钢板止水桩围堰施工方法

李景玉;李伟;刘文彦

【摘 要】钢板桩的施工顺序:钢板桩位置的定位放线→根据定位线设置沉桩导向架→施打钢板桩 →拆除导梁→围堰内抽水→开挖基坑土方→支护→基础混凝土施工→回填土方→拔除钢板桩.钢板桩采用拉森式(U型)钢板桩.先利用振动锤打入钢板桩形成阻水结构,然后通过用双排I36工字钢作支撑.中俄漠大原油管道伴行路施工实际效果表明,钢板桩围堰与填土围堰相比,具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点,对于河水较深、流急、淤泥或粉细砂等软基上不适宜用填土围堰的工程更具优势.钢板桩围堰施工方案应建立在认真分析钢板桩投入数量和周转次数的基础之上,经过技术经济比较后方可确定. 【期刊名称】《油气田地面工程》 【年(卷),期】2013(032)008 【总页数】2页(P88-89)

【关键词】钢板桩;围堰;施工;土方 【作 者】李景玉;李伟;刘文彦

【作者单位】大庆油田工程建设有限公司路桥公司;大庆油田工程建设有限公司路桥公司;大庆油田工程建设有限公司路桥公司 【正文语种】中 文

中俄漠大原油管道伴行路建设里程422 km，全线有桥梁47 座。由于沿线穿越河

流较多，许多桥梁都必须修筑围堰后才能进行混凝土基础施工。该项目的围堰采用了钢板止水桩围堰，从施工的实际效果来看，使用钢板止水桩做基坑围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩可以重复使用，节省投资。 1 工艺特点及原理

采用钢板桩止水围堰截渗，在抽水降低地下水位后，使基坑能迅速挖至预定高程，基坑面经处理后，即可浇筑混凝土垫层，从而为混凝土基础施工创造了有利条件，不仅提高了工程进度，而且受雨季的影响较小，保证整个工程的顺利进行。此外，采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，质量容易控制，工期短，且现场整洁。

钢板桩采用拉森式（U型）钢板桩。先利用振动锤打入钢板桩形成阻水结构，然后通过用双排I36 工字钢作支撑，斜撑安装角度根据具体情况可采用30°～45°，建立围堰支撑系统。围堰支撑随抽水和基坑开挖到相应深度后设置，对深基坑形成稳定的施工作业空间。该工艺适用于水深4 m以内河道，河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土、半干性黏土和风化岩层等基础工程。 2 钢板桩施工的一般要求

（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋及浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，及在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

3 钢板桩施工及验收

钢板桩的施工顺序：钢板桩位置的定位放线→根据定位线设置沉桩导向架→施打钢

板桩→拆除导梁→围堰内抽水→开挖基坑土方→支护→基础混凝土施工→回填土方→拔除钢板桩。

钢板桩宜选用新的，逐根进行检查，检查锁口和桩身的平整度。对于锁口已打坏且无法修正的、桩身扭曲变形的应弃之不用。钢板桩长度根据地质情况选用，漠大管道伴行路桥梁选用9 m。

钢板桩运到现场后的验收标准：①高度允许偏差±8 mm；②宽度绝对偏差+10 mm；③弯曲挠度＜1%；④桩端平面应平整；⑤钢板背面及锁口应光滑无阻。 4 打桩机械设备的选择

主机采用履带式挖掘机，稳定性好，行走方便，便于每根桩校正，桩锤采用≮45 kW 振动锤，以振动体上、下振动而使板桩沉入，贯入效果好。 5 导向架及支撑的安装

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，提高桩的贯入能力，需要设置一定刚度的、坚固的导向架。导向架采用单层双面形式，由导梁和围檩桩组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5 m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15 mm。

钢板桩围堰采用1～2 层支撑，第一层支撑安装在钢板桩顶向下1.5 m处，用I36工字钢作为水平导环。第二层支撑安装在底标高+1.5 m～+1.8 m处（本工程二道支撑比较少，主要根据模板，基坑深度及侧压力来具体定位），用双排I36 工字钢作支撑，建立围堰支撑系统。

围堰支撑随抽水和基坑开挖到相应深度后设置，严格控制分阶段开挖深度，不得超过支撑标高线下50 cm，每层支撑安装完成并检查合格后方可继续开挖。 6 钢板桩打设及挖土

用打桩机将钢板桩放至插桩位置，插桩时锁口对准。每一流水段落的第一块钢板作为定位桩，先沿钢板桩的行进方向反向倾斜8°左右，再开动振动锤，利用振动力

把桩沉至要求的标高后停止（防止打第二根桩时因摩擦过剧而把第一根桩带入土中），然后启吊第二根、第三根逐步插打。

为防止打桩时把相邻的已打桩标高的桩因摩擦作用而带入土中，要求每打好一根桩就要在顶部用电焊与相邻的桩相固定，连接成一片。为保证桩的垂直度，钢板桩应沿导向围檩施打，用经纬仪加以控制。为防止锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移；同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置，以便随时检查纠正。

土方应分层分区对称开挖。必要时在土方开挖前进行基坑外井点降水，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，减小钢板桩侧压力。 7 钢板桩的拔除

在基础混凝土到达要求的强度，基坑回填后，要拔除钢板桩。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，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。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，消除钢板桩周围土的黏聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

拔桩起点应离开角桩5根以上，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。

拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附，然后边振边拔。为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15 min左右，振动锤连续工作不超过1.5 h。 8 常见问题与防治措施 8.1 渗漏和涌沙

基坑挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接缝处和转角处，有时涌沙。主要原因是在使用前未进行拉森钢板桩校正修理或检修不彻底，锁水处咬合不好，导致接缝处漏水。可采取旧钢板桩在打设前进行矫正的预防措施。矫正要在平台上进行，对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。做好围檩支架，以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。为防止钢板桩锁口中心线位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。在发现渗漏和涌沙现象时采用水玻璃水泥浆以及阀管双液灌浆系统施工堵漏。 8.2 拉森钢板桩侧倾和基坑底土隆起

开挖土方的挖土机及运土车辆在钢板桩围堰周围作业，开挖不久即发现钢板桩桩顶侧倾，坑底土隆起，地面裂缝并下沉。原因是这些钢板桩施工都在软土地区，设计的嵌固深度不够，因而桩后地面下沉，坑底土隆起。在挖土作业时由于挖土机及运土车在钢板桩侧面，增加了土的地面荷载，导致桩顶侧移。

防治措施：钢板桩嵌固深度必须由计算确定，按《建筑基坑支护技术规程》规定执行。挖土机及运土车不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载计入设计中，以增加桩的嵌固深度。一般拉森桩施工时，压密注浆配合，四周有钢板桩支护，基底水压较大。为更好地防水，基底宜采用压密注浆，其厚度根据土质而定。 9 结语

中俄漠大原油管道伴行路施工实际效果表明，钢板桩围堰与填土围堰相比，具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点，对于河水较深、流急、淤泥或粉细砂等软基上不适宜用填土围堰的工程更具优势，但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高，占用流动资金多。钢板桩围堰施工方案应建立在认真分析钢板桩投入数量和周转次数的基础上，经过技术经济比较后方可确定。