河北钢板桩围堰施工服务至上 山东泰亨工程公司

【摘要】钢板桩防护在基坑防护中已经得到广泛应用，但对这类结构在本地区的水利工程中的认识还很不充分。本文通过实际工程中的钢板桩应用，分析了钢板桩结构受力情况，可供类似工程参考。

　　【关键词】钢板桩，支护，河道综合整治

　　钢板桩起始有冷弯薄壁轻型和热轧型，由于前者具有较大的加工、使用局限性，因而，热轧钢板桩成为目前钢板桩产品的主流。20世纪50年代，我国首0次在铁路桥梁围堰施工中，由铁道0部大桥局从原苏联引进使用。随着我国经济的快速发展，钢板桩支护在水利行业得到广泛应用。

　　1工程概况

　　江门市蓬江区荷塘镇中心河是贯穿该镇南北的一条重要排洪渠，原河床宽10－24m，河底高程深约为－1.0m（珠基）。新建箱涵总宽13.05m，高6.7m，河道左岸是双车道混凝土路面，右岸是2-5层住宅，距离原浆砌石墙较近，约3-6m。由于经济发展迅速，交通车辆增多，现有左岸路面宽度已经不能满足日益繁忙的交通要求。为提高河道的排涝能力，改善中心河左岸道路的交通状况，荷塘镇***于2008年对中心河田心段进行了综合整治。整治内容包括在河道位置新建箱涵，箱涵顶兼作交通道路，建成后结合原有左岸路面重新规划为双向双车道沥青路面，断面见图1，首期整治长度为648m。

　　新建箱涵基本布置在原河道位置，由于受到工程地形条件的制约，箱涵的基础不能大开挖，必须进行支护。据以往的经验，一般采用松木桩、钢板桩、灌注桩等进行支护，根据本工程属在河道上建设有度汛要求的特点，工程水下部分必须在枯水期完成，要求施工速度快。经比选，钢板桩结构具有重量轻，强度高，锁口紧密，施工方便，施工速度快等优点，因此，采用钢板桩支护作为本工程的支护方案。

　　根据地质勘查报告显示，基岩面起伏较大，强风化花岗岩岩面高程-6.5～-21m，岩面以上主要为砂壤土及填筑土层，地质条件良好。

　　2钢板桩支护方案

　　2.1钢板桩初步布置

　　根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，初步选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好。钢板桩采用密扣，选用长度9～12m，要求钢板桩入土深度不小于桩长0.5倍，实际桩长按以下计算确定。为减少桩顶位移，桩顶采用Φ400钢管作为横向支撑，间距4m，钢板桩桩顶与钢管之间设H400围檩，相互之间焊接牢固，以增强钢板桩整体性。钢板桩布置见图2、图3。

　　(1)钢板桩参数:截面抵抗矩：拉森-Ⅳ型;每根w=362cm3，每m钢板桩w=2270cm3/m。

　　(2)钢材抗弯强度设计值:钢板桩钢材采用Q235钢，抗弯强度设计值f=215N/mm2。

　　以上钢板桩参数来自厂家，不同厂家生产的钢板桩上述参数可能稍有差异，但对本计算影响不大。

　　2.2计算钢板桩入土深度

　　根据钢板桩入土的深度较浅，按单支撑挡土桩桩计算，假定上端为铰结无移动，下端简支。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如图4。

钢板桩的质量主要受到搭设过程的影响，搭设质量不好将会影响到整个基坑安全、是钢板桩施工中重要的工序。

一、钢板桩打桩方法选择

钢板桩打入方法不同可采用“单独打入法”和“屏风打入法”施工。

本工程工期较短，钢板桩长度较小，场地较小等因素，选择单独打入法。打入第0一根定位桩后，由大桩号向小桩号依次逐根打设，振动锤夹住钢板桩，然后吊起，将锁扣和相邻的钢板桩对准，缓慢震动下沉。单独打入法每根桩的细微误差会不断累积，到达一定程度会造成钢板桩开口，并且开口在一定深度以下，不容易被发现。

在实际打设钢板桩中发现，单独贯入钢板桩虽然沉桩速度快，但往往在连续作业后发现，打入4—6根钢板桩后，往往因累计偏移量过大，需要进行纠偏，造成后续钢板桩施做困难，此时可采用打入特殊楔形钢板桩进行纠偏。

二、钢板桩锁扣方式选择

根据钢板桩之间的锁扣方式，还可采取大锁扣扣打施工法及小锁扣扣打施工法施工。

本工程为保证施工质量，直线段选用小锁扣扣打施工法，转弯段采用大锁扣扣打法施工，钢板桩合拢段因采用单独打入累计偏差较大及仅做大锁扣叩打施工合拢且因未提前对合拢段施工进行预判，导致合拢段收口处中下部出现开口及渗漏泥沙、渗水现象出现，因此监理部特提出后续明挖段施工为避免出现图八合拢段下部开口，渗漏现象，应在开挖前对合拢段背后进行防水处理，同时后两根桩实际偏差焊至合理角度后打入。

（1）水中墩台的施工，采用钢板拉森桩围堰的施工方案。

基坑开挖底板到水面为16米，在一般情况下，拉森钢板桩施工由于刚度的问题，对于如此深基坑一般不适应，通过增加围檩的刚度和支撑的密度，来改善这个问题。

（2）水中墩的基坑围堰采用四道围檩，底下的围檩在混凝土封底后进行换撑拆除。

（3）施工采用船吊，使用DZ60型振动锤进行打桩操作，具体操作如下：

① 安装钢板桩插打导向：钢板桩插打之前，在钻孔桩外侧的钢护筒上焊接牛腿，安装第0一道支撑圈梁，作为钢板桩插打时的导向架，以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度；

② 为了确保每一片钢板桩插打准确，第0一片钢板桩是插打的关键，第0一片钢板桩位置选择在上游或下游中心位置，插打前在导向架上设置限位装装制，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时，钢板桩桩背紧靠导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直；

③ 通过检测，确定第0一片钢板桩插打合格后，然后以第0一根钢板桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整；

④ 每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压。

⑤ 钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接，以抵抗水流冲击；

⑥ 插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。

在计算时，各阶段钢板桩计算长度按等值梁法确定，从主动土压力与被动土压力相等的反弯矩截面（即净土压力为零或弯矩为零）截断形成等值梁计算支撑反力和钢板桩弯矩。

拉森桩作为一种新型的绿色建材，在现代的大型工程建设中中已广泛使用。在施工过程中，打桩是个技术活，不同的打桩方式也有着不同的优缺点。下面鸿博基础就来谈谈工程施工中常用的三种打桩方法。

1、单独打入法方法：从钢板桩墙的一角开始，逐块打设，直到工程结束。其优点：方便、快捷，不需要辅助支架。缺点：打设过程中桩体容易倾斜，误差积累后不易纠正。

2、围檩打桩法方法：在地面上一定高度处离轴线一定距离，先筑起单层或双层围檩架，而后将板桩依次在围檩中全部插好，待四角封闭合拢后，再逐渐按阶梯状将板桩逐块打至设计标高。其优点：能保证拉森桩墙的平面尺寸垂直度和平整度，适用于精度要求高、数量不大的场合。缺点：施工复杂，施工速度慢封闭合拢时需要异形桩。

3、屏风式打入法方法：将 10～20根的桩成排插入导架内，使之成屏风状，然后使用桩机来回施打，并使两端先打到要求深度，再将中间的桩按顺序依次打入。其优点：这种施工方法可防止拉森桩可以减少倾斜误差积累，防止过大的倾斜，且施工完后易于合拢。缺点：施工速度慢，击搭设较高的施工桩架。