钢板桩支护施工工艺及方法

钢板桩支护施工工艺及方法1、钢板桩支护适用范围根据项目地勘资料、设计蓝图、现场实际情况等综合研判，综合管廊基坑开挖深度为5.1-6m(合计600m)段落边坡支护采用钢板桩支护，本段落综合管廊距离在建建筑物较近且放坡开挖场地不足、地质条件较差，故经验算采用钢板桩支护，本次安全验算以最大开挖深度6m作为验算深度，开挖深度大于5m，小于6m的参照此验算要求执行。2、钢板桩支护施工技术参数竖向设置拉森钢板桩支护，型号为HRSP-U-530(400X85X8),长度为1Om，管廊走向密排；围檩及内支撑采用H型钢，其型号为H400x400x12x22，围檩第一道设置在距离基坑顶部0.5m处，第二道设置在距离基坑顶部3m处，横向水平内支撑按照5m等间距布置。围檩及内支撑验算见计算书，钢板桩支护计算参数见表4-3-1所示。表-1钢板桩支护技术参数一、基本参数支护桩材料钢板桩支护桩嵌入土深度ld(m)3.6基坑开挖深度h(m)6基坑外侧水位深度ha(m)1基坑内侧水位深度hp(m)1支护桩是否设置支撑是基坑形状线性基坑地下水位面至坑底的土层厚度D1(m)1基坑内外的水头差Ah(m)5二、土层参数第1土层类型粘性土第1土厚度h(m)5第1土重度Y(kN/m3)21第1粘聚力c(kPa)10第1内摩擦角©(°)22第1饱和土重度Ysat(kN/m3)22第1水土分算否第2土层类型风化岩第2土厚度h(m)10第2土重度Y(kN/m3)22第2粘聚力c(kPa)20第2内摩擦角©(°)20第2饱和土重度Ysat(kN/m3)22第2水土分算否二、何载参数第1类型满布荷载第1荷载q(kpa)20第1距支护边缘的水平距离a(m)/第1垂直基坑边的分布宽度b(m)/

第1平行基坑边的分布长度l(m)/第1作用深度d(m)/四、计算系数结构重要性系数Y01.1综合分项系数yf1.25嵌固稳定安全系数Ke1.2流土稳定性安全系数f1.1五、材料参数钢板桩类别U型热轧钢板桩(HRSP-U)钢板桩型号HRSP-U-530(400X85X8)钢板桩沿基坑边方向单位长度惯性矩I(cm4/m)4500钢板桩沿基坑边方向单位长度截面抵抗矩W(cm3/m)530钢材的弹性模量E(N/mm2)206000钢材的抗弯强度设计值f(N/mm2)205钢材的抗剪强度设计值t(N/mm2)125材料截面塑性发展系数Y1.053、钢板桩支护施工工艺流程钢板桩支护施工工艺流程见图T所示。""施丄准备~'【I—精确放样—1一*| 导框妄装卜一［—宅框预川工—「厂「「「 钢板桩插打 卜——［钢板桩整理首层围權賓装基坑卄拧第二道围桓安装(重复)继绫开挖至基底」r浇筑栓垫层封底管廊土体姑构適工［口填拆除钢椒杞围堰图-1钢板桩支护施工工艺流程4、钢板桩支护施工要求4.1板桩的检验、吊装、堆放（1） 板桩的检验对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。（2） 板桩吊运：装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。（3） 板桩堆放：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：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便；板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距。一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。4.2导架的安装在钢板桩施工中，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，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架。导架可与第一层围檩配合使用，以提高打入的精度，其内空尺寸依所打入的板桩型号而定。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，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。（3） 导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。（4） 导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。图-2导梁安装示意图4.3板桩施打（1） 板桩用吊机带振锤施打，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，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。（3） 打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。（4） 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。（5） 板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10〜20根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。板桩打设的公差标准如下表-2所示。表-2板桩打设的公差标准项目允许公差板桩轴线偏差土10cm桩顶标咼土10cm板桩垂直度1%（6） 密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。（7） 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。（8） 钢板桩防渗漏措施钢板桩主要依靠锁口自身密实性进行防漏，但是如果锁口不密、外侧水压力过大，钢板桩围堰会出现渗漏。根据施工经验，可采取如下措施进行预防和处理。1）施工时的预防渗漏措施。钢板桩渗漏一般出现在锁口位置，因此施工过程中重点加强对锁口的检查。施工前用同型号的短钢板桩做锁口渗漏试验，检查钢板桩锁口松紧程度，过松或过紧都可能导致钢板桩施工后渗漏；施打前在钢板桩锁口内抹黄油；施打时控制好垂直度，不得强行施打，损坏锁口。2）施工后的小渗漏处理。抽水后发现钢板桩锁口漏水，但不太严重时，可用破棉絮或勃土对渗漏位置填堵。3） 施工后的大渗漏处理。对于退潮后不渗漏但涨潮时渗漏较大时，则可用快速堵漏剂将锁口位置进行封堵；渗漏严重时，在钢板桩围堰渗漏外侧堵砂袋或散装细颗粒堵漏物（如木屑、炉渣、谷糠等）,内侧用板条、棉絮、麻绒等在板内侧嵌塞。4）钢板桩支护转角处采用角桩，如连接不够紧密，发生流砂现象，故需进行压密注浆，注浆数量为3〜4根。4.4内支撑的安装及拆除内支撑包括围檩、对撑、角撑、支撑柱等内容。基坑土方开挖过程中还须进行内支撑的安装，以防土压力、水压力过大影响基坑内的施工安全。内支撑的设置除了考虑受力外，还应考虑不妨碍坑内施工。内支撑自上而下的设置，一边挖土、一边安装。安装必须非常及时到位，随挖随撑。安装时确保无缝钢管对撑与H型钢围囹正交，及时安装隅撑。在对撑与钢围囹相交处设有20mm厚钢端板，端板头用木楔顶围檩，并可起调节作用。焊接H型钢对撑应对称间隔拆除，避免瞬间预加应力释放过大而导致结果局部变形、开裂。拆除对撑及围囹应配合基坑回填分阶段的进行，防止钢板桩受力过大变形严重无法拔除。4.5板桩的拔除基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，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，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。（1） 拔桩方法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。2） 拔桩时应注意事项1)拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，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。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。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。对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h。4.5板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。5、钢板桩支护施工注意事项5.1钢板桩施工注意事项根据设计图纸及安全验算要求采用拉森IV型钢板桩施工，设置400*400*12*22焊接H型钢支撑，开挖土方并地下结构施工，回填拆撑并拔桩。采用拉森IV型钢板桩支护及止水，设计桩长：8m〜10m。优先采用静压方式，困难时采用震动方式施工。钢板桩施工前先进行试桩，并及时将试桩的结果反馈给设计单位。单桩逐根打入法施打钢板桩：先由测量人员定出钢板桩的线位，施工好第一根钢板桩后，其后以打好的钢板桩和导向架为定位，继续施工。准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大，且板柱面平直。施工时，首先控制好第一根桩的垂直度，利用测量仪从两个互相垂直的方向同时控制，确保垂直度。插打中，遵循“插桩正直、分散即纠、调整合拢”的施工要点。挖掘机在挖基坑土方时，不得碰撞钢板桩、腰梁及横撑等。钢板桩润滑及防渗措施：为保证钢板桩在施工的过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在施工过程中的防渗性能，每片钢板桩锁扣都均匀涂抹混合油，其体积配合比为黄油：粘土=2：1。5.2支撑及围檩为增加基坑稳定性并减少位移，增设支