拉森钢板桩施工方案.docx

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拉森钢板桩施工方案

文章由劍舞沖天精心整理，希望對大家的學習和工作帶來幫助

整理人：

劍舞沖天

整理時間：

2011-4-10

圍堰工程鋼板樁施工方案-拉森鋼板樁支護

文章總結：

施工實際效果表明，鋼板樁圍堰與填土圍堰相比，具有施工進度快、更安全、占地空間 小等優點，這對於城市內的窄河湧堤岸整治工程、水深較大、流急、淤泥或粉細砂等軟基上 等不適宜用填土圍堰的工程使用較為有利，但缺點是鋼板樁材料一次性投入費用高，佔用流 動資金多，因此是否採用鋼板樁圍堰以及鋼板樁投入數量和周轉次數等問題必須認真分析， 宜經過技術經濟比較後方可決定。

全文內容開始：

1.工程概況 

　　xx市區北堤整治第一期工程上起xx碼頭，下至xx管樁廠碼頭，總長2.679km。

工 程橫斷面如圖1所示：

　　工程所在地地質情況：

從上往下為人工填土層、第四紀沖淤積層、第四紀殘積層和第三 紀風化基岩，其中人工填土全堤段均有分佈，厚0.8～5.8m，分素填土和雜填土，大部分地 段稍經壓實；第四紀沖淤積層為淤泥質土和粉細砂層，厚1.6～15.8m，呈灰、深灰色，局部 含腐植物或大量腐木。

擋土牆及其樁基礎建在第四紀沖淤積層上。

　　2.圍堰設計方案

　　2.1原圍堰設計方案及其特點

　　原設計圍堰採用就地開挖料填築，堰頂高程2.5米，堰頂寬2.0米；外江常水位為2.2米 ，堰腳高程在－3.0米左右，擋水深度在5～6米間；迎水坡背水坡坡度均為1:

1.5，迎水坡采 用砂包鋪砌護腳、護面。

　　經測量放線，填土圍堰佈置於接近河中心，縮窄了航道，堰體擋水高度較大，基礎為透 水性強的粉細砂，原設計圍堰不安全。

　　在圖紙會審研究後，經業主、設計、監理、施工四方研究決定全部採用鋼板樁圍堰。

　　2.2鋼板樁方案

　　①鋼板樁的選用

　　根據工程所在地場地特點，結合鋼板樁的特性、施工方法等方面進行考慮，選用的拉森 Ⅲ型鋼板樁，拉森Ⅲ型鋼板樁寬度適中，抗彎性能好，其主要技術參數為：

W=1600cm3，g=6 0kg/m，依地質資料及作業條件決定選用鋼板樁長度9～12M長，要求鋼板樁入土深度達樁長0 .5倍以上。

　　②打樁設備

　　投入鋼板樁打拔樁機2臺用於施工。

打拔樁機為挖掘機（KATO1250）加振動錘改裝而成 ，振動錘為曰本產NPK－HP－7SXB型，激振力200kN。

　　3.圍堰施工經過

　　鋼板樁圍堰施工正式從xx年xx月開始，施工順序為：

修整施工道路～打鋼板樁～基坑 開挖～樁基礎～擋土牆底板～擋土牆牆身～牆後回填～拔鋼板樁。

開始施工時，投入了530 根鋼板樁，可圍成200M長基坑，但後來發現進度不理想，主要是鋼板樁數量不足，不能及時 提供基坑工作面，使擋土牆施工常處於等待狀態。

便於xx月份開始增加投入一倍的鋼板樁， 開闢兩個工作面：

從頭尾兩端同時向中間施工推進，每個工作面安排一臺班時間施打鋼板樁 ，節約了鋼板樁的佔用時間，20天左右完成400M長擋土牆，至5月份全部水下堤岸工程施工 完成。

　　4.鋼板樁圍堰施工方法

　　4.1單樁逐根打入法施打鋼板樁

　　①先由測量人員定出鋼板樁圍堰的軸線，可每隔一定距離設置導向樁，導向樁直接使用 鋼板樁，然後掛繩線作為導線，打樁時利用導線控制鋼板樁的軸線。

　　②準備樁帽及送樁：

打樁機吊起鋼板樁，人工扶正就位。

　　③單樁逐根連續施打，注意樁頂高程不宜相差太大，基礎較深的地方採用12M長的樁。

　　4.2拔樁

　　原則上擋土牆施工完成後就可拔樁。

施工中我們在完成約100M擋土牆且牆後回填砂至牆 高一半後就立即拔樁，樁經修理後重新利用。

　　先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min～2min，使鋼板樁周圍的土鬆動，產生“液化” ，減少土對樁的摩阻力，然後慢慢的往上振拔。

拔樁時注意樁機的負荷情況，發現上拔困難 或拔不上來時，應停止拔樁，顯獲動1min～2min後再往下錘0.5m～1.0m再往上振拔，如此反 複可將樁拔出來。

　　4.3鋼板樁的施工中遇到的問題及處理：

　　由於河床地質結構複雜，鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題，常採用如下幾點辦法解決 ：

　　①樁過程中有時遇上大的塊石或其他不明障礙物，導致鋼板樁打入深度不夠，採用轉角 樁或弧形樁繞過障礙物。

　　②鋼板樁雜填土地段擠進過程中受到石塊等側向擠壓作用力大小不同容易發生偏斜，采 取以下措施進行糾偏：

在發生偏斜位置將鋼板樁往上拔l.0m～2.0m，再往下錘進，如此上下 往復振拔數次，可使大的塊石被振碎或使其發生位移，讓鋼板樁的位置得到糾正，減少鋼板 樁的傾斜度。

　　③鋼板樁沿軸線傾斜度較大時，採用異形樁來糾正，異形樁一般為上寬下窄和寬度大於 或小於標準寬度的板樁，異形樁可根據據實際傾斜度進行焊接加工；傾斜度較小時也可以用 捲揚機或葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。

　　④在基礎較軟處，有時發生施工當時將鄰樁帶入現象，採用的措施是把相鄰的數根樁焊 接在一起，並且在施打當樁的連接鎖口上塗以黃油等潤滑濟減少阻力。

　　5.圍堰擋水效果

　　基坑抽幹水後，可清楚觀察到圍堰擋水止水效果：

鋼板樁圍堰內表面基本沒有漏水，只 有少數較殘舊的鋼板樁由於接頭不緊密導致一些漏水；基坑內也沒有出現滲漏、管湧等現象 。

說明鋼板樁圍堰是成功的。

　　6.變形觀測

　　在鋼板樁圍堰擋水期間，我們定期對鋼板樁頂的位移進行觀測，發現樁頂向基坑內的偏 移量穩定在2～10cm之間，說明堰體是穩定的。

　　7.經驗總結

　　施工實際效果表明，鋼板樁圍堰與填土圍堰相比，具有施工進度快、更安全、占地空間 小等優點，這對於城市內的窄河湧堤岸整治工程、水深較大、流急、淤泥或粉細砂等軟基上 等不適宜用填土圍堰的工程使用較為有利，但缺點是鋼板樁材料一次性投入費用高，佔用流 動資金多，因此是否採用鋼板樁圍堰以及鋼板樁投入數量和周轉次數等問題必須認真分析， 宜經過技術經濟比較後方可決定。

二、鋼板樁圍堰施工方案

1.鋼板樁打入

1.1鋼板樁的選用

  本工程選用日本進口止水鋼板樁進行施工，該鋼板樁為小鎖口，有很好的止水能力，寬40cm，重77.7kg/m，考慮到本工程地質情況的需要，擬採用樁長為18米的鋼板樁。

首先在板樁堆放基地對鋼板樁進行分類、整理，選用同種型號的板樁，進行彎曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型號、規格、數量的鋼板樁。

  鋼板樁進場前需要檢查整理，發現缺陷隨時調整，整理後在運輸和堆放時儘量不使其彎曲變形，避免碰撞，尤其不能將連鎖口碰壞。

  樁打入前將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入，鎖口宜塗以黃油或其他油脂，對鎖口變形、銹蝕嚴重的鋼板樁，整修矯正。

轉角處採用90度的轉角樁。

1.2鋼板樁理論用量計算：

鋼板樁圍堰周長計算：

29.5×2＋9.5×2=78m

鋼板樁根數計算：

角樁採用0.2m×0.2m，共4片，

（78-0.4×4m）/0.4m=191片，191＋4＝195片

鋼板樁重量計算：

195×18×77.7＝272.727t

1.3打入

1.3.1施工放樣與定位

（1）將施工區域控制點標明並經過復核無誤後加以有效保護。

（2）由於本工程的鋼板樁圍堰已經將樁基施工平臺用鋼管樁圈在內部，所以可以利用現有的鋼管樁進行定位，在鋼管樁上焊接工字鋼，用工字鋼來保證打出的鋼板樁在一條直線上。

在鋼管樁露出水面部分刷上警告標誌，並焊上槽鋼加固，在打樁時作為導向位置及高程控制標誌。

定位樁與需施工樁位置佈置見下圖。

1.3.2鋼板樁打入總體施工流程

  鋼板樁從河東側圍堰中心開始打入第一片鋼板樁，然後逐步向兩邊插打，在河下游合龍（見示意圖），最初的一、二塊鋼板樁的打設位置和方向要確保精度，以起到樣板的作用。

每完成3米測量校正1次，確保在同一直線上。

每根鋼板樁施打完畢後，即與槽鋼焊接牢固。

根據起吊能力確定逐根插打到穩定的深度，一般為2-3m，待全部插打完畢後再依次打到設計標高。

鋼板樁合龍通過精確計算，確定龍口位置，配置相應規格的異形鋼板樁，現場實測異形鋼板樁的角度和尺寸，根據實際切割焊接異形鋼板樁，以確保整個圍堰的密封性。

1.3.3鋼板樁打入施工工藝

（1）履帶吊停在離打樁點就近的鋼平臺，側向施工，便於測量人員觀察。

掛上振動錘，升高，理順油管及電纜。

（2）錘下降，開液壓口，拉一根樁至打樁錘下，鎖口抹上潤滑油，起錘。

（3）待鋼板樁尖離開水面30cm時，停止上升。

錘下降，使樁至夾口中，開動液壓機，夾緊樁。

上升錘與樁，至打樁地點。

（4）對準樁與定位樁的鎖口，錘下降，靠錘與樁自重壓樁至淤泥以下一定深度不能下降為止。

（5）試開打樁錘30秒左右，停止振動，利用錘慣性打樁至堅實土層，開動振動錘打樁下降，控制打樁錘下降的速度，盡可能的使樁保持豎直，以便鎖口能順利咬合，提高止水能力。

（6）板樁至設計高度前40cm時，停止振動，振動錘因慣性繼續轉動一定時間，打樁至設計高度。

（7）鬆開液壓夾口，錘上升，打第二根樁，以上類推至打完所有樁。

打樁前一般應在鎖口內塗以黃油、鋸末等混合物，在打完鋼板樁後，開始進行鋼板樁圍堰內的止水處理。

1.4施工注意事項

（1）導向樁打好之後，以槽鋼焊接牢固，確保導向樁不晃動，以便打樁時提高精確度。

（2）線樁插打，鋼板樁起吊後人力將樁插入鎖口，動作緩慢，防止損壞鎖口，插入後可稍松吊繩，使樁憑自重滑入。

（3）鋼板樁振動插打到小於設計標高40cm時，小心施工，防止超深發生。

（4）封口時，精確計算異形鋼板樁的尺寸，確保止水質量。

2.圍堰抽水與支撐

  鋼板樁圍堰封閉後進行抽水，抽水過程中應嚴格控制抽水速度和抽水高度，並在圍堰頂端設置一道安全支撐。

  當抽水達到預定的深度後，應及時加支撐防護。

鋼板樁全部焊接牢固到導向槽鋼上。

考慮到本工程施工場地很小，水下地質情況較差，周圍動荷載和主動土壓力較大，因此決定在圍堰內部採用Ф529×7mm的鋼管樁做成骨架進行支撐，以保證安全，考慮到有1.5m厚封底混凝土，故內部支撐共分兩層，分別支撐在標高為+1.5m，-1.5m處以確保鋼板樁圍堰的穩定性。

兩端採用雙拼I36工字鋼做成斜撐，具體支撐形式及計算見總體平面佈置圖和計算部分。

3.清淤

  在抽水及進行內部支撐的過程中用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內的淤泥清除，清除過程中同時使用抽水機對圍堰內進行清淤補水，保證內外水頭差不大於50cm，以保證圍堰安全。

清淤時及時測量坑底標高，如達到設計底標高，停止高壓射水。

如果抽水後發現清淤不到位，用人工清除剩餘淤泥。

4.混凝土封底澆注

  由於採用水下封底可能造成鋼板樁無法拔出，所以採用先抽水、支撐，後封底。

當清淤達到要求後，即可按常規進行幹封底施工。

封底時在鋼板樁圍堰內側支模，封底混凝土強度等級採用C20，經過計算厚度為1.5m。

5.防滲與堵漏

  鋼板樁打入之前一般應在鎖口內塗以黃油、鋸末等混合物。

當鎖口不緊密漏水時，用棉絮等在內側嵌塞，外側包裹一層防水彩條布，起到防水和減小水壓力的雙重效果，抽水時同時在外側水中漏縫處撒大量木屑或穀糠和爐渣的混合物，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，採用局部砼封底等措施。

若漏水嚴重，堵漏困難時，在鋼板樁外側補打木樁圍堰，木樁圍堰內側鋪設彩條布，在彩條布與鋼板樁圍堰間填築粘土進行封堵。

三、基底清理

1．排水

  鋼板樁支護止水完成後，進行基底清理工作。

在承臺四角挖集水坑，周邊做排水溝，用水泵及時排除圍堰內滲水。

2．墊層

  在承臺範圍內澆注封底混凝土時，將頂標高做到承臺設計底標高處，並保持承臺範圍乾燥，方便樁頭鑿除和護筒割除施工。

3．護筒割除

  分段割除鋼護筒，同時清理樁頭上的淤泥，人工配合浮吊吊出基坑。

4．樁頭鑿除

  先人工清理樁頭上的