钢板桩围堰施工方法

一、 施工方法

1.钢板桩进场

钢板桩选用德国定型的 FSP —Ⅳ型钢板桩，在施工桩基之前施工钢板桩围堰。在相应桩基的全段面设置钢板桩围堰，围堰边距桩基边缘均为 1 m, 钢围堰的平面断面尺寸为： 16.5m × 3.5m 。单个钢围堰的钢板桩个数为 86 个加 4 个角桩，因施工季节为秋冬季 , 桩顶标高设计为 H=+4m 。钢板桩运至工地后，必须逐根检查、量测长度，凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的全部退货。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过 800~1000 ℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。

2.钢板桩的矫正方法

(1)表面缺陷矫正： 先清洗缺陷附近表面锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平。

(2)端部矩形比矫正： 用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后用砂轮对切割面进行磨平整修。当整修量不大时，也可直接采用砂轮进行修正。

(3)桩体挠曲矫正： 腹部弯曲矫正是将钢板桩弯曲段的两端固定在支撑点上，用设置在龙门顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凹凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行，将钢板桩弯曲段的两端固定在矫正平台的支座上，用设置在钢板桩的弯曲段侧面矫正平台上的千斤顶顶压钢板桩弯凸处，进行冷弯矫正。

(4)桩体扭曲矫正： 可根据钢板桩扭曲情况，采用⑶中的方法矫正。

(5)桩体截面局部变形矫正： 对局部变形处用千斤顶顶压、大锤敲击与氧乙炔焰热烘相结合的方法进行矫正。

(6)锁口变形矫正： 用标准钢板作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔焰热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。

400X170X15.5    U 型钢板桩

二、插打钢板桩

(1)对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能，每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油。 沉、拔桩机械选用 DZ60 型振动沉桩机，围檩、支撑、板桩吊装采用 50t 履带吊。 板桩围堰施工采用导框导向、逐根打入的施工方法。 为了方便吊钢板桩，需要在钢板桩顶以下 10 ㎝处中心位置用气割等方法割开一个直径约 5 ㎝的洞，吊运时将吊线和钢板桩用卡环牢固连接起来，同时在钢板桩下部束上绳子，以确保其在吊装时不会剧烈晃动 。因第一根桩为后续桩的基准桩，所以要特别仔细安装 , 并用全站仪等确定其正确的位置且没有倾斜。安装过程钢板桩不能斜着拖拉，以免钢板桩发生扭转和损坏。

(2)钢板桩运送到作业区材料存放场地后，履带吊吊起插入，然后开启振动锤一边振动，一边插打。在插打钢板桩时，第一根钢板桩必须插正、打正，以免影响后面的钢板桩。在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后合龙位置时，要先插后打，若合龙有误，用倒链或滑车组对拉使之合龙。

(3)根据和桩基钻孔平台与栈桥、支栈桥的位置，需要按照一定的顺序进行插打作业，合理安排施工。施工时均从远离主栈桥一端开始，合龙位置选在支栈桥一侧靠近定位钢管桩附近，以方便利用定位桩提供反力采用倒链对合龙口进行对拉，加快合龙速度。

  安装准备工作示意图

1.导框安装

钢板桩打入前，先行插打定位桩，然后进行导框的安装。在安装导框时，先进行定位测量。水中导框距岸边或已成墩（或施工便桥）较远者，用前方交会法定位。导框采用在现场分段制作，在平台上组装，固定在定位桩上。

2.钢板桩插打方法

钢板桩要求以小锁口打入，如图所示

小锁口打入示意图

(1)插打前，钢板桩桩的锁口内，涂以黄油混合物油膏（重量配合比为 : 黄油 : 沥青 : 干锯末 : 干粘土 =2:2:2:1 ），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。沉桩时先将钢板桩插打稳定，插桩时锁口要严格对准，用全站仪双向校正板桩姿态后，开启振动桩锤，低幅轻振使桩尖入土约 1.0m 后再次校正板桩姿态，接着施加正常激振力沉桩到位。 插 打钢板 桩顺序， 因 在潮汐河流有两个流向的关系，为减少水流阻力，可采取从侧面开始，向上、下游插打，在另一侧合龙。

(2)打桩时应做到横平竖直，因第一、二根板桩对后续板桩具有垂直向的导向作用，在插打过程中小心慢打，每沉桩 1m 后需暂停振动，对桩身姿态进行校正调整，确保板桩位置、方向、垂直度精确。沉到预定位置后立即将板桩桩头与导框焊接固定。

(3)转角和封闭合拢处因模数不一致，导致合拢闭合有困难时，采取异型桩或修正轴线走向和长度的方法保证闭合。

插打钢板桩

3.插打钢板桩过程中防止涨潮落潮时导致钢板桩倾斜的措施

如果工程所在位置潮汐周期为半日潮，涨潮落潮潮差大，潮流急，钢板桩的插打只能在平潮时进行 , 已打好钢板桩受涨潮落潮影响会产生倾斜 , 尤其迎潮面影响更加严重 , 为防止钢板桩插打过程中涨潮落潮引起前后倾斜导致钢板桩变形 , 更严重会导致桩底泥土松动引起基底反涌 , 在钢板桩施工过程中需采取临时拉撑设施，措施为利用钢丝绳通过与钢栈桥或钢平台连接设置揽风绳的形式。

三、钢板桩内支撑

根据基坑深度及水压力，设置内支撑，其支撑采用双拼 32a 工字钢。为利于立柱的施工，支撑要避开柱身及模板的位置。在钢板桩上焊牛腿，以便在上面摆放支撑，为防止支撑受力时向上拱起，在支撑上面焊反牛腿，并且为了使支撑与钢板桩接触紧密，在支撑与钢板桩间要焊上短支撑或打木楔。逐步抽水至支撑下 20CM 处时，既开始焊牛腿、安放支撑等。

钢板桩布置平面图（单位 cm ）

钢板桩布置立面图（单位 cm ）

 

四、围堰清基

钢板桩内土的清除工作采用水下清除。钻孔桩施工完以后，先拆除钻机及平台，再安放好第一道围檩支撑后进行水下清基。水下清基采用挖机大面积挖泥，桩头与钢板桩围堰拐角处采用清基泥浆泵吸出。钢板桩围堰渗水速率远小于涨潮落潮的速率，清基过程中，要保持围堰内外水头一致，准备四台大功率潜水泵，涨潮向围堰内抽水，落潮从围堰内向外抽水，同时派专人负责围堰的变化情况。  

五、封底

清基至设计标高后，整平基底，然后进行水下封底砼浇筑。封底砼的标号同桩系梁标号。砼采用泵送，导管灌注，砼厚为 5 0cm, 坍落度 180 ～ 200 ㎜，导管底口距离泥面 20 ～ 30  cm, 导管间距 3m ～ 5m ，应先灌注低洼处的封底砼，以避免因高处导管内砼往低处流淌造成导管底口脱空或埋入的长度过短，致使导管底口进水引起封底砼不密实。灌注过程中随时用测绳检测砼顶面高程，顶面宁低勿高，砼浇注完毕后，局部不平处整平。为防止灌注水下砼时堰内水位上升对围堰受力不利，要用抽水的手段保持堰内外水位平衡。抽水水泵与砼表面要保持安全距离，防止水下砼面发生涡流。

六、拔除钢板桩

当立柱施工完毕，达到设计规定的强度以及盖梁的预埋设施按规定设置完毕后，即可拔除钢板桩，拔除钢板桩前，要先拆除支撑。先向堰内注水至每道支撑下 10cm 左右处，再割除支撑并逐根吊出，然后继续注水直到钢围堰内外水压力平衡处，即可按顺序逐根拔除钢板桩，钢板桩的拔除采用 DZ60 液压振动锤。拔出钢板桩的顺序必须从下游向上游的方向进行。再将钢板桩转移到第二个系梁的位置重复以上钢板桩围堰施工。

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