【施工技术】九分钟带你了解钢板桩支护施工工艺

拉森钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。

锁口检查的方法：用一块长约 2m的同类型、同规格的拉森钢板桩作标准，将所有同型号的拉森钢板桩作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准拉森钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

宽度检查的方法是：对于每片拉森钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每根桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的拉森钢板桩应杜绝使用。

对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。

综合考虑运输条件及施工所需桩长，必要时采用长钢板桩接长，即将钢板桩按长度配长，保证每根钢板桩只有一道接缝。

①接长准备

钢板桩在接长前先进行变形检查，因钢板桩在装卸、运输过程会出现撞伤、弯扭及锁口变形等现象，因此，钢板桩在插打前有必要对其进行变形检查。对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，通过卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。钢板桩的其它检查包括剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤等。

钢板桩接长先搭设拼装台座，将待接端头进行坡口处理，为了减小焊接变形，施焊前必须用压板将钢板桩定位，用坚固夹具夹平，保证两根钢板桩腹板在同一水平面并固定在牢固台座上。焊接时，采用二氧化碳气弧焊，先对焊磨平，再焊接加固板。钢板桩接长焊接完成后，用一块长约2m的钢板桩分别从两侧锁口穿过，检查锁口是否在同一直线及锁口内是否存在焊渣等障碍物。

② 保证焊接质量措施：

• 焊前将焊缝除油去污前预热的作用，以降低淬硬倾向，防止产生冷裂纹；

• 将焊条温度控制在 200℃。使用时放入焊条保温筒中，随用随取，以确保焊接材料干燥，防止产生氢脆裂纹和气孔等缺陷；

• 施焊过程中上层对下层有预热作用，下层对上层有缓冷作用，因此对焊缝有改善作用；采用双面交替焊，可防止两面受热不均造成焊接变形过大；

• 焊接时为防止残余应力过大，导致延迟裂纹的产生，在施焊过程中用锤击焊缝法（即边焊边用小锤敲击近缝区），使焊缝在振动中结晶,使晶粒有序化，可起到松弛焊缝残余应力的作用；

• 为防止由于气温偏低，焊缝空冷时冷却速度过快产生裂纹，焊后用石灰覆盖焊缝。

施工现场“三通一平”完成，具备施工条件。设置专门的材料存放及加工场地，原材料及半成品妥善保存，避免锈蚀或破坏。

按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间，确保钢板桩的施工满足进度要求，钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放，避免集中堆放在一起造成二次搬运。

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工要求：

1、 拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线；

2、 打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合合格后才可使用，整修后还不合格的禁用；

3、 打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出；

4、 在钢板桩插打过程中，随着测量监控每块桩的斜度，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，必须拔起重打；

5、 密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封好，避免由于漏水带走泥沙，造成地面塌陷；

6、 在基础沟槽开挖过程中，随时观察钢板桩的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。

① 施工准备工作：桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以黄油或其它油脂。对于年久失修，锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，弯曲变形的桩，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正；

② 打桩流水段的划分；

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。

① 单独打入法，是从板墙的一角开始，逐块(或两块为一组)打设，直至工程结束。其优点是施工简便、迅速、不需要其他辅助支架。其缺点是：易使板桩向一侧倾斜，且误差积累后不易纠正。因此， 单独打入法只适用于板桩墙要求不高且板桩长度较小(如小于 10 m)的情况；

② 屏风式打入法， 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或一定深度，成为定位板桩，然后在中间按顺序分1/3、1/2 板桩高度呈阶梯状打入。

屏风式打入法的优点是：可以减少倾斜误差积累， 防止过大的倾斜， 而且易于实现封闭合拢， 能保证板桩墙的施工质量。

其缺点是：插桩的自立高度较大，要注意插桩的稳定和施工安全。

① 冲击打桩机械：有自由落锤，蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等；

② 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；

③ 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；

④ 静力压桩机械：靠静力将板桩压入土中。

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

① 外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。需注意：

• 对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；
• 割孔、断面缺损的应予以补强处理；
• 若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观质量检查。

② 材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验：每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

① 堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面；

② 钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

③ 钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为3~4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，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，一般都要设置一定刚度的、坚固的导架，也称“施工围檩”。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5~3.5m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8~15mm，安装导架时应注意以下几点：

1、采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置；

2、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施工工效；

3、导梁不能随着钢板桩的打设深入而产生下沉和变形等情况出现；

4、导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩产生碰撞。

基坑回填后，要拔除钢板桩，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移位，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、建筑物或地下管线的安全，设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。

本工程可采用振动锤拔桩：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其拔除。

① 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反；

② 振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100~300mm，再与振动锤交替振打、振拔；

③ 起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限；

④ 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2~2.0倍。

① 用振动锤再复打一次，以克服与土的粘着力及咬口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；

④ 在板桩两侧开槽，放入膨润土浆液，拔桩时可减少阻力。

① 倾斜。产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的贯入阻力小；处理方法有：施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正；发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠正；对先打的板桩适度预留偏差；

② 扭转。产生该问题的原因：锁口是铰式连接；处理方法有：在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口；在钢板桩之间的两边空隙内，设滑轮支架，制止板桩下沉中的转动；在两块板桩锁口搭扣处的两边，用垫铁和木榫填实；

③ 共连。产生的原因：钢板桩倾斜弯曲，使槽口阻力增加；处理方法有：发生板桩倾斜及时纠正；把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。