用振动锤打拔钢板桩施工技术总结

1．工程概况

某市环城公路上，有两座大桥解放路大桥和皋城路大桥，它们均跨淠史杭总干渠，大桥均设计为双向四车道，每座桥都有两个桥墩（四个分墩）在水中，水深3～4米，设计为低桩承台，承台在土面以下1.5米左右。根据地质资料显示，地表以下7米为干硬性塑粘土，承载力σ=280kpa，塑性较强，地表无淤泥层，表面很光滑，用草袋围堰不易成功。经设计单位指导建议采用钢板桩围堰的施工方法。

2．方案优势：

在以前的插打钢板桩中多用柴油打桩机打桩，现在都改用振动锤插打钢板桩，此法和前者相比具有以下几点优势：

（1）操作简便，速度快，移位方便；

（2）振动锤同时兼起拔桩功能；

（3）节约了器材，减少了打桩船（20个中－60浮箱），从而节约了运输费和器材租赁费；

（4）缩短了工期，精减了人员，从而节约了大量的工费。

3.施工准备

3.1.拼组码头，运输船，高架浮吊

为了让钢板桩能顺利到达插打地点，我们在河边搭设了一15米×15米的码头以便钢板桩吊装下水，并且拼组了一艘80吨的运输船以便钢板桩的运送，拼组一台高架浮吊在水中吊装及打拔钢板桩，总平面图布置如下：

 

3.2检查振动锤     

振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要派专人检查，确保线路畅通，振动锤的端电压达到380～420伏，夹板牙齿无太多磨损。

3.3钢板桩的处理

（1）检查钢板桩锁口，同一围堰只能用同样锁口的钢板桩，按设计好的尺寸计算钢板桩的数量，确保钢板桩数量够用；

（2）剔除锁口破裂，扭曲的钢板桩；

（3）剔除变形的钢板桩；

（4）剔除钢板桩表面的焊接钢板，钢筋，混凝土残迹；

（5）在钢板桩锁口内涂上黄油以减少插打时锁口间的摩擦并减少钢板桩围堰的渗漏。

3.4 钢板桩导向装置的设置

桥梁墩台低桩承台的形状多为方形，钢板桩围堰尺寸可在承台的基础上每边放大50—100厘米，形状可为方形，但有时由于条件限制也可打成圆形。

（1）方形

方形钢板桩围堰通常用方形导向，在围堰的内侧打8根定位桩（可以用钢板桩代替，待快要合拢时，将导向架拆除将钢板桩插打到围堰当中），焊接牛腿，安装上导向框，如下图：

 

（2）圆形

在缺少角桩或在其它特殊情况下，我们将围堰插打成圆形，此时为圆形导向；如下图：

 

4．钢板桩的插打

4.1第一片钢板桩的插打

第一片钢板桩是插打的关键，为了确保其插正及位置准确，在导向架上设了一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1厘米，插打时钢板桩背靠紧导向架，一边插打，浮吊一边缓慢下钩，并在互相垂直的两个方向用经纬仪观察，发现偏移，用浮吊调整(浮吊的缆绳必须带紧)，直到钢板桩底达到设计标高。（见下图）

 

4.2插打过程的控制

（1）纠偏

在插打过程中，由于钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，而钢板桩下端有土挤压，上端是自由的，总会使钢板桩产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜，因此，每打4—5根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在1%以内，否则就用倒链纠偏，一次性纠偏不能太多，以免引起锁口间别住，影响下一片钢板桩的插打，当钢板桩偏移太多时，只能采用多次纠偏的方法逐步减小偏移量，若因土质太硬倒链拉不动时，可采用走四滑轮组纠偏。

（2）插打工艺流程（见下图）：

 

（3）插打注意事项

a. 当钢板桩久打不下时，应停下来分析原因，看一看是否锁口变形，桩身变形，或钢板桩底脚有铁件等，不能一味蛮干，磨损了钢板桩；

b. 定期检查高架浮吊上的螺栓，以防在振动锤长期振动下因松动而掉落，确保施工安全；

c. 振动锤的夹板采用液压控制，必须经常检查液压设备，杜绝液压泵失灵，引起钢板桩掉落。

d. 振动锤的电动机在长期超负荷运转时，容易发热烧毁，尤其在硬塑性粘土上打拔钢板桩时更应注意休息。

4.3 合拢

（1）合拢时片数的确定

在即将合拢时（约为15片左右），开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离（x1），设钢板桩宽度为d，设原设计还剩N设片，N=x1/d，

 当N设+2> N > N设

增加片两钢板桩，并绕圆弧X2，使X2/d=N设+2

 

 

当N设-1<N<N设

向外绕圆弧X3，X3/d=N设      

（2）合拢桩的处理

（1）为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低，对于圆形桩，合拢时往往出现“上小下大”的情况，此时可用两个走四滑车组向两边拉开，直到合拢桩两边的桩顶距离等于d（钢板桩宽度），并且接近平行，将合拢桩插入，起动振动锤，将合拢桩打入到设计标高。

（2）方形围堰，有四个面，打完的每一片都要保证钢板桩沿导向架的法线和切线方向竖直，合拢应选择在角桩附近(一般离角桩4～5片)，如果距离有差距，可通过调整相邻一边离导向的间距，直到合拢边的距离X=X设 (仍然是以钢板桩底部为基准)，为了防止合拢处两片桩成异面直线，角桩一定要调整好方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行，合拢时若两片桩不在一条直线上，可拔除几根，进行调整。

 

5.主要机械设备

 

6．内支撑

   内支撑除了考虑受力情况外，还应考虑墩身支模时不挡模板，内支撑由上往下设置一边抽水，一边安装，其数量和材料根据水压力和土压力计算决定。围堰内排水用抽水机，抽水机排水量大于围堰内渗水量的1.5～2.0倍，抽完后留1～2台备用，在抽水时，可发现有明显的渗漏，可在渗漏的围堰外侧放锯沫，随着水流由外向内流入，锯沫也流入钢板桩缝隙内，从而起到堵漏的作用，也可在围堰的内侧用刮刀将干海带或棉纱插进钢板桩缝隙内。

 

7．拔桩

在拔桩前向围堰内灌水达到一定水位时，由下往上拆除内支撑，拆除一层，将水灌进一层，拔桩时应开启振动锤，将桩侧土振松后再由一档(最慢的速度)起钩，观察浮吊吃水，逐渐加快起拔速度，若浮吊吃水过深，停止起拔，用千斤顶将桩侧土顶松后，再拔除。

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