适合时,均可用于打钢板桩。根据地质情况和选用的钢板桩规格,我项目部施工钢板桩时,采用液压震动打桩机。配置的起吊设备是50t的履带吊。

（4）插打与合拢

施工承台采用的是矩形钢板桩围堰,插打次序从上游中间开始向两边打设,在下游合拢。插打钢板桩时要严格控制好桩的垂直度,尤其是第一根桩要从两个相互垂直方向同时控制,确保垂直不偏。插打一块或几块桩稳定后即与内导框进行联接。由于采用单层内导框。钢板桩与内导框之间的间隙,利用木块塞紧。插打时用25t汽车吊喂桩,50t履带吊打桩。钢板桩吊起后用人工扶持插入前一块锁口后继续下插。起吊作业时。钢板桩下部须设缆风绳人工控制。钢板桩插打要保证垂直。最先施工的钢板桩不得一次性到位,由于钢板桩锁扣的摩擦力,会出现打入后一片时带动上一片一起下沉。施工时往往打至比设计标高高30cm~50cm 时停止,然后施工下一片,以此类推。至打完一侧时,然后调整标高。

（5）支撑安装

钢板桩插打完成,开始边抽砂开挖基坑边安装内支撑。内支撑从上到下分3层布置。首先把第1、2、3层的框梁放在围堰内,然后安装第1层的内支撑。随着基坑开挖。依次焊接其他两层的内支撑。内支撑安装完毕后将钢板桩与框梁之间间隙用木楔塞紧。以保证框梁受力均匀。

（6）内支撑拆除

钢板桩使用完成后,开始拆除内支撑。从下到上拆除时,考虑施工的安全,易操作,利用抽砂回填法回填基坑,减小钢板桩受力程度。首先在围堰内抽砂回填至第3层的框架下0.2m处,然后拆除第3层的内支撑。依次围堰内抽砂回填至第2层的框架以下0.2m,拆除第2层的内支撑。

三、钢板桩施工遇到的问题及处理措施

由于河床地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用的解决办法如下：

(1)障碍物。桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

(2)偏斜。钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取的纠偏措施是:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0m~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。

(3)异形桩纠正。钢板桩沿轴线倾斜度较大时,采用异形桩来纠正,异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩,异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

(4)带入现象。在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。

四、结束语

施工实际效果表明,钢板桩围堰与填土围堰相比,具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点,这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水较深、流急、淤泥或粉细砂等软基土等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利,但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高,占用流动资金多,因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析,宜经过技术经济比较后方可决定。

拉森钢板桩的施工技术方案

一般要求

1、钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于沟槽基础土方施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

2 、基坑沟槽钢板桩的支护平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量复合板装模数。

3、整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

二、支护线测量

依据基坑、沟槽开挖设计截面宽度要求，测放出钢板桩打设位置线，用白石灰标示出钢板桩打设位置。

三、钢板桩进场及堆放场区

按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间，确保钢板桩的施工满足进度要求，钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放，避免集中堆放在一起造成二次搬运。

四、钢板桩施工顺序

钢板桩位置的定位放线—挖沟槽—安装导梁—施打钢板桩瞩—拆除导梁—清理锚杆处标高的土方—挖土—排污管、检查井施工—回填石屑、土方—拔除钢板桩

五、钢板桩的检验、吊装、堆放

1、钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

（1）外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。需注意：

a、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；

b、割孔、断面缺损的应予以补强处理；

c、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观质量检查。

（2）材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验：每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

2、钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

3、钢板桩堆放

钢板桩堆放的地点，要选择在不会应压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面；

（2）钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3~4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

六、导架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都要设置一定刚度的、坚固的导架，也称

“施工围檩”。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5~3.5m，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度打8~15mm，安装导架时应注意以下几点：

（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

（3）导梁不能随着钢板桩的打设深入而产生下沉和变形等情况出现。

（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩产生碰撞。

七、钢板桩施打

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工要求：

（1）拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

（2）打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。

（3）打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。

（4）在钢板桩插打过程中，随着测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，必须拔起重打。

（5）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封好，避免由于漏水带走泥沙，造成地面塌陷。

（6）为了避免沟槽土方开挖后，侧向土压力将钢板桩挤倒，钢板桩施打完毕后，用H200*200*11*19mm的工字钢将明渠两侧的拉森钢板桩分别连成整体，位置在桩顶以下约1.5m左右的地方，用电焊条将其焊牢，然后每隔5米用空心圆形钢材（200*12mm），加以特制的活动节将两侧的钢板桩对称支撑。支撑时活动节的螺母必须拧紧，保证拉森钢板桩的垂直度及沟槽开挖工作面。

（7）在基础沟槽开挖过程中，随时观察钢板桩的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。

八、钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和移位，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、建筑物或底下管线的安全，设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

（1）拔桩方法

本工程可采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将其拔除。

（2）拔桩时注意事项

a、拔桩起点和顺序：对封闭式钢板撞墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

b、振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100~300mm，再与振动锤交替振打、振拔。

c、起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

d、供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2~2.0倍。

（3）如钢板桩拔不出，可采用以下措施：

a、用振动锤再复打一次，以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等产生的阻力；

b、按与板桩打设顺序相反的次序拔桩；

c、板桩承受土压一侧的土较密实，在其附近并列打入另一根板桩，可使原来的板桩顺利拔出；

d、在板桩两侧开槽，放入鹏润土浆液，拔桩时可减少阻力。

（4）钢板桩施工中常见的问题及处理方法：

a、倾斜。产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的贯入阻力小；处理方法有：施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正；发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠正；对先打的板桩适度预留偏差。

b、扭转。产生该问题的原因：锁口是铰式连接；处理方法有：在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口；在钢板桩之间的两边空隙内，设滑轮支架，制止板桩下沉中的转动；在两块板桩锁口搭扣处的两边，用垫铁和木榫填实。

c、共连。产生的原因：钢板桩倾斜弯曲，使槽口阻力增加；处理方法有：发生板桩倾斜及时纠正；把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。

九、钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为石屑或中粗砂。

钢板桩围堰施工流程

、施工准备

钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板

形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰，它的用途广泛。管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。在进行钢板桩围堰施工之前，应做好以下准备工作，以确保钢板桩围堰的顺利展开。

1、平整临时施工便道，确保施工机具、施工材料进场道路通畅

2、架设施工电缆，确保工点施工用电正常。

3、清除施工范围内的地下及空中施工障碍物。

4、设置轴线控制及水准基点桩。

5、检查钢板桩，对不合格钢板桩进行整修。

6、筑岛和场地平整，大型设备占位处要适当夯实，确保施工安全。

7、测量放线：技术人员将平面位置与标高向施工人员交底。

二、施工流程

1、筑岛：插打钢板桩应在筑好的岛上平整好场地进行施工。筑岛的材料应选用透水性好、易于压实的土（砂类土、砾石、较较小的卵石）且不小于含有影响岛体受力及钢板桩插打的块体，筑岛的尺寸，应满足基础施工的需要。

2、安装导向架：根据围堰定位，在围堰四周安装导向架。导向架由导梁和围檩桩组成，导向架位置不能与钢板桩相碰。围檩桩不能随钢板桩打设而下沉或变形。导向梁的高度适

宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效，用经纬仪和水平仪控制导梁位置和高度。

3、插打钢板桩：插打顺序应按施工组织设计进行，一般由上游分两侧插打至下游合拢。插打必须有可靠的导向设备，沿导向架和已经插打完的钢板桩锁口逐步插打钢板桩，差打过程中保证锁口的紧闭性，在打桩过程中，为保证垂直度，用两合经纬仪在两个方向加以控制。打入钢板桩根据施工条件可以逐根或逐组打入。钢板桩插打可用锤击、液压、振动或辅以射水等方法下沉，但在粘土中，不宜使用射水，锤击时应使用桩帽。

4、基坑开挖和支撑安装：基坑开挖到设计标高后，安装第一道围檩和内支撑，严禁超挖施工，所用型钢的连接和接长要符合设计要求。

5、抽水堵漏：利用抓斗取土，当坑内积水到一定深度时即可抽水，然后继续开挖。抽水深度大于支撑高度时，需要加设支撑才能继续开挖，严禁在设置支撑前超挖。在加设支撑时要检查各节点是否顶紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时，用板条、旧棉絮条等在内测嵌塞，同时在外侧水面洒细煤渣与木屑等，任其随水流自行堵塞，较深处的渗漏，可将煤渣等沉送到漏水处堵塞。

6、封底：当渗水量较大，水泵不能满足抽水要求，需要进行水下开挖，可采用混凝土封底方案。即遇水后，支撑布置工序暂停，使用高压射水泵进行水下基坑开挖，使用吸泥机吸泥，必须保证基坑内水位要保持在最下一层支撑之上。基坑开挖至承合底部标高以下一定深度后，即进行水下混凝土封底。封底后，再进行抽水，根据支撑布置，要边抽水边设置支撑，严禁抽水过深，要随时观察围堰变化情况，有问题及时处理。

7、拔桩：在钢板桩插打前，对插入土层内部的钢板桩内外两侧涂刷沥青，减少拔桩的

摩擦力。钢板桩拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水至高出围堰外地下水位1~1.5m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，并与部分砼脱离（指有水下砼封底部分）。再在下游选择一组或一块较易拔出的钢板桩，先略锤击振动各拔高1~2m，然后依次将所有钢板桩均拔高1~2m,使其松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割。