【摘 要】 钢板桩近年在我国各地的应用越来越多，需求量也越来越大，它具有高强、轻质、隔水性好、使用寿命长、安全性高、对空间要求低、环保效果显著等优点，还具有救灾抢险的功能，施工简单、工期短、建设费用低，因此钢板桩的用途相当广泛。本文主要介绍市政给排水工程中钢板桩的特点及其主要工法构造，分析了钢板桩的施工工艺、质量及安全控制措施。
　　【关键词】 钢板桩;施工技术;市政工程;给排水工程
　　钢板桩的运用虽已有近百年的历史，但从20世纪30年代才开始被广泛运用。作为现代基础与地下工程领域的一种重要施工材料，钢板樁可满足传统水利工程、市政道路、交通工程、环境污染整治以及突发性灾害控制等众多工程领域的施工需求。随着工业的发展，冶金金属压延技术的不断提高，使高质量的钢板桩可在工厂中成批制造，为钢板桩的大量推广运用创造了良好的条件。
　　一、钢板桩的特点
　　钢板桩是带锁口的热轧型钢，靠锁口互相咬合而形成封闭的钢板桩墙，可用市政给排水等工程中，其形状有U字形、T字形、Z字形和H形。其主要特点是强度高，接合紧密，不易漏水，施工简便、速度快，适用于软弱地层及地下水丰富的地区，由于锁口处接合紧密，解决了用其它工法施工防渗墙时在接合部位易开叉的问题。
　　二、钢板桩主要构造的分类
　　1.独立式构造
　　独立式构造的上部没有支撑，由钢板桩的抗弯刚度和桩入土深度的侧向抵抗力来抵抗水压力、土压力等荷载。
　　2.拉锚式构造
　　这种构造主要是在钢板桩及锚碇间用拉锚或钢丝连接、通过入土部分桩的侧向抵抗力及锚固装置来平衡水压力、土压力等荷载，拉锚式构造是钢板桩工法中最常见的方法。
　　3.单元式构造
　　单元式构造是将直线型钢板桩组成筒状打入地下，中间填充砂或砂砾形成直线型钢板桩单元。
　　4.双层钢板桩式构造
　　双层钢板桩式构造是将钢板桩呈两排打入，在顶部用拉锚连接后，填充砂土形成墙体。
　　5.支撑式构造
　　在较深的挡土墙工程中，依靠H型钢等水平撑来支撑钢板桩，主要在基坑开挖时用作临时挡土墙。
　　三、钢板桩的施工工艺
　　1.钢板桩施工的基本要求。
　　钢板桩的位置应符合设计的要求，以方便排水管廊的基础施工，在基础最突出的边缘外部预留支模、拆模的空间;在挖土、扎钢筋、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，禁止任意拆除、碰撞支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不能在支撑上搁置重物。同时，基坑护壁钢板桩的形状、平面布置应尽量整齐平直，避免不规则的转角，各周边的尺寸尽量符合板桩模数，以便规范钢板桩的利用和支撑设置。
　　 图1 插钢板桩护坡深基坑 图2 插钢板桩护壁施工桥梁底部基础
　　2.钢板桩施工的顺序
　　根据施工图和高程设置沉桩的定位线→剥离表层回填矿渣土→按照定位线设置沉桩的导向槽→整修施工机械的运行路线→设置围护桩→将围护桩送到指定的标高位置→焊接支撑→挖土→对排水管廊进行施工→填土→拔去钢板桩。
　　3.钢板桩的吊装、检验、堆放
　　当钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物，对缺陷部位加以整修。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内;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，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;装卸钢板桩宜采用两点吊，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤;钢板桩堆放的地点，应选择在平坦而坚固的场地上，便于运送到打桩的施工现场。
　　4.导向架的安装
　　在钢板桩的施工中，为了保证桩的竖直，应控制桩的打入精度，保证板桩的屈曲变形以提高桩的贯入能力;同时，需要设置一定刚度的单层双面导向架。
　　5.钢板桩的打设
　　在钢板桩的施工中，需要正确进行流水段划分、选择打桩机械及打桩方法，使打桩后的板桩墙有较好的防水作用及较大的刚度，保证板桩墙面的平直并满足基础施工要求，并对封闭式板桩墙封闭合拢。
　　6.挖土
　　土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖，土方开挖至板桩顶部以下1米处进行支撑施工;支撑设置在板桩墙顶以下0.5米处，根据设计位置在钢板桩内壁上焊托架，然后吊装H型钢并焊接加固;基坑周边的一定范围内严禁堆载，地面及坑内设排水措施;开挖过程中注意支护体系的变形观察，基坑内作业时，有专职安全员负责。
　　7.钢板桩的拔除
　　基坑回填后，为了重复使用需要拔去钢板桩。在拔去钢板桩前，需要仔细研究拔桩的时间、顺序及拔桩方法。否则，由于拔桩的振动及拔桩带土过多，将会引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构造成危害并影响临近的原有建筑物、底下管线的安全。拔桩时，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。
　　四、钢板桩施工质量的控制措施
　　1.轴线位置的控制措施
　　为控制轴线位置偏差，施工前应严格按照设计要求进行施工轴线控制点放样，沿轴线打入木桩，木桩间距小于样架的长度;施工时，需保证样架的中心线。在设计的钢板桩轴线上，施工中经常检查钢板桩轴线上的木桩是否被破坏，若已被破坏，则应及时恢复。
　　2.法向倾斜度的控制措施
　　检查钢板桩的外形尺寸，对变形较大的钢板桩不予使用;异形钢板桩制作时应减小其翘曲度;经常检查样架的宽度，如有变形应及时调整，在样架的中部应用葫芦固定以避免施工过中样架变形;打桩时应坚持测量每一根桩的倾斜度，不可过度松放钢丝绳;打桩过程中经常上下活动钢板桩，避免快速一次插打到位使钢板桩下部偏转而影响后续桩法向质量控制。 　　3.轴向倾斜度的控制控制
　　桩身扭转是由于钢板桩锁口是铰接的，在下插和锤击作用下会产生位移和扭转，并牵动相邻已打入钢板桩的位置，使中心轴线成为折线形。用葫芦将已打入的钢板桩拉紧，使钢板上部向后拉回微小的位移，同时可避免在打桩时带动前边已打入的桩向前进方向倾斜;打桩时使振动锤的打击方向略微倾斜;应适当减慢钢板桩的入土速度，当钢板桩打入一定的深度后，向上提升一定高度再向下打桩，几次反复后，最终将钢板桩打到设计高程。这样可减小钢板桩底部的偏转和弯曲;为了减小锁口之间的摩擦力，可在锁口上涂上油脂;在土层比较硬时，可将钢板桩前端做成斜角，利用土层反力进行纠偏。
　　4.桩顶部高程的控制措施
　　在钢板桩的轴线附近作标记，施工中常用水平尺和高程标记进行控制。为了防止先打入的钢板桩随后打入的桩一起下沉，可以预留一定高度，等后边桩打入后一起打入。也可以将先打入的桩焊牢，再打后边的桩，当桩有下沉的趋势时，用气割将钢板桩腹板烧一个小洞，插入钢并将钢筋两端放在样架上，阻止钢板桩下沉。
　　五、钢板桩安全环保的控制措施
　　1.防污染措施
　　基坑开挖后坑内积水及混凝土养护后积水，应采用水泵抽入泥浆输送车，不得任意排放;承台吸泥采用泥浆泵吸出，泵管道直接输送至泥浆池或泥浆输送车内，施工过程中应随时检查泵管，确保泵管道的完好，以防泥浆渗漏污染流水。
　　2.安全保证措施
　　对操作人员进行安全思想教育，提高操作人员安全意识，实行培训持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。各个作业队应设立安全巡查员，配戴安全口哨及标志，负责现场安全的检查和指挥;在施工人员进入施工现场时，应配戴安全帽，高空作业时应系安全带，水上作业的人员均配备救生衣;注意工地防火，现场要摆放防火器材。
　　在振动落锤进行施工时，必须有专门的指挥人员;临近既有线旁或者在既有线20米以内进行施工作业时，必须设置现场防护员和驻站联络员，确保既有线行车的安全。同时，施工负责人要调查确定上下班路线，人、机、工具、材料严禁侵入界限。
　　六、结语
　　我国钢板桩的应用尚处于起步阶段，与西方发达国家相比差距较大。由于地域分布广、地质结构复杂多变，各项基礎设施建设将为我国钢板桩的应用提供极为广阔的空间。钢板桩施工组织设计必须同其它施工组织设计一样，制定一套完整的质量保证体系，加强现场质量管理，进行文明施工和安全生产。同时，采用新型钢板桩产品、新构造形式、新设计理念、科学合理的钢板桩工法和先进的桩工设备，必将极大促进我国基础施工领域的技术进步。
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