钢板桩施工工艺及方法

钢板桩施工工艺及方法1、施工工艺钢板桩施工采用振动法沉桩施工，架设单层双面导架，屏风式打入法打设钢板桩。其钢板桩的施工工艺流程图见下图。钢板桩施工工艺流程图2、施工方法2.1、钢板桩施工准备1）钢板桩检验对拉森钢板桩进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等检验，对槽钢桩进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头角度、平直度等检验，对桩上影响桩打入的焊接件割除（有割孔、断面缺损应补强）。2）钢板桩的矫正钢板桩为多次周转使用的材料，在使用过程中会发生板桩的变形、损伤，当偏差超过下表4-1中的数值时，使用前应进行矫正与修补。表4-1钢板桩检验标准序号检查项目允许偏差检查方法单位数值1桩垂直度%＜1钢尺量2桩身弯曲度＜2%LL为桩长，钢尺量3光滑度无电焊渣或毛刺目测4桩长度不小于设计长度钢尺量（1）表面缺陷修补：先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，基坑开挖支护基坑回填拔出钢板桩钢板桩定位放样挖沟槽拆除导梁与导架打钢板桩安装导梁与导架钢支撑拆除再用砂轮磨平。（2）端部平面矫正：用氧乙炔切割部分桩端，使端部平面与轴线垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整。当修整量不大时，也可直接采用砂轮进行修整。（3）桩体挠曲、扭曲矫正：腹向弯曲矫正时两端固定在支承点上，用千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正即在专门的矫正平台上进行。（4）桩体局部变形矫正：对局部变形处用氧乙炔热烘与千斤顶顶压、大锤敲击相结合进行矫正。（5）锁口变形矫正：用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理。3）打桩机选择由挖掘机（PC220）加振动锤改装而成，通过振动使桩周围的土体产生结构变化，降低了强度，钢板桩周围的阻力减少，有利于桩的贯入。4）导架安装为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，本施工方法采用单层双面导架（亦称施工围檩）。导架通常由导梁和导桩等组成，导桩的间距为11.5m，双面导梁之间的间距比板桩墙厚度大8～15mm。导架结构示意图见下图4-2所示。拉森钢板桩导架图4-2：导架结构示意图导架的位置不能与钢板桩相碰。导桩不能随着钢板桩的打设而下沉或变形。导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效，要用经纬仪和水平仪控制导梁的位置和标高。导桩导梁2.2、钢板桩的打设1、拉森钢板桩用振动锤打设钢板桩，在桩锤和钢板桩之间设桩帽，使冲击均匀分布，保证桩顶免遭损坏，采用屏风式打入法。该方法是将10～20根钢板桩成排插入导架内，呈屏风状，然后再分批施打。施打时先将屏风墙两端的钢板桩打至设计标高，成为定位板桩，并严格控制垂直度，用电焊固定在导梁上，然后在中间按顺序分1/3、1/2板桩高度呈阶梯状打入。1）打桩前，在钢板桩的锁口内填充油脂、沥青或其他润滑止水材料，消除摩阻力，桩尖前进方向应削角，削角坡度1：2~1：4，以方便打入拔出。2）打桩时，先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。3）在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移，同时在导梁上预先算出每块板桩的位置，一边随时检查校正。4）本项目钢板桩采用10根成排呈屏风状进行施工，钢板桩分三次打入，第一次打至1/2，第二次打至导梁高度，待导架拆除后第三次打至设计标高。打桩时，开始打设的两端两块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起样板导向作用，一般每打入1m应测量一次。5）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。6）钢板桩打设时的允许偏差：沉桩时垂直度允许偏差1/150；沿基坑轴线方向墙面左右允许偏差200mm；桩底标高偏差500mm，采用小锁扣扣打法施工，钢板桩之间应咬合紧密。7）打桩时问题的处理（1）阻力过大不易贯入：原因主要有两方面，一是在坚实的砂层、砂砾层中沉桩，桩阻力过大：二是钢板桩连接锁口锈蚀、变形，入土阻力大。对第一种情况，可伴以高压冲水或改以振动法沉桩，不要用锤硬打；对第二种情况，宜加以除锈、矫正，在锁口内涂油脂，以减少阻力。（2）钢板桩向打设前进方向倾斜：在软土中打桩，由于锁口处的阻力大于板桩与土体的阻力，使板桩易向前进方向倾斜。纠正方法是用卷扬机和钢丝绳将板桩反向拉住后再锤击，或用特制的楔形板桩进行纠正。（3）打设时将相邻板桩带入：在软土中打设钢板桩，如遇到不明障碍物或板桩倾斜时，板桩阻力增大，会把相邻板桩带入。处理方法有如下三种：a、用屏风法打设；b、把相邻板桩焊在导梁上；c、在锁口处涂以黄油减少阻力。2、槽钢桩打设用振动锤打设钢板桩，在桩锤和钢板桩之间设桩帽，使冲击均匀分布，保证桩顶免遭损坏，采用屏风式打入法。该方法是将10～20根钢板桩成排插入导架内，呈屏风状，然后再分批施打。1）打桩前，可在钢板桩表面涂刷润滑材料，消除摩阻力，桩尖前进方向应削角，角度30°，以方便打入拔出。2）打桩时，先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。3）在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。4）本项目钢板桩采用10-20根成排呈屏风状进行施工，钢板桩分三次打入，第一次打至1/2，第二次打至上导梁高度，待导架拆除后第三次打至设计标高。5）打桩时问题的处理阻力过大不易贯入：原因主要有两方面，一是在坚实的砂层、砂砾层中沉桩，桩阻力过大：二是钢板桩锈蚀、变形，入土阻力大。对第一种情况，可伴以高压冲水或改以振动法沉桩，不要用锤硬打；对第二种情况，宜加以除锈、矫正，以减少阻力。2.3、钢板桩的拔除在基坑回填后，要拔除钢板桩，修整后以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，可采用灌水泥、灌砂措施。本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。1）在基坑开挖过程中，详细检查板桩是否变形，如有变形，应采用相关措施处理，以便后期拔桩；2）基坑靠近未迁改管线，在拔桩过程中，应加强监测控制，并在板桩拔出后及时采用水泥浆或中粗砂填充孔隙，以免基坑沉陷导致管线变形；3）拔桩的顺序尽量与打桩时相反，以便容易拔出；4）当钢板桩拔不出时，可采取以下措施：（1）用振动锤再复打一次，以克服与土的粘着力及钢板桩间的铁锈等产生的阻力；（2）按与板桩打设顺序相反的次序拔桩；（3）板桩承受土压一侧的土较密实，在其附近并列打入另一根板桩，可使原来的板桩顺利拔出。3、钢板桩施工安全措施1）钢板桩吊运及堆放，装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。2）吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。3）钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2m。4）成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。5）挖机及振锤试运转：开工前检查各设备及连接件正常后，无负荷试运转检查有无异常。6）施打前探清不能迁改的地下管线、构筑物的分布情况，在地面做好标记，认真放出准确的支护桩中线，与管线交叉部位不打设钢板桩，与管线平行且桩位空间不足部位，在产权单位指导下进行适当移位后再行打设。7）机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。8)施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。