谈钢板桩工作井施工工艺与注意事项

张若愚

（济南聚源水务有限公司，山东 济南250000）

济南市卧虎山水库供水线路龙门泵站至南康泵站扩建工程主要为龙门泵站出水管路改造、南康泵站设备及出水管改造。本标段输水管道工程全长2.746 km，管道设计为DN1600螺旋钢管。新建调节水池1座、工作井6座、检修阀井门2座及检修孔阀门井5座。沉井底的高程是94.58～95.33 m，管道底的高程是91.25～99.4 m、顶管的覆土深度是0.9～17.84 m。本项目的0+860工作井开挖深度达10.6 m，开挖深度超过5 m，属于“危险性较大的分项工程”因此在施工前必须进行支护等防护措施。

1 施工准备

1）熟悉施工现场情况（现场、设计、地质情况）和组织施工方案的设计及审核，工程开工前及时与业主、监理联系，做好方案交底及审核工作（主要为方案的可行性）。

2）施工区域现状全部为原状土，现场施工已做好施工区域及周围道路进场准备，用于打桩机械设备进出与施工及材料的进出运输，并确保施工安全。

3）组织绘制施工总平面布置图和工作井施工图，确定施工顺序，基底标高、土方堆放地点。

4）设置测量控制网，包括控制基线、轴线和水准基点。完成场地平整、桩的布置，测设标高，并对工作井做好定位轴线的控制测量和校核。进行工作井测量定位放线，经检查复核无误后，方可作为施工控制的依据。根据设置的控制网点放样出施打钢板桩的边线。

5）机械设备运进现场,进行维护检查、试运转，使处于良好的工作状态

2 钢板桩支护施工

根据现场实际情况、工作井开挖深度、地质情况，并综合考虑安全性、经济性、方便施工、加快工期进度的原则。根据工作井深度及地质情况，计划采用15 m长Ⅳ型拉森钢板桩，钢板桩底部入土固钳深度不小于4.3 m，钢板桩密实排列依次打入预定标高。

2.1 施工过程

钢板桩由斗山500-7或日立550液压高频振动打桩机提供动力。根据钢板桩的初始定位，调整牵引液压桩的牵引装置，确定桩的垂直或倾斜度，定位准确，根据桩的位置和垂直度、倾斜度对桩进行对齐下桩。具体施工过程如下：定置支撑线→固定桩的位置→钢板桩结构施工→围檩、角撑、支撑→工作井封底及后靠背施工→顶管施工→填充→钢板桩的拔出。

2.2 工作井钢板桩施工方法

2.2.1 施工准备

1）按照现有工作清理干净施工现场，以防止在施工过程中对环境和建筑物造成破坏。

2）检查钢板杆的变形：在钢板杆的装卸和运输过程中可能会发生碰撞、弯曲和扭转变形等。因此，在安装钢板桩之前，应检查并验证其变形，并应检查钢板桩的校准检查和处理。

3）检查打桩机构：打桩机是钢板桩最重要的抽拉设备。将其拉出之前，须特别检查该线路是否被阻塞并且可以正常使用，振动锤的端功率达到420～540 kW，夹板牙齿没有太多磨损。

2.2.2 插打钢板桩

1）打桩期间，使用经纬仪在两个方向上进行转向，以确保钢板立杆的垂直性。检查后，插入第一片钢板以确保合适，然后将第一片钢板用作参考，并对称地插入两侧，以使每堆钢板到达预定位置。在施工期间，必须始终通过锤球控制桩的垂直度，并且必须及时调整偏差。桩的允许偏差为：水平位置在纵向方向上为100 mm，水平位置为-50~0 mm，垂直度为1%。

2）插打施工中，施工要点为“插桩正直、分散即纠、调整合拢”，一定要严格遵守。

2.2.3 工作井、接收井基坑开挖及凹槽施工

使用HTACHI08长臂挖掘机进行挖掘。开挖分5个阶段进行，并安装了5个封闭凹槽。基坑垫的底部应调平并手动挖掘。分五步开挖，进行五道围挡安装施工。基坑垫层底需人工整平辅助开挖。凹槽采用500×500H型钢。

2.2.4 拔出钢板桩

在拔出钢板桩之前，必须先填充基坑中的地面。将地面填充到设计高度后，打桩机将驱动到图纸中的临时施工平台的布局，以执行拉桩操作。

3 钢板桩打桩技术要求

1）在施工中必须严格执行各种检查制度。对材料进行严格检查，检查钢板的类型、等级、品牌、规格和制造商合格证明。施工队实行“三检”制度，即自检，互检和中转检查。要求质量检查员轮班进行检查，以确保施工过程的每个过程都奠定了实现卓越项目质量的坚实基础。

2）钢板桩块之后，仅由拔桩器驱动直到项目结束。在堆叠之前，使用锤球手动检查垂直度，以确保钢板杆的垂直度和平面的位置。

3）如果需要焊接钢板桩和支座，则必须首先根据设计条件进行试焊，只有在通过测试后方可进行正式焊接。

4）将钢板桩推至预定高度并紧咬。请勿使用弯曲的钢板桩。

5）在大块的岩石或其他无法识别的障碍物的表面建造钢板桩时，如果钢板桩无法穿透，可以使用角杆或弧形杆来避开障碍物。

6）驱动钢板叠之后，仔细检查钢板的咬合度。如果有裂纹，可以将钢板杆插入孔中，以防止水和污物泄漏到间隙中。

7）挤压钢板桩时，由于受力不同等原因，钢板桩会从侧面挤压，容易变形，必须采取纠正措施。在弯曲位置，拉动钢板杆1.0~1.8 m，然后将其锤击并重复振动几次，以破坏或推出较大的石头，从而校正钢板桩的位置并减小倾斜度。

8）如果钢板杆的轴线非常倾斜，则可以用异型桩对其进行校正。特殊形状的桩通常是宽度大于或小于标准宽度的板桩。异型杆需要根据实际坡度焊接；如果坡度较低，则也可以再次用提升机，提升机和钢缆锤将电线杆上下颠倒。

9）拆卸前，必须将其填充到设计高度。

10）拆除钢板桩。钢板堆通过振动锤法去除。拔出桩之前，请使用拔桩器夹头锁定桩头，并使牵引线与中心桩线完全对齐；拔出杆时，首先用振动锤使锁振动，以减少与土壤的接触，然后通过拉动进行振动。抬起桩时，确保始终抬起起重机的尾部，以防止倾翻。如果打桩方法正确，则打桩机的振幅达到最大负荷，振动桩30 min后不能升起，停止振动，采取其他措施。

4 施工中的特殊情况和解决方案

由于打桩时会产生一定振动,振动会损坏土壤位移，地面和附近建筑物的沉积。因此，项目的目的是确保钢板桩支撑的安全性和可靠性。

1）振桩之前，振动锤的杆夹应拧紧钢桩的上端，并且振动锤和钢衬套的重心应保持在同一直线上。用振动锤将钢桩夹紧并提起，使工字钢桩垂直放置或将钢板桩锁插入相邻桩的锁中。桩稳定后，位置正确且垂直，振动再次下沉。停止振动并及时检查桩的垂直度，如有偏差应及时纠正。当钢桩的下沉速率突然降低时，应停止下沉，将钢桩抬高0.5~1.0 m，然后迅速下沉。如果她仍然无法下沉，则需要采取其他步骤。

2）在装载过程中，如果还有其他无法识别的障碍物，当钢板桩未打入足够深时，可使用角桩或弯曲桩绕过障碍物。

3）在柔软的地面上，附近的桩可能会进入该情况。为了降低阻力，可将相邻的磁极焊接在一起，并用黄油和其他油脂润滑连接磁极锁。

4）总滑移破坏通常是由桩插入深度不足引起的，可以通过临时添加横向夹板来解决。

5 监测监控

运转良好的钢板桩监视主要涉及监视和测量高度和平面位置的变化、漏水、局部组件的变形以及施工期间每个组件的地下水位的变化。功能良好的钢板桩，应在分析过程中及时了解工作状态。对工作井支护结构的施工过程进行分析和监测，预测施工情况，及时了解工作良好的支护结构的工作情况，并制定相应的应急措施。