钢板桩围堰施工方法

钢板桩围堰施工方法

1、施工准备将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m 的短桩作通过试验，以 2～3 人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800～1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且功率达到40KW 以上，而夹板牙齿磨损不宜太多。

2、第一层支承设置在插打钢板桩前需设定位桩及定位横梁。定位桩采用钢管桩，定位桩可利用水上施工平台四周的钢管。定位横梁延承台外侧四周，距承台边沿1.5处布置，也是钢板桩围堰的第一层围菱支护，采用2I40 工字钢。定位横梁的位置须严格遵照设定的标高布置。定位横梁安放在定位钢管四周侧，与钢管相连接，四角设两道2I30 斜撑，斜撑与横梁呈45 度夹角，采用焊接固结连接，然后安装纵向φ 300 内支承钢管，钢管支承两端头处加焊钢板作为支承面，直接支撑在定位横梁上，钢管与横梁连接设一定的加劲块。

3、插打钢板桩在第一层定位支承安装完成后即可进行插打钢板桩施工。 在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢。合拢后，再逐根打到设计深度，在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙过大。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。 在施工

过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块限位板然后将另一端缓缓放下并进行对焊，再焊接加强板。焊接时必须保证焊接面平整且焊缝有足够厚度。插打钢板桩要充分采取止水措施，以防钢板桩围堰大量漏水。

4、钢板桩围堰抽水及安装内支承安装内撑与抽水交替进行。 第一次抽水后水面达到第一层支承底4m 以下即可安装第二层内支承。安装第二层内支承前先按确定的标高位置在钢板桩内壁焊上三角托架，托架采用槽钢，安装托架一定要采取措施保证顶面位于同一水平面上。然后安装2I50工字钢内支承横梁及斜撑，最后安装纵向钢管支撑，安装方式同第一层内支承。第二层内支承安装完成后，然后进行第二次抽水，接着进行第三层支护，最后进行第三次抽水，第三次抽水要全部将钢板桩围堰内的水抽干。钢板桩围堰内抽水完成后，将露出承台底面部分的钢护筒全部切割拆除。 钢板桩围堰抽水过程中要加强钢板桩的止水堵漏措施。

5、钢板桩围堰封底将围堰内水抽完后，将定位钢管拔出，然后进行基底处理。 首先，由于承台底面悬空，先在围堰内基底抛填约30～50cm 厚片石，然后回填一定量河砂找平基底面至承台底面下50cm，然后基底干封50cm 厚C30 砼。封底前在底部钢板桩四周用编织袋或土工布将钢板桩与封砼隔离，以便将来钢板桩顺利拔除。 封底后标高不能高于承台底设计标高，封底砼顶面保证基本平整。封底砼采用泵送，按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进，但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。

6、内支承拆除与拔桩水中大体积混凝土承台根据实际情况计划分三次浇筑，最底下5m

分两次浇筑，顶上加台部分另再进行性一次浇筑。内支承依次分三次拆除。第一层承台浇筑完成后，在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除底层内支承；第二层承台浇筑完成后，

在承台与钢板桩间回填沙，然后拆除第二层内支承；最后一层承台施工全部完成后，拆除底层内支承，最后拔除钢板桩。拔桩时，尽量使板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高1～2m，然后挨次将所有钢板桩均拔高1～2m，使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。

1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。

3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。

4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。

5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用；

8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；

9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤； 10、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于1m.

1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。

2、设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。

3、拔桩时要先震动1~2 分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔，防止蛮干。

4、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。

5、水上作业操作人员必须穿救生衣，以防人员落水。

6、在钢板桩围堰外围靠主航道侧一定位置需设置防撞装置，以保证船舶撞击围堰，造

成安全事故。 对于钢板桩施工：一、钢板桩的检验与矫正用于基坑临时支护的钢板桩，进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等检验、对桩上影响核打设的焊接件割除（有割孔、断面缺损应补强）。有严重锈蚀，量测断面实际厚度，予以折减。

矫正方法有：

（1）表面缺陷矫正 先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补方法补平，再用砂轮磨平。

（2）端部矩形比矫正用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修复。当修整量不大时，直接用砂轮进行修理。

（3）桩体挠曲矫正腹向弯曲矫正，是将钢板桩弯曲段的两端固定在支承点上，用设在龙门式顶梁架上的千斤顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正在专门的矫正平台上，将钢板桩弯曲段两端固定在矫正平台支座上，在钢板桩弯曲段侧面矫正平台上间隔一定距离设置千斤顶，用千斤顶顶压钢板桩凸处进行冷弯矫正。

（4）桩体扭曲矫正 视扭曲情况，可采用（3）中的方法矫正。

（5）桩体截面局部变形矫正 局部变形处用千斤顶顶压、大锤敲击与氧乙炔焰热烘结合方法进行矫正。

（6）锁口变形矫正 用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理或用氧乙炔焰热烘和大锤敲击胎具推进方法进行调直处理。

二、导架安装

导架由导梁和围檩桩等组成，在平面上分单面和双面；高度上公单层和双层。本工程采用单层双面导架。围檩桩间距2.5～3.5m，双面围檩之间间距比板桩墙厚度大8～15

㎜。 导架位置不能与钢板桩相碰。围檩桩不能随钢板桩打设而下沉或变形。导梁的高度适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效，用经纬仪和水平仪控制导梁位置和高度。

三、沉桩机械的选择 用振动锤打设钢板桩。在桩锤和钢板桩之间设桩帽，以使冲击均匀分布，保证桩顶免遭损坏。

四、钢板桩打设为保证钢板桩打设精度采用屏风式打入法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。钢板桩分几次打入，第一次由20m 高打至15m，第二次打至10m，第三次打至导梁高度，待导架拆除后第四次才打至设计标高。打桩时，开始打设第一、二块钢板的打入位置和方向要确保精度，每打入1m 测量一次。

（1）要求 ①钢板桩适用于埋深较浅的支护结构。 ②钢板桩沉桩适用粘性土、砂土、淤泥等软弱地层。 ③钢板桩沉桩施工先试桩，试桩数量不小于10 根。④钢板桩放线施工，桩头就位必须正确、垂直、沉桩过程中，随时检测，发现问题，及时处理。沉桩容许偏差：平面位置纵向100 ㎜，横向为-50 ㎜～0 ㎜；垂直度为5。

⑤沉桩施前必须平整清除地下、地面及高空障碍物，需保留的地下管线应挖露出来，加以保护。 ⑥基坑开挖后钢板桩垂直平顺，无严重扭曲、倾斜和劈裂现象，锁口连接严密。

⑦基坑土方和结构施工期间，对基坑围岩和支护系统进行动态观测。发现问题，及时处理。

（2）冲击沉桩

①冲击沉桩根据沉桩数量和施工条件选用沉桩机械，按技术性能要求操作和施工。

②钢桩使用前先检查，不符合要求的应修整。钢桩上端补强板后钻设吊板装孔。钢板桩锁口内涂油，下端用易拆物塞紧，并用2m 标准进行通过试验。

③工字钢桩单根沉没，钢板桩采用围檩法沉没，以保证墙面的垂直、平顺。

④钢板桩围檩支架的围檩桩必须垂直、围檩水平，设置位置正确、牢固可靠。围檩支架高度在地面以上不小于5m；最下层围檩距地面不大于50㎝；围檩间净距比2根钢板桩组合宽度大8-15 ㎜。 ⑤钢板桩以10-20 根为一段。逐根插围檩后，先打入两端的定位桩，再以2-4 根为一组，采取阶梯跃式打入各组的桩。

⑥钢板桩围檩在转角处两桩墙各10 根桩位轴线内调整后合拢，不能闭合时，该处两桩可搭接，背后要进行防水处理。

⑦沉桩前先将钢桩立直并固定在桩锤的桩帽卡口内，然后拉起桩锤击打工字钢桩垂直就位或钢板桩锁口插入相邻桩锁口内，先打2-3

次空锤，再轻轻锤击使桩稳定，检查桩位和垂直度无误后，方可沉桩。 ⑧沉桩过程中，随时检测桩的垂直度并校正。钢桩沉设贯入度每击20次不小于10㎜，否则停机检查，采取措施。 ⑨沉桩过程中，发现打桩机导向架的中心线偏斜时必须及时调整。

（3）振动沉桩

①振动锤振动频率大于钢桩的自振频率。振桩前，振动锤的桩夹应夹紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。

②振动锤夹紧钢桩吊起，使工字钢桩垂直就位或钢板桩锁口插入相邻桩锁口内，待桩稳定、位置正确并垂直后，再振动下沉。钢桩每下沉1～2㎜左右，停振检测桩的垂直度，发现偏差，及时纠正。

③振动沉没钢板桩试桩数量不小于10 根。

④沉桩中钢桩下沉速度突然减小，应停止沉桩，并钢桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，采取其他措施。

（4）静力压桩

①压桩机压桩时，桩帽与桩身的中心线必须重合。

②压桩过程中随时检查桩身的垂直度，初压过程中，发现桩身位移、倾斜和压入过程中桩身突然倾斜及设备达到额定压力而持续20min，仍不能下沉时，及时采取措施。

五、钢板桩的拔除 基坑回填土时，拔出钢板桩，修整后重复使用。拔除前要注意钢板

桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。拔桩时会产生一定振动，如拔桩再带土过多引起土体位移、地面沉降，给已施工的地下结构带来危害，影响邻近建筑物、道路和地下管线的正常使用。拔除钢板桩采用振动锤与起重机共同排除。后者用于振动锤拔不出的钢板桩，在钢板桩上设吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。

振动锤产生强迫振动，破坏板桩与周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔出。拔桩时，先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结，然后边振边拔。较难拔的桩，可选用柴油锤先振打，然后再与振动锤交替进行振打和振拔。为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实。拔桩产生产的桩孔，可用振动法、挤实法和填入法，及时回填以减少对邻近建筑物等的影响。

（1）拔桩施工具备：沉桩平面布置竣工图；沉桩记录；地下管线恢复竣工图及桩位附近原有管线分布图。

（2）拔桩前拆除、改移高空障碍物，平整夯实作业场地。修筑临时运输道路，架设动力及照明线路，清除桩头附近堆土，检修机械设备，拟定施工方案。

（3）拔桩选用振动拔桩机、吊车配合，并符合下列规定：

①拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头，使起拔线与桩中心线重合；

②拔桩开始略松吊钩，当振动机振1-1.5min 后，随振幅加大拉紧吊钩，并缓慢提升；

③钢板桩起到可用吊车直接吊起时，停振。钢板桩同时振起几根时，用落锤打散；

④振出的钢桩及时吊出，起吊点必须在桩长1/3以上部位；

⑤拔桩过程中，随时观察吊机尾部翘起情况，防止倾覆；

⑥钢板桩逐根试拔，易拔桩先拔出。起拔时用落锤向下振动少许，待锁口松动后再起拔；

⑦钢板拔出后桩孔及时用砂填实。

（4）拔桩中，操作方法正确、拔桩机振幅达到最大负荷、振动30min 时仍不能拔起时，停止振动，采取其他措施。

（5）在地下管线附近拔桩时，必须地管线进行保护，机械不得在上面作业。

（6）拔出的钢桩进行修整，并用冷弯法调直后待用。

扬州京杭运河特大桥基础钢板桩围堰施工实践（ 程概况 1、梁总体概况

扬州沿江公路京杭运河特大桥位于京杭运河与长江相交的入口处，全长为973m，桥梁全宽25.5m，主桥为78m+120m+78m 变截面预应力混凝土连续箱桥，采用挂篮悬臂浇注。

2、围堰所在地地质情况： 钢板桩入土涉及的地质情况为：从上往下依次为淤泥质亚粘土层、亚粘土层。

二、围堰设计方案

1、围堰设计方案及其特点

在图纸会审研究后，经业主、设计、监理、施工四方研究决定采用方形钢板桩围堰。钢板桩围堰尺寸为平面尺寸为26.75×15.20m，钢板桩型号为：德国拉森Larssen-III 型，单根钢板桩长为18 米，宽为0.6 米。钢板桩插打时顶标高为+5.0m，底标高为-13.0m。 (图1) 1. 2 钢板桩方案

① 钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森 Ⅲ型钢板桩，其主要技术参数为：W=1600cm3，g=6 0kg/m，依地质资料、钢板桩受力情况以及作业条件决定选用钢板桩长度18M 长。

② ② 打桩设备 投入45kw 振拨锤壹台配合浮吊施工。

③ 2. 围堰施工经过 1. 1 钢板桩整理 3.1.1 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2 米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩作锁口通过检查。检查采用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。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片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。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。 3.1.2 钢板桩的其它检查对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。锁口润滑及防渗措施。对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加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。

3.2 钢板桩围堰施工

3.2.1 钢板桩的插打运输 对于处理好的钢板桩，在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。钢板桩采用船只运输。

3.2.2 钢板桩的起插及过程控制 考虑到起吊设备和振动设备等因素，钢板桩围堰采用逐片插打。 各项准备工作就绪后，将事先加工好的定位桩精确垂直安设于上游中心（钻孔平台钢管桩），并用与导梁工字钢焊接牢固，导梁为上下双层导梁，确保插打第一片钢板桩的垂直度。第一片钢板桩以导梁为定位、垂直插（此项工作应反复仔细校正钢板桩位，确保垂直）至设计标高。其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。插打一片或几片后，将已插好的钢板桩点焊固定于导梁上。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。调整工具有千斤顶、木楔、导链等。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。

3.2.3 钢板桩的插打次序及合拢

钢板桩的插打次序是从上游中心开始，下游尾部直线端结束。插打时尽可能先用标识完好的钢板桩，合拢段选择符合同一标准尺度的钢板桩插打。

3.2.4 围囹支撑设置

待钢板桩施工完毕即可进行抽水，至设计第一道围囹标高时进行第一道围囹架设。围囹上下共设置3 道。围囹上面两道为双拼I45cm 工字钢，下面一道为双拼60ｂ＃工字钢组焊而成，按设计高程预先焊好∠ 125×125×10 角钢短牛腿作为临时支撑，待各围囹安

装并连接就位后，再与钢板桩焊接牢固。围囹合拢段按实际丈量长度在现场加工改制。

4. 钢板桩围堰拆除

4.1 待主墩0＃块施工结束及临时支撑设置完成即可进行钢板桩围堰拆除工作。在拆除工作中应注意：

4.1.1 钢板桩围堰拆除工作与围堰施工程序相反进行。首先采用水泵加水至最下一道围堰标高处拆除最下一道钢围囹，其余按此步骤进行直至最顶一层围囹拆除完毕。

4.1.2

钢板桩拔除先行由下游方向开始，对称施工至上游方向，采用DZ45 型振拔锤配浮吊进行施工。

4..1.3 拆除过程必须时刻注意施工安全。

4.2 钢板桩拔除方法

先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难 或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

4.3 钢板桩的施工中遇到的问题及处理： 由于河床地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决 ：

①打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角 桩或弧形桩绕过障碍物。

②钢板桩在淤泥质地段挤进过程中受到淤泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。

③钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于 或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用

卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

④由于淤泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。 5.围堰挡水效果

基坑抽水时，在抽水的同时施行适当的堵漏措施，当水基本抽完只有一台小水泵在抽水时，可清楚观察到围堰挡水止水效果：钢板桩围堰内表面基本没有漏水，只有少数较残旧的钢板桩由于接头不紧密导致一些漏水；基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象。说明钢板桩围堰是成功的。

6.变形观测 在钢板桩围堰挡水期间，我们定期对钢板桩顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内的偏 移量稳定在2cm 以内，说明堰体是稳定的。

7.经验总结 施工实际效果表明：由于京杭大运河为II 级航道，最高通航水位+6.87m 桥位处多年平均水位为+4.0m，设计流量30m3/s,在保证通航及施工安全情况下，钢板桩围堰具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点，这对于水深较大、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利，而且相对钢围堰，钢板桩围堰一次性投入费用较低，占用流动资金较少，因此采用钢板桩围堰，在经过技术性、经济性、施工安全性以及便利性比较后使用在京杭大运河还是相当合理可行的。