拉森钢板桩施工工艺样本.docx

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拉森钢板桩施工工艺样本

拉森钢板桩支护施工工艺

   一、工程概况

    本文简介2130酸洗冷连轧线地下排水管廊拉森桩围护工程，地下管廊单侧长度251.8，采用双面拉森桩围护总延长米503.6，地下管廊宽度涉及构造施工工作面，217轴至226轴6.8，226轴至229轴，2A轴至2C轴8.45，基坑平均开挖深度涉及垫层内±0.00如下-7.4，局部廊段最大开挖深度-8.6，拟采用长度12拉森IV钢板桩实行双面围护，以保证基坑安全开挖，管廊构造顺利施工。

   二、地质概况

   依照区域地质报告，自上而下土层分布为：

   ①表层为回填矿渣，并不均分布积存一定量块石，积存一定量天然降水，该层土层厚度约3～3.5。

   ②次层沉桩段为含少量粉煤灰软塑状粉质粘土，土层厚度为5～7。

   ③桩端持力层段为粉质粘土。

   见下图

    三、钢板桩方案

   1、钢板桩选用

   依照工程所在地场地特点，结合钢板桩特性、施工办法等方面进行考虑，选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度12长，规定钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。

   2、打桩设备

   拟采用Z550型液压振动沉桩机，作为沉设拉森桩重要动力，为保证基坑开挖安全，并采用250*250H型钢实行围囹加固，必要时可沉设锚桩，对围护实行拉锚加固。

投入钢板桩打拔桩机4台用于施工。

打拔桩机为挖掘机（日立550）加液压高频振动锤改装而成，为台湾仿荷兰产振动锤，激振力220kN。

   见图

   四、钢板桩设计方案

   1、计算拉森桩入土深度，依照钢板桩入土深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。

这种板桩相称于单跨简支梁，作用在桩后为积极土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底如下土重度不考虑浮力影响，计算简图如下。

 2、钢板桩稳定性验算板桩入土深度除保证自身稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会浮现隆起和管涌现象。

在软土中开挖较深基坑，当桩背后土柱重量超过基坑底面如下地基土承载力时，地基平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流动，坑顶下陷，坑底隆起现象（如下图），为避免这种现象发生，施工前，需对地基进行稳定性验算。

   五、钢板桩施工工艺

   1、钢板桩施工普通规定

   ⑴钢板桩设立位置要符合设计规定，便于排水管廊基本施工，即在基本最突出边沿外留有支模、拆模余地。

   ⑵基坑护壁钢板桩平面布置形状应尽量平直整洁，避免不规则转角，以便原则钢板桩运用和支撑设立。

各周边尺寸尽量符合板桩模数。

   ⑶整个基本施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，禁止碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

   2、钢板桩施工顺序

   依照施工图及高程放设沉桩定位线→实行表层回填矿渣土剥离→依照定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→焊接围囹支撑→挖土→排水管廊施工→填土→拔除钢板桩。

   3、钢板桩检查、吊装、堆放

   ⑴钢板桩检查

   钢板桩运到工地后，需进行整顿。

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。

   ①锁口检查办法：

用一块长约2米同类型、同规格钢板桩作原则，将所有同型号钢板桩做锁口通过检查。

检查采用卷扬机拉动原则钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。

对于检查出锁口扭曲及“死弯”进行校正。

   ②为保证每片钢板桩两侧锁口平行。

同步，尽量使钢板桩宽度都在同一宽度规格内。

需要进行宽度检查，办法是：

对于每片钢板桩分为上中下三某些用钢尺测量其宽度，使每片桩宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以不大于1为宜。

对于肉眼看到局部变形可进行加密测量。

对于超过偏差钢板桩应尽量不用。

   ③钢板桩其他检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采用相应办法，以保证正常使用。

   ④锁口润滑及防渗办法，对于检查合格钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增长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，其体积配合比为黄油：

干膨润土：

干锯沫＝5：

5：

3。

⑵钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊。

吊运时，每次起吊钢板桩根数不适当过多，并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊普通采用钢索捆扎，而单根吊运惯用专用吊具。

   ⑶钢板桩堆放

   钢板桩堆放地点，要选取在不会因压重而发生较大沉陷变形平坦而结实场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：

   ①堆放顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到后来施工以便；

   ②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设立标牌阐明；

   ③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量普通不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距普通为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放总高度不适当超过2米。

   4、导向架安装

   在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置对的和桩竖直，控制桩打入精度，防止板桩屈曲变形和提高桩贯入能力，普通都需要设立一定刚度、结实导向架，亦称“施工围檩”。

导向架采用单层双面形式，普通由导梁和围檩桩等构成，围檩桩间距普通为2．5～3．5m，双面围檩之间间距不适当过大，普通略比板桩墙厚度大8～15mm。

   安装导向架时应注意如下几点：

   ①采用经纬仪和水平仪控制和调节导梁位置。

   ②导梁高度要适当，要有助于控制钢板桩施工高度和提高施工工效。

   ③导梁不能随着钢板桩打设而产生下沉和变形。

   ④导梁位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

   5、钢板桩打设

   钢板桩施工要对的选取打桩办法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后板桩墙有足够刚度和良好防水作用，且板桩墙面平直，以满足基本施工规定，对封闭式板桩墙还规定封闭合拢。

   依照现场施工条件，采用单独打入法。

   此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束半途不断顿。

因而，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。

但是，由于单块打入，易向一边倾斜，合计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。

   ⑴先由测量人员定出钢板桩围堰轴线，可每隔一定距离设立导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时运用导线控制钢板桩轴线，在轴向法向规定搞状况下，采用导向架。

   ⑵准备桩帽及送桩：

打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

   ⑶单桩逐根持续施打，注意桩顶高程不适当相差太大。

   ⑷在插打过程中随时测量监控每块桩斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐办法调正时，拔起重打。

   6、挖土

   ⑴土方开挖应分层分区持续施工，并对称开挖，土方开挖至板桩顶如下1米处，进行围囹支撑施工。

   ⑵围囹制做安装：

围囹及支撑设立在板桩墙顶如下0.5米处，依照设计位置在钢板桩内壁上焊围囹托架，然后吊装H型钢围檩并焊接加固。

   ⑶土方开挖前在基坑外进行井点降水，保持基坑内无水，便于挖土，机械进出口通道及四周采用换填并铺垫钢板以扩散压力，减小侧压力。

   ⑷基坑周边（约一倍桩长）范畴内禁止堆载。

   ⑸地面及坑内设排水办法。

   ⑹开挖过程中注意支护体系变形观测。

   ⑺基坑内作业时，有专职安全员负责。

   在基坑开挖过程中需要注意问题：

   由于工程在地下水位很高软土地基中施工，因此钢板桩垂直度及搭接就十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上某些，需作加垫解决，使钢板桩压力传到围囹及支撑上，支撑材料、制作、焊接必要严格按图施工。

   另一方面是挖土和支撑架设施工过程必要紧密配合，挖土过程要保证安全前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑构造必要能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地运用软土施工中时空效应，有效地控制围护体系在受力后变形。

施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工规定分层均匀高效，以使支护构造处在正常受力状态。

   7、钢板桩拔除

   基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。

拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩办法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工地下构造带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线安全。

设法减少拔桩带土十分重要，当前重要采用灌水、灌砂办法。

   先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周边土松动，产生“液化”，减少土对桩摩阻力，然后慢慢往上振拔。

拔桩时注意桩机负荷状况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少量，再往上拨，如此重复可将桩拔出来。

   拔桩时应注意事项：

   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。

可依照沉桩时状况拟定拔桩起点，必要时也可用跳拔办法。

拔桩顺序最佳与打桩时相反。

   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粘附，然后边振边拔。

对较难拔除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对引拔阻力较大钢板桩，采用间歇振动办法，每次振动15min，振动锤持续不超过1.5h。

   七、安全技术保障及办法

   ⑴、为提高深基坑围护安全可靠性对拉森桩入土深度，进行理论数据计算，并对围护桩强度及稳定性进行验证，保证深基坑施工可靠性。

   ⑵、沉设围护桩施工中，严格按照沉桩规范施工，基坑四角必须采用角桩，最大限度提高小齿口拉森桩防漏性能，保证下道工序顺利进行。

   ⑶、采用250*250H型钢实行围护桩，周边围令加固，并依照详细状况增设对角斜撑距离及数量，现场配备压密注浆机，对个别渗漏处进行止漏解决，实现拉森桩围护项，技术参数达到规范规定。

   ⑷、严格按照基坑施工规范实行每道工艺施工，开挖坑土堆放至10m～15m（1倍桩长）以外，坑土堆放要平整最大限度减小堆土对围护桩侧压力，增强围护安全系数，即时对坑内积水进行抽排。

在对基层实行挖土时，挖土机械严格按照规范操作，最大限度减小挖土机械单位受力面积，杜绝冲击荷载，对围护桩破坏，保证基坑安全。

   ⑸、建立严格工序交接程序，制定科学、严谨、可行施工筹划，最大限度调动施工群体主观能动性，拟定合理奖罚条律，坚持以人为本，安全第一原则，加强协作意识，高度注重施工质量，如期完毕施工任务。

   八、经验总结

   1、从马钢新区钢板桩应用实际效果来看，使用钢板桩做基坑围护，具备施工进度快、安全、占地空间小等长处。

此外，钢板桩可以重复使用，节约投资。

   2、采用钢板桩围护截渗和轻型井点减少地下水位后，使基坑能迅速挖至预定高程，基坑面经解决后，即可浇筑管廊底板混凝土垫层，从而为下一阶段施工创造了有利条件，不但提高了工程进度，并且受雨季影响较小，保证整个工程顺利进行。

   3、采用钢板桩支护，对周边环境影响较小。

钢板桩施工简便，工序简朴，质量容易控制，工期短，且现场整洁。

   4、在进行钢板桩支护施工中要特别注意地下水影响。

遇到有水状况一定要采用有效办法进行堵塞，防止泥砂随渗水排出。

遇到离建筑物较近，地质条件较差地段，可以考虑打加密桩办法，更有助于施工并防止泥水排出。

   5、基坑开挖及排水管廊主体构造施工期间可以通过变形观测对钢板桩位移进行有效控制，保证基坑安全。