拉森钢板桩的施工与质量控制

徐利军 姚建军 花双陆

浙江省台州市交通工程公司（317000）

拉森钢板桩结构具有重量轻、强度高、锁口紧密、施工方便、施工速度快、安全性高、环保效果显著、对空间要求低等优点，在码头、挡土墙、防洪断流、建桥围堰等很多工程建筑上得到较广泛应用。虽然在不同的工程应用中，钢板桩的施工工艺不太一样，但一般都包括:钢板桩的制作，钢板桩吊运与堆放，钢板桩的施打，基坑开挖，钢板桩的拔出等工作。

1 钢板桩的制作及质量控制

根据现场的施工条件、施工图纸以及岩土工程勘察报告，结合拉森钢板桩宽度适中，抗弯性能好、施工安全等方面考虑，选用合适的钢板桩。钢板桩制作包括工厂加工和现场制作:一般是先在工厂完成大部分工作，然后运到现场。现场制作工作只是接桩，除锈，防腐，加劲板等辅助性工作。

质量控制措施:钢板桩除了进行材质检验外，还要对其外观进行检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正和筛选。要详细对其检查、丈量、分类、编号,同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩采用检查小车进行检验。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800～1 000 ℃)、焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。同时确保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。钢板桩的接长应以等强度焊缝接长。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。对于检查合格的钢板桩，涂以黄油混合物油膏(重量配合比为:黄油:沥青:干锯末:干黏土=2:2:2:1)，以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。

2 钢板桩的吊运与堆放及质量控制

装卸钢板桩宜采用两点吊，如果钢板桩长度较大时，可以采用扁担吊，吊运时每次起吊的钢板桩数不宜太多，并注意保护锁口免受损伤。钢板桩检查合格后，由运输平车运至桩位，按插桩顺序堆码。运输和保管钢板桩时应特别的留意，钢板桩直否和连锁是否保持原来的形状是影响钢板桩工程质量的重要因素之一。钢板桩本身很薄，因此在运输和储放时，应尽量不使它弯曲和产生其他的变形。

堆放钢板桩的场地应该是很平整的，地层的土质必须坚实均匀，以免有不平衡的沉陷而使钢板桩发生弯曲。堆放时由于场地的限制，一般要多层码放，最下一层的钢板桩下面须垫一些厚板。最多允许堆放四层,每层用垫木隔开高差不得大于1 cm,上下层垫木中线要在同一垂直线上，允许误差不得大于2 cm。垫木高度不能过小，以免起吊时穿钢丝绳有困难。如果场地上的钢板桩有多种截面形式，长度也不同，就要把他们分类堆放。每堆钢板桩之间应留有一足够宽度的通道以供吊运机械穿行。在堆放和运输钢板桩时应起吊轻放，避免钢板桩相互撞击，或与其他物体相碰而使连锁扭曲。

3 钢板桩的施打及质量控制

钢板桩施工能否顺利进行，关键决定于施工机械的选择,选择需要考虑以下几个因素:1）工程规模：打(拔)钢板桩的数量、尺寸、形状，尤其要考虑钢板桩的重量与氏度。2）地质情况:应结合地质情况，以利于钢板桩的打入或拔出。3）作业能力:要符合工程进度的要求。4）作业环境:要满足噪声、振动等公害控制的要求。

钢板桩的施工机具按照打入方式的不同分为以下几种:1）冲击打入机械:自由落锤、蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等。2）振动打入机械:可用于打桩，也可用于拔桩，如振动打拔桩锤。3）振动冲击打桩机械:在振动打桩机的机体与夹具间设置冲击机构，振动打桩机产生上下振动的同时，产生冲击力，使施工效率大大提高。4）静力压入机械:依靠静力将钢板桩压入土中，如液压压桩机、钢索卷扬机压桩机。

钢板桩施打时,如要使它与设计的位置一致，则必须在施工地点按设计位置用木料做一套导向设备。先在钢板桩设计中线的两旁各打一排导桩。导桩的间距事先需要设计一下。两排导桩的里侧各安一道导向夹梁。两道导向夹梁间的净距即为钢板桩墙的宽度。为保持其距离准确起见，可在导向夹梁之间，每隔适当距离嵌一个临时垫木，待钢板桩打至此处时再将其敲去。一段钢板桩墙打好后，拆去导向夹梁，拔去导桩，移置下一位置继续使用。

另外一种控制打桩方向的导向设备是用槽钢和钢板桩做成的。由槽钢做成的导向夹子卡在已打好的钢板桩上。导向夹子的另一端里侧安有一对钢板桩做成的导向夹梁，钢板桩墙即打在这一对导向夹梁之间。

首先,钢板桩的设置位置要符合设计要求;其次,为便于基础施工，在基础边缘之外应留有装拆模板的余地；为方便标准钢板的利用和支撑设置，钢板桩的平面布置应尽量平直整齐,避免不规则的转角，以保证钢板桩成型后的横平竖直。施打时，应采用单桩逐根打入法施打拉森钢板桩，其步骤如下:1）先放出基槽的边线和桩位线，在地面上设置定位槽，然后在定位槽内桩的位置上打木桩，并用铁钉在木桩顶钉出桩中。2）打桩时应尽量保持桩身垂直，打桩机吊起钢板桩，人工扶直，如打桩时发现桩的垂直度偏差过大影响坑槽内施工时,应拔起重新打桩。3）单桩逐根连续施打,注意桩顶高程不宜相差太大，根据现场地质及基槽开挖深度应作围护结构检算以确定桩点，一般为9m～12 m。

插打钢板桩的次序，对圆形围堰，应自上游开始，经两侧至下游合拢；对矩形围堰，从上游一角开始，至下游合拢；这样不仅可以使围堰内避免淤积泥砂，而且还可以利用水流冲走一部分泥砂，以减少开挖工作量。更重要的是保证围堰施工的安全。

钢板桩围堰在合龙处往往形成上窄下宽的状态。这使得最后一组扳桩很难插下。常用的办法是将邻近一段钢板桩墙的上端向外推开，以使上下宽度接近；必要时，可根据实测宽度,做一块上窄下宽的异形钢板桩，合龙时，先将异形钢板桩插下，再插最后一块标准钢板桩。

4 基坑的开挖及质量控制

根据渗水量可以分为无水开挖和有水开挖。1）无水开挖

基坑开挖之前要抽水，抽水之前，为保证导框受力均匀,应将钢扳桩与导框之间空隙用垫木塞紧。从围堰内排水时，若发现有渗漏，可在抽水发现后以可以用板条、棉絮、麻绒等在板桩内侧进行嵌塞，或者在漏缝外侧水中抛投煤灰拌锯末，效果显著。

利用抓斗取土，当坑内积水到一定深度时即可抽水，然后继续开挖。抽水深度大于支撑高度时，要加设支撑然后才能继续往下开挖，严禁设置支撑前超挖。在加设支撑时要检查各节点是否顶紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。

2）有水开挖

若根据计算，渗水量较大，水泵不能满足抽水要求，需要采用有水开挖。进行基坑开挖时，根据支撑布置，防止超挖，及时进行支撑布置。遇水后，支撑布置工序暂停，使用高压射水泵进行水下基坑开挖，使用吸泥机吸泥，但是要保证基坑内水位要保持在最下一层支撑之上。基坑开挖至设计标高时可以进行水下混凝土封底。封底后，再进行抽水，根据支撑布置，要边抽水边设置支撑，严禁抽水过深，要随时观察围堰变化情况，有问题及时处理。

开挖时排水一般采用明沟集水井抽水、井点降水或二者的结合排水。

5 拔桩

钢板桩系多次重复使用的设备，基础或墩身筑出水而后即可拨出钢板桩，拆除围堰。为了使拔出钢板桩的工作得以顺利进行，可将钢板桩与水下封底混凝士接触部位涂以沥青,在拔除钢板桩前，向围堰内灌水，使围堰内水面高出河水面1～1.5m，利用静水压力将钢板桩推开,使其水下封底混凝土脱离。必要时，可用打桩锤击打待拔的钢板桩，再行拔出。钢板桩预应制备圆孔，便于连接起吊卡环。

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，必要时进行水下切割。宜采取射水或锤击等松动措施，并尽可能采用振动拔桩法。

6 结语

总之，拉森钢板桩的作用是挡住基坑四周的土体，防止土体下滑和防止水从坑壁周围渗入或从坑底上涌,避免渗水过大或形成流沙而影响基坑开挖。采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短。而且由于U形锁口式钢板桩有自止水功能，大大减少了基坑渗水、流沙等问题，取得了极好的社会经济效益。

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