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  3. 内容

钢板桩设计和施工时的常见问题

一、渗漏和涌砂

1. 现象

基坑挖土过半时,发现钢板桩渗漏,主要在接缝处和转角处,有的地方还涌砂。

2. 原因分析

•旧钢板桩在使用前未进行校正修理或检修不彻底,锁口处咬合不好,以致接缝处易漏水。

•转角处为实现封闭合龙,需采用特殊形式的转角桩,这类转角桩经过切断焊接工序,可能会产生变形。

•打设钢板桩时,两块板桩的锁口插对不严密,不符合要求。

•钢板桩的垂直度不符合要求,导致锁口漏水。

•转角处未使用U形定型钢板桩,相邻钢板桩之间未咬合。

3. 预防措施

•旧钢板桩在打设前需进行矫正,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。

•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。

•打桩前对钢板桩逐根检查,剔除连接锁扣处锈蚀、变形严重的钢板桩,修整合格后方可使用。

•钢板桩转角处应使用L形或U形定型钢板桩,确保咬合紧密。

•为保证钢板桩垂直度,可用两台经纬仪从两个方向控制锤击入土。

•封闭合龙困难时,可采用异形板桩或轴线封闭法处理。

4. 治理方法

•采用水玻璃水泥浆以阀管双液灌浆系统施工堵漏。

•锁口不密封漏水时,应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞,或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处,通过水流渗透自行填塞。

•也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理,减小渗水量。

•发现有脱缝时,可在开口处补插钢板桩,以减少缝隙中漏水、漏泥现象。

 

二、钢板桩倾侧、坑底土隆起及地面裂缝

1. 现象

采用拉森钢板桩,开挖土方的挖土机及运土车辆设在地面钢板桩侧,开挖不久即发现钢板桩顶侧倾,坑底土隆起,地面裂缝并下沉。严重时整排桩呈弧形推向坑内方向,地面呈弧形裂缝,地面下沉明显。

2. 原因分析

•施工区域处于软土地区,设计的嵌固深度不够,桩后地面下沉,坑底土隆起是管涌的表现。

•挖土作业时挖土机及运土车在钢板桩侧,增加了土的地面荷载,导致桩顶侧移。

•土体形成圆弧滑裂面,整体稳定性不满足要求。

3. 防治措施

•钢板桩嵌固深度必须由计算确定,按相关规范执行。

•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。

•钢板桩设计时须考虑地基整体稳定。

•一般拉森桩施工时配合压密注浆,基底做压密注浆,厚度按土质而定。

•钢板桩支护转角处连接不够紧密,易发生流砂现象,需进行压密注浆,注浆数量为3~4根。

•地下水位较高时需进行轻型井点降水配合。

 

三、打桩阻力过大,不易贯入

1. 原因分析

•在坚实的砂层或砂砾层中打桩,桩的阻力过大。

•钢板桩连接锁口锈蚀而变形,致使板桩不能顺利沿锁口而下。

2. 处理方法

•第一种原因:需在打桩前对地质情况做详细分析,充分研究贯入的可能性,在施工时可伴以高压冲水或振动法沉桩,不能用锤硬打。

•第二种原因:在打桩前对板桩逐根检查,有锈蚀或变形的及时调整。还可在锁口内涂以油脂,以减少阻力。

 

四、钢板桩倾斜

1. 现象

钢板桩施打过程中发生倾斜,板桩头部向打桩行进方向倾斜。

2. 原因分析

•在软土中打板桩时,连接锁口处的阻力大于板桩周围的土体阻力,形成不均衡力,使板桩向前进方向倾斜。

•被打桩与邻桩锁口间阻力较大,而打桩行进方向的贯入阻力小。

3. 防治措施

•施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正。

•发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身,边拉边打,逐步纠正。

•对先打的板桩适度预留偏差(反向倾斜)。

•使用精确的定位设备,确保桩身垂直。

•进行地质勘探,了解地下障碍物的分布。

•控制打桩速度,避免过快打入,使用减震设备减少振动对桩身的影响。

•当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,必须拔起重打。

•在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正。

•倾斜度较大时,采用异形桩来纠正,异形桩一般为上宽下窄或宽度大于或小于标准宽度的板桩,可根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。

 

五、钢板桩扭转

1. 原因分析

钢板桩之间的连接采用的是铰式锁口连接。

2. 防治措施

•在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口。

•当钢板桩墙产生扭转或蛇形弯曲时,应在钢板桩和导梁之间设置足够的卡板。

•在钢板桩与围檩之间的两边空隙内,设滑轮支架,制止板桩下沉中的转动。

•在两块板桩锁口扣搭处的两边,用垫铁和木榫填实。

 

六、共连(打板桩时和已打入的邻桩一起下沉)

1. 现象

在软土中打板桩时,当遇到了不明障碍物、孤石或板桩倾斜等情况时,板桩阻力增加,便会把相邻板桩带入。

2. 原因分析

钢板桩倾斜弯曲,使锁口阻力增加。

3. 防治措施

•发生板桩倾斜及时纠正。

•把相邻已打好的桩(数块)用角铁电焊临时固定。

•不是一次把板桩打到标高,留一部分在地面,待全部板桩入土后,用屏风法把余下部分打入土中。

•数根板桩用型钢连在一起。

•在连接锁口上涂以黄油等润滑剂,减少阻力。

•运用特殊塞子,防止土砂进入连接锁口。

•板桩被带入土中后,应在其顶部焊以同类型的板桩以补充不足的长度。

 

七、水平伸长(沿打桩行进方向长度增加)

1. 原因分析

钢板桩锁口扣搭处有约1cm的空隙。

2. 处理措施

属于正常现象。对四角要求封闭的挡墙,设计时要考虑水平伸长值,可在轴线修正时纠正。

 

八、遇地下障碍物

1. 现象

钢板桩施打过程中遇到大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够。

2. 处理方法

•采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

•若遇块石或孤石,采用转角桩或弧形桩仍无法施工时,可采用冲孔桩机引孔方法施工。

•在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移。

 

九、钢围檩背后回填不密实

1. 现象

•钢围檩架设后未及时回填。

•钢围檩背后回填不饱满。

2. 防治措施

•与钢围檩架设施工同步施工,及时回填钢围檩背后。

•钢围檩背后回填后应捣实。

•采用回填细石混凝土或快凝水泥填充密实。

 

十、钢板桩垂直度差、线型不平顺

1. 现象

•钢板桩施工采用振动锤施工时,受地质影响容易导致垂直度差,线型不平顺,影响整体支护力和阻水效果。

•钢板桩容易受力变形。

2. 防治措施

•为保证钢板桩的准确定位及竖直度,采用定位导向架定位,定位导向架采用钢桁架结构。

•钢板桩施打需要引孔助沉,必要时需要水冲助沉。

•钢板桩施打采用屏风式打入法施工,不易使钢板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸,打入精度高,易于实现封闭合龙。

•密扣且保证开挖后入土不小于2m,保证钢板桩顺利合龙;转角处使用转角钢板桩。

 

十一、锁口脱开

1. 原因分析

钢板桩墙打入砂层时,容易发生锁口脱开。

2. 防治措施

•在锁口下部安装栓帽。

•配合冲水清砂。

•采用屏风式沉桩法,每次入土深度不应大于2m。

 

十二、拔桩问题

1. 拔桩阻力大

•拔桩时先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。

•对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100~300mm,再与振动锤交替振打、振拔。

•对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法。

•钢板桩打入前在桩身涂抹黄油等减摩剂,可减轻拔出过程中的阻力。

2. 拔桩后土孔处理

•对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。

•桩每拔高1m后暂停引拔,振动几分钟让土孔填实。

•钢板桩拔出后剩余的空隙,应及时用1:1水泥砂浆填实或压注水泥浆液填充,避免工后土体沉降。

3. 拔桩对周边环境影响

•钢板桩在软土地层中拔出时会带出一部分土体,造成土体损失,如拔出后的空隙不及时注浆充填,空隙两侧的土体会向缝隙内滑动,造成地面沉降甚至引起地面开裂。

•振动打拔钢板桩在淤泥质粉质黏土或松散砂层中会引起地面开裂。钢板桩拔出过程的振动往往大于打入过程的振动。

 

十三、钢板桩变形与矫正

钢板桩为多次周转使用的材料,在使用过程中会发生板桩的变形、损伤,使用前应进行矫正与修补:

1. 表面缺陷修补

先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污,然后用焊接修补的方法补平,再用砂轮磨平。

2. 端部平面矫正

用氧气乙炔切割部分桩端,使端部平面与轴线垂直,再用砂轮对切割面进行磨平修整。

3. 桩体挠曲矫正

腹向弯曲矫正时,两端固定在支承点上,用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正;侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行。

4. 桩体扭曲矫正

可视扭曲情况采用以上方法矫正。

5. 桩体局部变形矫正

对局部变形处用氧气乙炔热烘与千斤顶顶压、大锤敲击相结合的方法进行矫正。

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,或采用氧气乙炔热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。

 

十四、钢板桩施工综合注意事项

1.钢板桩施工前要周密布置,熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。

2.打桩前,对钢板桩逐根进行检查,剔除连接锁扣处锈蚀、变形严重的钢板桩,待修整合格后方可使用。

3.打桩前,可在钢板桩的锁口内涂抹油脂,以方便钢板桩的打入、拔出。

4.弯曲的钢板桩(桩身弯曲矢度大于1‰桩长)不得使用。

5.拉森桩入土深度必须达到桩长1/2以上。

6.基坑开挖过程中应对支护结构、周边环境进行观察和监测,数据应及时反馈并指导施工。

7.钢板桩需要接长时,接头不得多于一个。沿钢板桩墙轴线方向,各钢板桩接长焊缝位置应交错设置,错开的距离不宜小于500mm。

8.围檩安装后与钢板桩之间如有间隙,应将间隙全部用型钢焊接,确保钢板桩均匀受力,围堰四角应加强处理。

9.在拆除围堰前,必须回填使围堰内外相平后方可拆除围堰。

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