浅谈钢板桩的支护施工技术

浅谈钢板桩的支护施工技术【摘要】介绍了钢板桩支护的一些优点，从钢板桩的施打、基坑的开挖及钢板桩的拔出等方面阐述了基础工程中钢板桩的施工工艺，以进一步推广钢板桩的应用。【关键词】基础工程；钢板桩；基坑支护；施工工艺近几年，我们在一些基础工程中，多次采用钢板桩支护，取得了一些经验。钢板桩墙的作用是挡住基坑四周的土体，防止土体下滑和防止水从坑壁周围渗人或从坑底上涌，避免渗水过大或形成流砂而影响基坑开挖。采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，而且由于u形咬口式钢板桩有自止水功能，大大减少了基坑渗水、流砂等问题，取得了极好的社会经济效益。钢板桩结构具有重量轻、强度高、锁口紧密、施工方便、施工速度快、安全性高、环保效果显著、对空间要求低等优点，在码头、挡土墙、防洪断流、建桥围堰等很多工程建筑上得到较广泛应用。虽然在不同的工程应用中，钢板桩的施工工艺不太一样，但一般都包括：钢板桩的施打，基坑开挖，钢板桩的拔出等工作。1.钢板桩支护的施工方法1.1钢板桩的施打顺序。按施工图确定基线→探明地下障碍物→确定桩位→平整施工机械行走道路→将桩起吊放至桩位上并固定→吊起桩帽放至桩顶上→桩垂直度校正→将桩打人1.5m～2m，再次校正后打至设计标高→焊接支撑。1.2钢板桩施打设备。（1）导向设备。钢板桩施打时，如要使它与设计的位置一致，则必须在施工地点按设计位置用木料做一套导向设备。先在钢板桩设计中线的两旁各打一排导桩。导桩的间距事先需要设计一下。两排导桩的里侧各安一道导向夹梁。两道导向夹梁间的净距即为钢板桩墙的宽度。为保持其距离准确，可在导向夹梁之间，每隔适当距离嵌一个临时垫木，待钢板桩打至此处时再将其敲去。一段钢板桩墙打好后，拆去导向夹梁，拔去导桩，移至下一位置继续使用。另外一种控制打桩方向的导向设备是用槽钢和钢板桩做成的。由槽钢做成的导向夹子卡在已打好的钢板桩上。导向夹子的另一端里侧安有一对钢板桩做成的导向夹梁，钢板桩墙即打在这一对导向夹梁之间。（2）打桩设备。现在有很多设备可以施打钢板桩。拼装的打桩架，再加上各种桩锤；万能打桩架；起重机在悬臂端配上导架；挖土机装上打桩设备；在水上打桩时一般用打桩船或起重船。打桩锤有汽锤，自落锤，振动锤等。（3）桩帽。用汽锤或自落锤打桩时，为了很好地保护钢板桩，防止它卷曲和变形，并使锤击能量均匀分布，必须在桩顶安一个桩帽。桩帽分为两种，一种是铆接或焊接，另一种是铸造的。铸造的桩帽比焊接或铆接的坚固。桩帽里面应该放一些垫木，这些垫木具有弹性，可以保护桩顶，并且用旧了可以更换新的。1.3钢板桩打入。就位后，放上桩帽进行施打。施打过程中应注意以下事项：（1）插打前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，组拼桩时用油灰和棉花捻缝，以防漏水。（2）插打顺序按施工组织设计进行，一般自上游分两头插向下游合龙；（3）插打钢板桩，一般应先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度，然后依次打人至设计深度；在能保证钢板桩垂直沉入条件下，每根或每组钢板桩也可一次打到设计深度。（4）在插打钢板桩时，如起重设备高度不够，允许改变吊点位置，但该点位置不得低于桩顶以下1/3桩的长度。（5）插打钢板桩必须备有可靠的导向设备，以保证钢板桩的正确位置。（6）钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉；但在黏土中不宜使用射水下沉办法。（7）采用单动汽锤、柴油机锤或坠锤打桩时，应设桩帽，以分布冲击力和保护桩头。（8）接长的钢板桩，其相邻两钢板的接头位置应上下错开。（9）开始沉人几根或几组钢板桩后，应随即检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直；如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重插；钢板桩倾斜无法纠正时，可打人特制的楔形钢板桩，防止钢板桩继续倾斜，但楔形桩的上下宽度差，不得超过桩长的2%。（10）在同一围堰内，使用不同类型的钢板桩时，宜将两种不同类型钢板桩的各半块拼焊成一块异形钢板桩，以便连接。（11）在潮汐地区或在河流水位涨落甚急地区的围堰，应采取适当措施，防止围堰内水位高于堰外。（12）施打过程中注意钢板桩锁口的冷却。2.基坑的开挖2.1无水开挖。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，要加设支撑然后才能继续往下开挖，严禁设置支撑前超挖。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，用棉絮等在内侧嵌塞，同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自行堵塞。2.2有水开挖。若根据计算，渗水量较大，水泵不能满足抽水要求，需要采用有水开挖。进行基坑开挖时，根据支撑布置，防止超挖，及时进行支撑布置。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，但是要保证基坑内水位保持在最下一层支撑之上。基坑开挖至设计标高时可以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。3.拔桩在钢板桩插打前，对插人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，将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并灌水至高出围堰外地下水位lm～1.5m，使内外水压平衡，使钢板桩挤压力消失，并与部分混凝土脱离（指有水下混凝土封底部分）。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1m～2m，然后依次将所有钢板桩均拔高1m～2m，使其松动后，再从下游开始分两侧向上游依次拔出，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，宜采取射水或锤击等松动措施，并尽可能采用振动拔桩法。