钢板桩支护施工工艺

钢板桩支护施工工艺

修玉帅

中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司 广东 深圳 518000

【摘要】随着国家建设的不断发展，人们对建筑行业的不断创新，要求的质量更高，速度更快，施工更安全。在基坑施工阶段，深基坑开挖是一项复杂且难度高，未知数更多的工程，合理的基坑支护方式不但会大大降低施工难度，而且更高效，更安全。

【关键词】导架安装 屏风式 拔桩

引言

深基坑的支护设计需重点考虑地下水及土质问题，对于施工狭小区域，不能进行大放坡，或者地下土质较差区域，钢板桩自身有止水功能，可以大大减少基坑渗水、流沙等问题。

1、施工工艺流程

钢板桩施工的顺序：钢板桩位置的定位放线→挖沟槽→安装导梁→施打钢板桩→拆除导梁→回填→拔除钢板桩。

2、适用范围

本方法适用于场地狭小，地质较差的区域，钢板桩材料可重复利用，对周围环境要求不高，适用于5-8米、地下水位低于坑底的基坑。

3、钢板桩施工要点

3.1 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、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：

对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；

割孔、断面缺损的应予以补强；

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，吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多。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，要选择在不会因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便；

2)钢板桩要按型号、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，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

3.2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，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，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“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2．5～3．5米，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大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而产生下沉和变形。

(4)导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

3.3钢板桩施打

(1)板桩用吊机带振锤施打，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，对板桩逐根检查，剔除有质量缺陷、变形严重的普通板桩，不合格的待修整后才可使用。打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

(3)在插打过程中随时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，拔起重打。

(4)板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

(5)密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

(6)打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

(7)为了避免侧向土压力将钢板桩挤倒，钢板桩施打完毕后，用φ20的钢筋将明渠两侧的钢筋分别连成整体，用电焊条将其焊牢，然后每隔5米用空心方钢（250×250×8）将两侧的钢板桩对称支撑，位置在桩顶以下1米左右。

(8)在基础开挖过程中，随时观察扣板桩的变化，若有明显的倾覆或隆起状态，立即增加对称支撑。

3.4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位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，采用灌砂措施。

(1)拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：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桩拔除.

(2)拔桩时应注意事项

1)拔桩起点和顺序

对封闭式钢板桩墙，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。

2)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。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

3)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。

4)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。

5)对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。

(3)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。填入法所用材料为中粗砂。

4、质量控制

4.1建立完整的检查机构：成立全面质量领导小组，负责总体质量控制，形成完整的质量管理体系。

4.2采用系统管理、分工明确、落实责任、层层把关的施工管理理念，确保工程质量目标的实现。

5、安全措施

5.1施工场地必须平整、坚实，以利于桩机正常运行。

5.2特殊工种如电工、电焊工、驾驶员、特殊机械操作员等必须持有劳动部门颁发的有效证件，方可施工。

5.3桩机安、拆作业时，施工人员必须系好安全带，扣好保险钩，并不准往下或往上乱抛材料和工具等，地面应设监护人员，严禁非施工人员进入作业区。

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

[2]《钢结构设计标准》GB 50017-2017

[3]《深基坑工程设计施工手册》（中国建筑工业出版社）

[4]全旭.拉森钢板桩基坑支护的应用探讨[J].四川建材，2012.03：43-44