工程人必备常识：钢板桩分类大全、设计与施工

一、钢板桩简介

钢板桩简介

钢板桩在国内外的应用

钢板桩的施工特点

钢板桩的种类

钢板桩的截面性能

钢板桩支护形式

钢板桩支护构造解读

1、钢板桩简介

钢板桩于20世纪初在欧洲开始生产，并迅速地应用于建筑行业中的各种永久性和临时性工程，包括港口、码头、河道护岸、挡土墙、地下结构等等，是一种可重复使用的绿色环保型结构用钢材,具有高强度、轻型、止水性好、耐久性强、施工效率高、占地少等独特的优点。

随着其在国外工程界的广泛应用，钢板桩的设计、制造和安装技术水平也在不断提高，钢板桩已成为国外工程界的一种重要产品。然而我国的钢板桩技术的应用却仍处于起步阶段，钢板桩每年的消耗量仅为3万吨，与我国钢铁消费总量占世界三分之一的地位极不相称。

由于刚起步的钢板桩行业在生产工艺、技术标准、行业规范都处于摸索阶段，存在很多不足和值得探索的地方。同时，由于国内工程界对这种产品的不了解，甚至有一些误解，导致许多企业不敢轻易尝试应用该新技术、新产品。

据市场专业人事分析，我国在未来10年内将成为一个钢板桩消费的大国。一方面由于国家在工程建设中的大力投资，特别是在南水北调、铁路公路建设和水域改造等工程中的投资、城市化发展的建设。另一方面由于我国在工程领域内对环保、节约用地、抵御自然灾害方面的意识的加强，必然会对一些环保、节约、高效的一些工程产品产生巨大的需求。因此，我们可以相信，钢板桩在中国的应用具有广阔的前景。

2、钢板桩在国内外的应用：

3、钢板桩的施工特点：

4、钢板桩的种类：

目前钢板桩的生产厂家主要集中在日本、韩国及卢森堡等国。钢板桩种类主要分为U型钢板桩、Z型钢板桩、组合型钢板桩以及目前在日本已广泛应用的900mm帽型钢板桩。

5、钢板桩截面性能：

目前国内广泛应用的钢板桩主要为U型钢板桩，其按截面分为拉森Ⅳ型、拉森Ⅴ型、拉森Ⅵ型等，主要截面参数如下表：

6、钢板桩支护形式：

悬臂式、桩锚式、锚锭式、桩撑式（预加力）

IPS工法（鱼腹梁）、HSW工法（组合钢板桩）、HPW工法（组合钢板桩） 、双排钢板桩（很少）、钢桁架式等。

7、钢板桩支护形式-悬臂式：

可根据情况增加加强桩

钢板桩支护形式-桩锚式：

钢板桩支护形式-锚碇式：

钢板桩支护形式-IPS工法：

钢板桩支护形式-HSW工法：

钢板桩支护形式-HPW工法：

钢板桩支护形式-钢桁架式：

8、钢板桩支护构造解读：

二、钢板桩设计

钢板桩设计依据

钢板桩支护结构的荷载作用

钢板桩支护结构的计算

内支撑的计算

钢板桩的防腐蚀设计

1、钢板桩设计依据

《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012。

《板桩码头设计与施工规范》JTS 167-3-2009。

《深基坑工程设计施工手册》。

其他：钢结构设计规范、荷载规范等。

2、钢板桩支护结构的荷载作用

3、钢板桩支护结构的计算--- 以多撑钢板桩为例

支撑的布置和计算：

板桩入土深度计算：

稳定性验算：

钢板桩型号的选择：

由结构计算求得钢板桩结构的最大弯矩后，可根据强度要求确定钢板桩的截面模量和钢板桩的材质，最终选择确定钢板桩型号。钢板桩的强度验算一般按下式进行：

钢板桩长度的选择：

型号、止水帷幕、结构及稳定性验算结果。

4、内支撑的计算—以单层内支撑为例

内支撑构件强度、稳定性验算（平面内、外）

内支撑间距、计算长度等调整办法：

角撑、立柱、层间支撑、格构式支撑等。

围檩计算

局部稳定性验算

细部节点设计（略）

5、钢板桩的防腐蚀设计

三、钢板桩施工

钢板桩施工综述

打桩方法

打桩设备

1、钢板桩施工综述

2、打桩方法

逐根打桩：

屏风式：

将10~20根板桩插人土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端12 根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打人。这种屏风施工法可防止板桩的倾斜与转动，对要求闭合的围护结构，常采用此法。

采用该方法可保证达到良好的垂直度，并减少沉桩中能遇到的困难和散桩，同时可以更好的控制桩墙的长度。由于整片桩一起定位，不一定全部的桩都打至设计标高，这样就保证局部桩不能打至设计标高而破坏墙的整体作用的发生，其缺点是施工速度比单桩施工法慢且桩架较高。

跳打：

组合桩墙沉桩：

组合桩墙是由主桩和中间的辅桩组成。主桩形式有管桩、箱形桩、承重桩和其他形式的制作桩。

采用组合桩的关键是采用稳定的、有足够刚度的导架。

主桩采用焊接三角导板定位在导架内。导板尺寸考虑到宽度偏差。

主桩沉桩应保证打直和垂直度，或保持规定的斜度，以确保与其他桩平行，保持规定的间隙。

主桩的沉桩顺序必须保证整个桩尖周边均匀接触到压紧的土壤，切勿一侧接触。因此。

必须按照以下顺序打桩：1 5 3 6 4 7 2 （大间隔跳打）

或至少按照以下顺序：1 3 2 5 4 7 6 （小间隔跳打）

原则上，所有主桩必须按顺序不间断地打到设计深度。在正常完成后才开始进行中间轻桩的定位和沉桩。

3、打桩设备

打桩设备分类：

钢板桩的施工设备很多，按照打桩方式的不同可分为下述几种：

（一）冲击打桩机械：有自由落锤，蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等。

（二）振动打桩机械：这类机械既可用于打桩还可用于拔桩，常用的是振动打拔桩锤。

（三）振动冲击打桩机械：这种机械是在振动打桩机的机体与夹具间设置冲击机构，在激振机产生上下振动的同时，产生冲击力，使施工效率大大提高。

（四）静力压桩机械：靠静力将板桩压人土中。

打桩设备示意：

打桩设备：

打桩设备选择：

板桩施工的顺利进行在很大程度上决定于施工机械的选择，当决定选用何种机械时，需考虑以下几个条件：

（一）工程规模：打（拔）钢板桩的数量、尺寸、形状，尤其要考虑钢板桩的重量与长度，往往这两个因素是主要的。

（二）土质情况：要同土质情况结合，以利于钢板桩的打人或拔出。

（三）作业能力：要符合工程进度的要求。

（四）作业环境：选用的机械要满足噪声、振动等公害控制要求，并结合现场的条件如交通状况地形、脚手等情况。

综合考虑上述条件，使选定的机械既经济、安全又能确保施工效率。

打桩设备的一般指导方针：