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钢板桩支护结构设计与施工

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钢板桩支护结构设计与施工1第14章钢板桩支护结构设计与施工14.1概述钢板桩支护结构属板式支护结构之一,钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧(或冷弯)型钢,靠锁口或钳口相互连接咬合,形成连续的钢板桩墙,用来挡土和挡水;具有高强、轻型、施工快捷、环保、可循环利用等优点。钢板桩支护结构在国内外的建筑、市政、港口、铁路等领域都有悠久的使用历史。14.1.1钢板桩钢板桩断面形式很多,英、法、德、美、日本、卢森堡、印度等国的钢铁集团都制定有各自的规格标准。常用的钢板桩截面形式有U型、Z型、直线型及CAZ组合型等,参见图14-1。bsthbhbstbtbb...

钢板桩支护结构设计与施工
1第14章钢板桩支护结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与施工14.1概述钢板桩支护结构属板式支护结构之一,钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧(或冷弯)型钢,靠锁口或钳口相互连接咬合,形成连续的钢板桩墙,用来挡土和挡水;具有高强、轻型、施工快捷、环保、可循环利用等优点。钢板桩支护结构在国内外的建筑、市政、港口、铁路等领域都有悠久的使用历史。14.1.1钢板桩钢板桩断面形式很多,英、法、德、美、日本、卢森堡、印度等国的钢铁集团都制定有各自的规格标准。常用的钢板桩截面形式有U型、Z型、直线型及CAZ组合型等,参见图14-1。bsthbhbstbtbbbhyy图14-l常用钢板桩截面形式由于种种原因,以前我国国内生产钢板桩规格很少,仅鞍钢等少数钢厂生产过小规格的“拉森”式(U型)钢板桩,在沿海地区港口工程中多使用日本、卢森堡等国钢铁集团生产的钢板桩,而进口钢板桩的价格较高,这些因素都限制了我国国内钢板桩的大规模应用。近年来随着国民经济的高速发展,国内各种建设项目钢板桩的用量逐年递增,钢板桩应用水平也在不断提高,带动了钢板桩行业的发展。为此在2007年,由中国钢铁工业协会牵头,制订了国内热轧U型钢板桩标准《热轧U型钢板桩(GB/T20933-2007)》,为大力推广国产钢板桩的生产和应用打下了良好的基础。近年来钢板桩朝着宽、深、薄的方向发展,使得钢板桩截面模量和重量之比率)不断提高,此外还可采用高强度钢材代替传统的低碳钢或是采用大截面模量的组合型钢板桩,这都极大地拓展了钢板桩的应用领域。14.1.2钢板桩支护结构钢板桩支护结构由打入土层中的钢板桩和必要的内支撑或拉锚体系组成,以抵抗水、土压力并保持周围地层的稳定,确保地下工程施工的安全。从使用的角度可分为永久性结构和临时性结构两大类,永久性结构主要应用于码头、船坞坞壁、河道护岸、道路护坡等工程中;临时性结构则多用于高层建筑、桥梁、水利等工程的基础施工中,施工完成后钢板桩可拔除。本章中主要述及后者,重点介绍作为临时工程的钢板桩支护结构的设计和施工的要点。根据基坑开挖深度、水文地质条件、施工方法以及邻近建筑和管线分布等情况,钢板桩支护结构型式主要可分为悬臂板桩、单撑(单锚)板桩和多撑(多锚)板桩等,此外常见的围护(挡土、挡水)结构还有桩板式结构、双排或格型钢板桩围堰等。1.悬臂式结构悬臂式钢板桩挡墙无撑无锚,完全依靠板桩的结构强度和入土深度保持挡墙的稳定和整U型Z型CAZ型直线型2体的安全。坑侧土体易于产生变形,围护结构的桩顶位移和弯矩值均较大。此外,该结构形式要求坑底及板桩底部土体有足够的强度以抵抗产生的反力,因此,在基坑底部被动区土体地质条件不良时,可考虑采用土体加固的方式以提高被动区土压力。2.单撑(单锚)及多撑(多锚)式结构单撑(单锚)式钢板桩支护结构由钢板桩围护体系和单道内支撑(或墙后锚拉结构)组成。内支撑可以采用钢筋混凝土支撑或钢支撑,墙后锚拉结构根据地基条件的不同可以采用锚杆或(钢或钢筋混凝土)拉杆连接锚桩(或锚碇墙)构成。单锚式钢板桩支护结构同一般的板式内支撑结构类似,但它属于无内支撑支护结构,后方须有足够的场地条件以设置锚拉结构。多撑(多锚)式钢板桩支护结构由钢板桩围护体系和多道内支撑(或墙后锚拉结构)组成。内支撑或锚拉结构的增多使得该结构形式可适用于开挖深度较大的基坑工程中。由于钢板桩间锁口相互咬合,锁口处止水技术的发展使得单撑或多撑式的钢板桩支护结构也可应用于临水的基坑工程中,临水基坑钢板桩支护结构是在水上施打钢板桩,钢板桩自身(或与陆域结构)形成封闭的的围护体系,并通过设置单道(或多道)钢(或钢筋混凝土)内支撑(或圆形环梁)形成的支护结构。3.桩板式支护结构桩板式支护结构是采用工字钢、钢管桩或箱型钢板桩等结合横档板构成,根据需要设内支撑体系或拉锚结构。该支护结构主要由钢桩承受土压力,由于不能挡水,只能用于能干施工的情况下。该结构形式曾常用于浅埋地下铁道、箱涵等施工中。4.其它钢板桩结构形式双排钢板桩围堰结构是将钢板桩围护结构呈两排打入地基中,顶部依靠(钢筋混凝土或钢)拉杆相连,内部填充砂土形成一定宽度的墙体。格型钢板桩围堰则是将直线型钢板桩打设成圆形或圆弧形,在其中间充填砂土以形成连续墙体。两者均可视为一种“自力式”的重力式挡土墙,以钢板桩结构强度和内部填充物的自重和抗剪能力来抵抗外力。常用于水利基坑开挖的临时支护、码头岸壁结构或圈围造地的围护结构。14.2钢板桩支护结构的设计14.2.1设计参考资料钢板桩支护属传统的板式支护结构之一,由于具有施工速率快、可重复利用等明显的优点,世界各国应用均较为广泛,也展开了较为全面的研究。世界大型的钢板桩制造商如ARCELORMITTAL、新日本制铁株社等有自行编制的钢板桩的设计施工手册,具有很好的借鉴意义。此外也可参照我国《建筑基坑支护技术规程JGJ120-99》、《板桩码头设计与施工规范JTJ292-98》、日本建筑学会《挡土墙设计施工准则》及《深基坑工程设计施工手册》、欧洲《EN1993-52003:Designofsteelstructures:Piling》、DINEN12063《Executionofspecialgeotechnicalwork-sheetpilingconstruction》、UnitedStatesSteel的《SteelSheetPilingDesignManual》、USArmyCorps《DesignofSheetPileWalls(EM1110-2-2504)》等规范或专著。14.2.2荷载作用1.水土压力如第四章所述,一般砂土地基采用水土分算,而黏土和粉土地基一般采用水土合算。支护结构承受的土压力,与土层地质条件、地下水状况、支护结构各构件的刚度以及施工工况、方法、质量等因素密切相关,且呈现出时空效应,由于这些因素千变万化,十分复杂,因此难于计算土压力的精确值,目前国内外常用的计算土压力方法仍以库仑公式或朗肯公式为基本计算公式。具体土压力模式及计算公式可参见第四章相关内容。库仑公式及郎肯公式均为假设土体为极限平衡状态下的计算公式,实测资料表明,围护结构变形和土压力的调整使得作用于基坑围护结构上的土压力往往处于非极限平衡状态,第四章给出了4种非极限平衡条件下土压力与墙体位移的函数模型,此外,在USArmyCorps《DesignofSheetPileWalls(EM1110-2-2504)》中提供了一种简化的函数模型,即假设极限平衡土压力间土压力与墙体位移呈线性关系。3水土分算下水压力的计算根据具体情况可分别考虑按照三角形分布(考虑渗流)或梯形分布(不考虑渗流)来进行计算,具体参见第四章中有关水压力计算的相关内容。2.水流力、波浪力临水基坑钢板桩结构一侧或多侧临水,围护结构可能承受水流力及周期性波浪作用力。而在潮汐河口或河流中,受潮汐作用影响,水压力将处于实时变动之中;此外,临水基坑可能一侧临水,一侧挡水土,本身两侧压力不均。因此,水上基坑钢板桩支护结构同陆上基坑有所不同,应考虑对基坑围护结构两侧压力不平衡所带来的影响。受潮汐影响的临水基坑,基坑外设计水位一般取设计高、低水位,25年一遇极端高、低水位(基坑使用周期较长,基坑破坏损失严重时可考虑使用50年一遇)进行校核计算。不受潮汐影响的基坑,其临水侧坑外设计水位按对应水体的设计高、低水位取值,并应考虑暴雨预降水位工况。当有防洪、防汛要求的基坑,坑外设计水位应按相应防洪、防汛要求选用。临水基坑钢板桩结构上的水流力可按下式进行计算:AVCFW22ρ=(14-1)式中:F——水流作用力(kN);V——水流设计流速(m/s),取基坑所处范围内可能出现的最大平均流速;Cw——水流阻力系数,根据表14-1取值;ρ——水的密度(t/m3),淡水取1.0,海水取1.025;A——钢板桩围护结构与流向垂直平面上的投影面积(m2)。钢板桩迎水侧水流力可考虑采用倒三角形分布,即上式水流力作用点作用于水面下1/3水深处。水流阻力系数表14-1长/宽1.01.52.0≤3.0矩形Cw1.501.451.301.10圆形0.73此外,若考虑临时基坑受斜向水流作用的影响,水流阻力系数应乘以影响系数m,m应按表14-2取值:受斜向水流作用的影响系数表14-2名称简图m圆端α(o)0510151.01.131.251.37矩形α(o)0102030451.00.670.670.710.75若钢板桩支护结构需考虑波浪作用时,设计波浪的重现期可取为25年一遇。由于波峰作用时,钢板桩结构受到波压力作用;而波谷作用时,钢板桩结构受到波吸力作用。因此,应根据可能出现的不同工况,按最不利的组合进行计算。根据波浪要素、基坑围护外形及尺度、钢板桩外侧水深等参数的不同,波浪对钢板桩结构的作用主要表现为波浪对直墙式建筑物的作用(图14-2)或波浪对斜坡式建筑物的作用。具体作用力的计算与波态、波要素、水深等因素有关,较为复杂,因篇幅有限,此处不再一一列出,可参照我国《海港水文规范(JTJ214-2000)》或美国《CoastalEngineeringManual(EM1110-2-1100)》中有关波浪力的计算内容。αα4p'd(a)波峰作用时(b)波谷作用时图14-2波浪对直墙式建筑物的作用3.其它作用力同其它支护形式的基坑一样,在基坑设计时还需要考虑施工车辆荷载及基坑周边的超载、建筑基础荷载等荷载。而临水基坑的钢板桩支护结构中,钢板桩除受波浪、水流荷载作用外,还可能出现其它环境荷载,特别是当钢板桩在水面以上的悬臂段较长时,风荷载成为不可忽略的因素,风荷载的可参照相关规范计算。上述支护结构计算所用的荷载计算理论或方法,虽经长期实践证明是可行的。但从安全、经济等因素综合评价,尚有不足之处。因为基坑土方开挖,钢板桩围护墙两侧土压和水压的平衡即被破坏,使钢板桩受力发生变形,圈梁支撑等相继承受作用力,随着土方向下继续开挖,变形不断发展,结构承受的作用力亦不断发生变化。因此,整个土方开挖及支护结构施工过程中,支护系统呈现复杂的受力状态。本节中上述各种荷载的计算方法没有反映出支护结构所承受的侧压力随基坑开挖而变化的实际状态。因此,有条件时最好采用能动态反映支护结构受力的有限元方法进行设计,相关内容可参见第6章,但计算中采用的有关参数,应尽可能地反映地层的实际情况,并结合实践经验进行反 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 以综合判断。而临水基坑所受波浪水流力的计算亦可采用模型试验加以确定。14.2.3钢板桩支护结构的计算钢板桩支护结构的计算方法很多,包括古典的静力平衡法、等值梁法等,和解析求解的弹性法到弹性地基梁法(平面/空间)、连续介质数值计算方法等。弹性地基梁法(平面/空间)、连续介质数值计算方法等参见第6章相关内容,本章主要介绍古典计算方法。古典的静力平衡法、等值梁法均不考虑墙体及支撑变形,将土压力作为外力施加于支护结构,然后通过求解水平方向合力及支撑点弯矩为零的方程得到结构内力,虽然这些方法未考虑墙体变形及墙体与土的相互作用,但在工程界仍广泛运用,在国内外的板式支护结构、钢板桩结构的计算规范或手册中均有推荐。1.悬臂式钢板桩计算悬臂式钢板桩挡墙无撑无锚,完全依靠钢板桩的入土深度保持挡墙的稳定。一般用于开挖支护深度不大的基坑工程中。静力平衡法(自由支撑法):悬臂式板桩的入土深度和最大弯矩的计算通常按以下步骤进行(图14-3)。图14-3悬臂式板桩计算简图(1)通过试算确定板桩埋入深度1t,假定埋入深度为1t,然后将净主动土压力acd和净被动土压力def对e点取力矩,要求由def产生的抵抗力矩大于由acd所产生的倾覆力矩的2倍,即防倾覆的安全系数为2以上。5(2)确定实际所需深度t,将通过试算求得的1t增加15%,以确保钢板桩的稳定。(3)求入土深度2t处剪力为零的点g,通过试算求出g点,该点净主动土压力acd应等于净被动土压力dgh。(4)计算最大弯矩,此值应等于acd和dgh绕g点的力矩之差值。(5)选择板桩截面,根据求得的最大弯矩和钢板桩材料的允许应力(钢板桩取钢材屈服应力的1/2),计算板桩的最小横截面积。确定板桩型号。2.单撑(单锚)钢板桩计算单撑(单锚)板桩根据入土深度的深浅,计算方法分为两种,当入土深度较浅时,板桩上端为简支,下端为自由支承;当入土深度较深时,下端则为固定支承。(1)单撑浅埋钢板桩计算假定上端为简支,下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁,作用在板桩后的土压力为主动土压力,作用在墙前的为被动土压力(图14-4)。(a)土压力分布(b)叠加后的土压力分布图(c)钢板桩弯矩图(d)钢板桩变形图图14-4单撑浅埋板桩计算计算简图为使钢板桩保持稳定,作用在板桩上的力aR、aE、pE必须平衡,对A点取矩等于零,即0=∑AM,亦即0)32()(32=+⋅−+⋅=−tHEtHEHEHEpappaa整理上式可求得最小入土深度t:)(2)23(paapEEHEEt−−=(14-2)再由∑=0X,即可求得作用在A点的支撑反力aRpaaEER−=(14-3)根据求得的入土深度t和支撑反力aR,可计算并绘出钢板桩的内力图,依此求得剪力为零的点,该点截面处的弯矩即为板桩最大弯矩maxM,据此最大弯矩和钢板桩材料的允许应力选择板桩的截面。而由支撑反力即可设计内支撑或锚拉结构。由于aE和pE均为t的函数,所以先要假定t值,进行验算,如不合适,再重新假定t值,直至合适为止。板桩的入土深度主要取决于桩前的被动土压力,而被动土压力只有当土体产生较大变形时才会产生,因此计算时,被动土压力(三角形BCD)只取其一部分,安全系数多取为2。(2)单撑深埋钢板桩计算单撑深埋板桩上端为简支,下端为固定支承,用等值梁法计算为简便。其计算简图如图14-5所示。6(a)等值梁法(b)板桩上土压力分布图(c)板桩弯矩图(d)等值梁图14-5用等值梁法计算单撑板桩简图ab为一根梁,一端为简支,另一端固定,其反弯点在C点。如C点切断ab梁,并于C点置一自由支承形成ac梁,则ac梁上的弯矩图将保持不变,此ac梁即为ab梁上ac段的等值梁。用等值梁法计算板桩,为简化计算,常用土压力等于零点的位置来代替反弯点的位置。其计算步骤如下:(1)计算作用于钢板桩上的土压力强度,并绘出土压力分布图,计算土压力强度时,应考虑板桩墙与土的摩擦作用,将板桩墙前和墙后的被动土压力分别乘以修正系数(为安全起见,对主动土压力则不予折减),钢板桩的被动土压力修正系数见表14-3。to深度以下的土压力分布可暂不绘出。钢板桩的被动土压力修正系数表14-3土的内摩擦力40o35o30o25o20o15o10oK(墙前)2.32.01.81.71.61.41.2K(墙后)0.350.40.470.550.640.751.0(2)计算板桩墙上土压力强度等于零的点离挖土面的距离y,在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力,即yKPyHKyKKabapγγγ+=+=)()(apKKKPy−=γ(14-4)式中bP──挖土面处板桩墙后的主动土压力强度值;其余符号意义同前。(3)按简支梁计算等值梁的最大弯矩maxM和两个支点的反力(即aR和oP)(4)计算板桩墙的最小入土深度ot。xyt+=ox可根据oP和墙前被动土压力对板桩底端D点的力矩相等求得,即:26)(xKKKPap−=γo)(6apKKKPx−=γo(14-5)板桩下端的实际埋深应位于x之下(图14-5(b)),所需实际板桩的入土深度为ott)2.1~1.1(=一般取下限1.1,当板桩后面为填土时取1.2。用等值梁法计算板桩是偏于安全的,实际计算时常将最大弯矩予以折减,USArmy《DesignofSheetPileWalls(EM1110-2-2504)》中给出了砂土和粘性土中钢板桩结构计算弯矩的折减计算图表。折减系数据经验为0.6~0.8之间,一般采用0.74。73.多撑(多锚)式钢板桩计算(1)支撑(锚杆)的布置和计算支撑(锚杆)层数和间距的布置,影响着钢板桩、支撑、围檩的截面尺寸和支护结构的材料量,其布置方式有以下两种:1)等弯矩布置这种布置是将支撑布置成使板桩各跨度的最大弯矩相等,充分发挥钢板桩的抗弯强度,可使钢板桩材料用量最省,计算步骤为:①根据工程的实际情况,估选一种型号的钢板桩,并查得或计算其截面模量W。②根据其允许抵抗弯矩,计算板桩悬臂部分的最大允许跨度h。由WhKWMfa3max61γ==∴36aKfWhγ=(14-6)式中f──板桩的抗弯强度的设计值;γ──板桩墙后的土的重度;aK──主动土压力系数。③计算板桩下部各层支撑的跨度(即支撑的间距),把板桩视作一个承受三角形荷载的连续梁,各支点近似地假定为不转动,即把每跨看作两端固定,可按一般力学计算各支点最大弯矩都等于maxM、minM时各跨的跨度,其值如图14-6所示。2)等反力布置这种布置是使各层围檩和支撑所受的力都相等,使支撑系统简化。计算支撑的间距时,把板桩视作承受三角形符载的连续梁,解之即得到各跨的跨度如图14-7所示:图14-6支撑的等弯矩布置图14-7支撑的等反力布置这样除顶部支撑压力为P15.0外,其他支撑承受的压力均为P,其值按下式计算:22115.0)1(HKPPnaγ=+−)15.01(22+−=nHKPaγ(14-7)通常按第一跨的最大弯矩进行板桩截面的选择。以上两种支撑布置方法是一种理想状况,实际施工中可能由于主体结构影响等各种原因不能按上述方法布撑,此时,则将板桩视作承受三角形荷载的连续梁,用力矩分配法计算板桩的弯矩和反力,用来验算板桩截面和选择支撑规格。由于多撑(多锚)式钢板桩结构为超静定结构,其计算中常引入新的假设条件,如前述等值梁法分工况计算钢板桩及支撑结构内力时,假设上一工况所得上一道支撑轴力不变。而81/2分担法假设支撑承担半跨内的主动土压力。此外,多撑(多锚)式钢板桩结构计算中常用的还有Terzaghi(塑性铰法),该方法假设钢板桩结构在支撑点(第一道支撑除外)以及基坑开挖底面标高位置均有一塑性铰,根据静力平衡条件求得各支撑点的反力和钢板桩的弯矩。值得一提的是,该方法中根据实测及模型试验结果,假设开挖深度内墙后的土压力采用梯形分布图式,水压力则按照三角形分布,Terzaghi(塑性铰法)在工程界应用较广,在现今较多国外设计规范中仍然采用。(2)多撑(多锚)式板桩入土深度计算’多层支撑(锚杆)板桩入土深度,可用盾恩近似法或等值梁法进行计算。图14-8多层支撑板桩计算简图1)盾恩近似法计算其计算步骤如下:①绘出板桩上土压力的分布图,经简化后的土压力分布如图14-8所示。②假定作用在板桩'FB段上的荷载''BFGN。一半传至F点上,另一半由坑底土压力''RMB承受。由图14-8几何关系可得:25)(21)(21xKKxLHKapa−=+γγ即0)(52=−−−HLKHxKxKKaaap(14-8)式中aK、pK、H、5L均为已知,解得x值即为入土深度。③坑底被动上压力的合力P的作用点,在离基坑底x3/2处的W点,假定此W点即为板桩入土部分的固定点,所以板桩最下面一跨的跨度为:xLFW325+=(14-9)④.假定F、W两点皆为固定端,则可以近似地按两端固定计算F点的弯矩。2)等值梁法计算其计算步骤同单撑(单锚)板桩:①绘出土压力分布图,如图14-9②计算板桩墙上土压力强度等于零点离开挖面的距离y值。③按多跨连续梁AF,用力矩分配法计算各支点和跨中的弯矩,从中求出最大弯矩maxM,以验算板桩截面,并可求出各支点反力BR、CR、DR、FR,即作用在支撑上的荷载。④根据FR和墙前被动土压力对板桩底端O的力矩相等的原理可求得x值,而xyt+=o所以板桩入土深度为:ott)2.1~1.1(=(14-10)9(a)(c)图14-9等值梁法计算多层支撑板桩计算简图(a)土压力分布图;(b)等值梁;(c)入土深度计算见图4.其它钢板桩支护结构的计算(1)临水基坑支护结构计算要点临水基坑钢板桩支护结构及基坑稳定性的计算方法与陆上基坑围护计算方法类似,但由于水上钢板桩外部水压力、波浪力等处于变动之中,因而应在计算中应根据所计算的荷载按最不利组合进行计算。在临水钢板桩实际施工中,随着基坑内抽水和开挖,钢板桩受周边水压力的作用发生变形,一般钢板桩中部凸向基坑内侧而钢板桩端部有外扩趋势,因而造成钢板桩上层支撑有受拉的趋势;此外,水上钢板桩支护结构一般两侧荷载不均衡,如在波浪作用下,波峰作用和波谷作用使得钢板桩两侧压力不均且呈现一定的周期性摆动;这些因素使得围护体系的变形或位移呈现一定的复杂性,而这往往对内支撑结构包括止水体系均为不利。考虑到以上特点,在进行临水基坑设计计算时,为反映基坑整体变形对结构内力的影响,应优先考虑使用整体有限元方法指导设计,且应加强支撑系统中各节点的抗拉、抗剪、抗弯能力。工程实测资料表明,钢板桩支护结构在变化的水压力、波浪力作用下,呈现一定的“摆动”现象,因此,在设计时可通过抛石护底、钢板桩外侧加设钢板桩等措施增强基坑支护体系的刚度,以保障基坑的整体安全。(2)桩板式支护结构计算要点桩板式支护结构一般适用于能够干施工的条件下,墙后土压力由衬板传递给钢桩承受,钢桩间距一般为0.8~1.6m左右,间距过小则钢桩数量增多,间距过大则衬板厚度增加、钢桩强度增加。桩板式支护结构的计算与常规板式支护类似,只是单根钢桩承受着桩中心距范围内的土压力。(3)双排(格型)钢板桩结构双排或格型钢板桩一般用于临水侧的围堰结构,均为利用钢板桩结构以及内部填充的砂土来抵抗外力的作用。双排(格型)钢板桩围堰的设计计算可参见我国《干船坞设计规范》。5.钢板桩支护结构的稳定性验算钢板桩支护结构一般作为围护墙也兼作止水墙,因此钢板桩的入土深度不仅要满足自身结构的安全,还要满足基坑稳定性的要求。钢板桩支护结构同板式结构一样,都需要进行:整体稳定性验算、抗滑移验算、抗倾覆稳定性、抗隆起稳定以及渗流稳定性验算。基坑稳定性验算参见第5章内容。14.2.4钢板桩型号的选择由结构计算求得钢板桩结构的最大弯矩后,可根据强度要求确定钢板桩的截面模量和钢板桩的材质,最终选择确定钢板桩型号。钢板桩的强度验算一般按下式进行:[]σσ≤+=ANWMmax(14-11)式中σ──钢板桩的计算应力maxM──最大弯矩值设计值或标准值(b)10W──截面模量N──轴向力A──截面面积[]σ──钢板桩强度设计值或允许应力表14-4给出了欧洲、日本和国内相关规范中热轧钢板桩的抗拉和屈服强度指标:热轧钢板桩的力学性能表14-4钢号抗拉强度(Mpa)屈服强度(Mpa)钢号抗拉强度(Mpa)屈服强度(Mpa)S240GP(欧)340240Q295bz(中)390~570295S270GP(欧)410270Q390bz(中)490~650390S320GP(欧)440320Q420bz(中)520~680420S355GP(欧)480355SY295(日)480295S390GP(欧)490390SY390(日)540390S430GP(欧)510430表14-5、表14-6、表14-7分别给出了中国、日本、卢森堡等钢铁生产企业生产的部分热轧钢板桩规格以供参考:需注意的是:对于U型钢板桩,由于锁口在中性轴上,受弯时剪力最大,但由于实际锁口一般不予焊接,使得钢板桩容易形成斜向转动,中性轴偏转降低了截面抗弯的有效高度从而削弱了钢板桩挡墙的截面模量;此外,内支撑的设置的不同以及施工方法、锁口中的土粒等因素均会使得钢板桩斜向转动,削减截面模量。国家标准《热轧U型钢板桩》中部分钢板桩技术规格表表14-5断面尺寸(mm)每延米面积板桩重量每延米W型号Bht1cm2/mkg/mcm3/m400×15040015013.174.458.41520600×13030013010.378.761.81000600×18060018013.4103.981.61800750×205750205.511.5109.986.31600750×22075022212.0123.496.92000750×22575022514.5140.6110.42500因此,对于U型钢板桩,在应用公式(14-11)进行计算时,其钢板桩截面模量W应该有所折减,对于钢板桩上有刚性胸墙时,可考虑将截面模量乘以折减系数0.9,对于上部不设胸墙且钢板桩打入软土中时,有关资料建议可考虑乘以折减系数0.7。为了考虑到钢板桩锁口能够转动带来的结构计算的影响,在钢板桩实际计算时,可采用有限元软件进行精细化模拟,如ABAQUS软件的连接单元可用来模拟钢板桩接头的特性。计算过程中,将连接单元特性选为HINGE,运用局部坐标的运动约束,耦合连接单元两个节点位移及两个转动自由度,只允许连接单元两个节点在一个自由度上进行转动,如图14-10。由于钢板桩之间并不能完全自由转动,而是存在极限转动角度,需采用STOP命令来制定其转动的上下限角度。图14-10钢板桩锁口节点模拟Bth11另外值得一提的是:式(14-11)属于弹性分析计算的范畴,在欧洲钢板桩设计规范《EN1993-52003:Designofsteelstructures:Piling》中给出了塑性设计方法,此前主要应用于丹麦,塑性设计方法可大大节约钢板桩材料(最大可达35%),塑性设计主要方法是引入塑性截面模量代替弹性截面模量;即允许钢板桩最大弯矩处形成塑性铰而不是以钢板桩最外层纤维应力控制。日本新日本制铁株式会社生产的钢板桩表14-6尺寸重量bhts截面积每延米每平方惯性矩截面模量断面形式型号mmmmmmmmcm2/mkg/mkg/m2cm4/mcm3/mFSP-ⅠA400858.08.011335.588.84500529FSP-Ⅱ40010010.510.515348.01208740874FSP-Ⅲ40012513.013.0191.096.9150168001340FSP-Ⅳ40017015.515.5242.5102.1136.1386002270FSP-ⅤL50020024.324.3267.6105210630003150FSP-ⅥL50022527.627.6306.0120240860003820NSP-ⅡW60013010.310.3131.261.8103130001000NSP-ⅢW60018013.413.4173.281.6136324001800NSP-ⅣW60021018.018.0225.5106177567002700直线型YSP-FL50044.59.561.712339689YSP-FXL50047.012.777.2154570121ARCELORMITTAL生产的钢板桩表14-7尺寸重量bhts截面积每延米每平方惯性矩截面模量断面形式型号mmmmmmmmcm2/mkg/mkg/m2cm4/mcm3/mAU1675041111.59.3146.586.3115328501600AU1875044110.59.1150.388.5118393001780AU207504441210164.696.9129.2444402000AU23750447139.5173.4102.1136.1507002270AU2575045014.510.2187.5110.4147.2562402500AU267504511510.5192.2113.2150.9581402580PU2860045415.210.1216.1101.8169.6644602840PU3260045219.511242114.1190.2723203200AZ1963038110.510.516481128.6369801940AZ256304261211.218591.5145.2522502455AZ266304271312.219897.8155.2555102600AZ286304281413.2211104.4165.758940275512总之,选择确定钢板桩型号应综合考虑使用年限、结构强度、允许挠度、施工可行性等各种因素,最大化地利用钢材,做到技术、经济效益显著且施工可行、质量有保证。14.2.5钢板桩的防腐蚀设计永久性钢板桩支护结构的防腐蚀措施包括选择耐腐蚀钢种、预留腐蚀裕量、防腐涂层、阴极保护等。处于腐蚀环境中,作为永久性支护结构的钢板桩,在选择型号时,需根据结构使用年限及环境条件的不同预留一定的腐蚀裕量。一般钢板桩随着所处大气、水质条件等的不同年腐蚀量亦不同,在淡水环境中钢板桩(单面)年腐蚀量约为0.03mm/a~0.06mm/a,在海水环境中约为0.05mm/a~0.5mm/a,其中在水位变动区及浪溅区腐蚀速速最快。此外,有必要时应考虑部分砂的磨蚀。除了考虑预留腐蚀量外,并可采取其它防腐措施,如涂刷防腐凃层、外加电流或牺牲阳极进行阴极保护、钢材添加合金材料等,具体参见相关防腐规范和专著。14.2.6钢板桩支护的止水设计基坑工程要求支护结构有可靠的止水体系以保证干施工的施工环境并防止流土、流砂、管涌、坑底隆起等破坏。钢板桩支护结构通过锁口连接单片钢板桩,最理想的状态是钢板桩锁口完全没有缝隙的咬合,但从钢板桩打设及转动方面考虑,一般锁口处均有富裕,因此需要通过锁口的密封及自身的插入深度起到止水、保障基坑安全的作用。当然,同其它板式支护结构一样,也可以通过设置独立的止水体系,如在锁口后方施工深层搅拌桩、高压喷射注浆止水帷幕等,这可以参见第12章等相关内容。钢板桩锁口止水密封效果与多方面因素有关,如自身锁口形状(阴阳连接、环形、套型等)及咬合程度、钢板桩施打后的弯曲变形、倾斜旋转、水土的腐蚀、地质条件等。钢板桩锁口的止水密封不外乎天然密封及人工密封两种方式。1)天然密封是指依靠钢板桩背侧的浮游物或者土砂等细颗粒物质堵塞锁口间隙,起到止水的效果。一般,粒径分布越好,止水效果越好。但当钢板桩背侧是水或是土粒较粗时,一般需要很长时间才能体现堵塞效果。实际施工中,可以采取一定的辅助措施加快天然密封的效果,如在水中倒入炉渣等密封材料、基坑内抽水开始时加快抽水速度形成较大水位差以将密封材料冲入锁口等。天然密封的锁口止水一般需要一定的时间,而且在有波浪作用或是变动水压力作用下的临水基坑中,钢板桩围护结构呈现一定的摆动,因此,完全依靠天然密封来止水是不可靠的。2)人工密封可以在钢板桩沉桩前或是之后采取密封措施。在钢板桩沉桩前,可以通过预先焊接锁口;在钢板桩锁口内预先涂上止水材料,止水材料主要是膨润性的溶剂、弹性密封料、树脂类溶剂及膨胀性橡胶等构成;可以预先在钢板桩沉桩位置成槽以水泥膨润土替换原状土;在钢板桩锁口位置预先钻孔换填水泥膨润土;在锁口附近预先或沉桩后换填膨胀性止水料等措施进行人工密封锁口。而在钢板桩沉桩后,可考虑在锁口中用木楔(膨胀型)、圆的或成型橡胶绳或塑料绳加上膨胀性的填料填充;将锁扣焊接,若锁口缝干净不透水可直接焊接,若锁口缝透水可通过用扁钢或型钢覆盖加以角钢焊接完成密封。在止水要求较高或强渗透性的支护工程中亦可考虑同时使用多种止水措施。当然,钢板桩的止水除了竖向锁口密封以外,钢板桩相接处、钢板桩与圈梁(或底板)、钢板桩与拉杆(锚杆)等节点均需要止水,主要可采取焊接、设置防水垫圈或止水带(止水片)等地下工程防水 技术措施 安全生产方案及措施施工现场安全技术措施安全技术措施及方案皮带机检修技术措施皮带维修安全技术措施 或是节点构造措施完成。钢板桩的止水效果影响因素较多,现今对钢板桩止水性还没有统一的界定或定义,也没有统一的测试方法,因而也难以定量测定漏水量,一般仍通过渗透试验得出钢板桩相对的渗透止水效果。14.3钢板桩的施工14.3.1施工前准备在钢板桩沉桩前,应该作充分的调查和准备,以在施工时制定可行的施工组织 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和施工工艺。施工场地条件的调查主要包括场地周边环境、地质条件的调查,场地周边环境包括13场地周边的建筑、地下管道等及其对施工作业在净空、噪音、振动方面的限制;周边道路交通状况;施工场地钢板桩堆放及运输的能力;施工设备及水电供应条件;沉桩条件(陆上打桩还是水上打桩);施工作业气象或海象条件以及钢板桩施工对周边通航等方面的环境影响等。而地质条件主要需要调查地层的分布、颗粒组成、密实度、土体强度、静/动力触探及标贯试验结果等。此外,还需掌握工程所用钢板桩数量、尺寸、截面形状、钢材材质及其施工难易程度,如Z型钢板桩由于形心不对称可能造成钢板桩的旋转等。14.3.2沉桩设备及其选择钢板桩沉桩机械设备种类繁多且应用均较为广泛,沉桩机械及工艺的确定受钢板桩特性、地质条件、场地条件、桩锤能量、锤击数、锤击应力、是否需要拔桩等因素影响,在施工中需要综合考虑上述多种因素,以选择既经济又安全的沉桩机械,同时又能确保施工的效率。常用的沉桩机械主要有:冲击式打桩机械、振动打桩机械、压桩机械等。表14-8给出了各种沉桩机械的适用情况,供选型时参考。各类打桩机的适用情况表14-8冲击式打桩机械机械类别柴油锤蒸汽锤落锤振动锤压桩机型式除小型板桩外所有板桩除小型板桩外所有板桩所有形式板桩所有形式板桩除小型板桩外所有板桩钢板桩型长度任意长度任意长度适宜短桩很长桩不适合任意长度软弱粉土不适不适合适合适可以粉土、黏土合适合适合适合适合适砂层合适合适不适可以可以地层条件硬土层可以可以不可以不可以不适辅助设备规模大规模大简单简单规模大发音高较高高小几乎没有振动大大小大无贯入能量大一般小一般一般施工条件施工速度快快慢一般一般优点燃料费用低、操作简单打击时可调整故障少,改变落距可调整锤击力打拔都可以打拔都可以其它缺点软土启动难、油雾飞溅烟雾较多容易偏心锤击瞬时电流较大、或需要专门液压装置主要适用于直线段由于在具体施工时可增加各种辅助沉桩措施,建议在正式施工前采用初选的机械进行试沉桩试验,证明是合适后再最终选定沉桩设备。1.冲击式打桩机械冲击式打桩机械沉桩打桩力大,具有机动、可调节特性,施工快捷,但应选择适合的打桩锤以防止钢板桩桩头受损。冲击式打桩机械沉桩一般易产生噪音和振动,在居民区等区域使用受到限制,但在港湾或偏远地区使用。常见的主要有以下几种:(1)柴油打桩锤由于打击能量大,需要辅助设备不多,从而成为常用的打桩机械,它的驱动方式为单动或双动,主要由缸体、活塞(夯锤)和缸体底部冲击块构成,燃料雾化方式为冲击雾化或喷射雾化,冷却有水冷和气冷等形式,国产与进口的柴油锤规格见表14-9:14柴油锤选择是否恰当,关系到板桩的顺利打入及作业效率的高低。有经验的施工人员可根据土质情况很快决定选用何种桩锤,此外亦可参照相关书籍通过图表等进行初步选型。柴油锤使用时应注意一下几点:适当选择桩帽及缓冲材料并正确安装;燃料及润滑油选用正确,润滑油按 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 期限补充;使用前燃烧室要清理干净,柴油喷出量控制恰当;不可偏心锤击,活塞冲程不能超越界限;导向机构与导向杆间的间隙要经常检查并保持合适的尺寸;各部分螺栓要经常检查是否松动;要经常注意桩锤与桩架发生的异常振动,一旦出现即停止施工,检查原因;一般情况每击2mm为停锤标准,当10击的贯入度为5mm时,应停止锤击。各类柴油锤的规格表14-9型号性能D1-25(国产)D1-40(国产)D62(国产)D80(国产)K25(日产)K35(日产)K45(日产)撞锤质量(kg)2500400054007300250035004500总质量(kg)5650925810000140005200750010500最大冲击能(kg·m/次)625010000227003105073501029013230每分钟锤击次数40~6040~6036~5036~4539~6039~6039~60冷却方式水冷水冷水冷水冷水冷水冷水冷燃料消耗(l/h)18.523.024.030.09~1212~1617~21形式筒式筒式筒式筒式筒式筒式筒式(2)下落式打桩锤下落式打桩锤可应用于柴油锤所适合的各种场地条件下,且能得到与柴油锤同样的夯锤重量比。可以将达11T的夯锤提高至最大1.2m,在最大锤击能量下,每分钟锤击次数可以达到40下。施工时,可选择重锤低打来减小桩头损伤和降低噪音。若控制精确,该方法可获得75~80%的额定输出能量,同时内置数据记录装置可自动进行打桩记录。下落式打桩锤根据桩锤下落方式的不同分为三类:缆绳式下落桩锤、蒸汽式下落桩锤及液压落锤等。(3)双动式液压打桩锤(液压锤)双动式液压锤低噪声、无油烟、低能耗,正不断被扩大使用,目前国内主要是使用进口的液压锤。双动式液压锤内部有封闭夯锤,夯锤由液压抬升,在下落过程中得到额外增加的能量,可产生2g的重力加速度,在最大锤击距1m的情况下即相当于2m的自由落差;液压锤在每分钟50/60击的情况下可产生35kN·m到3000kN·m的最大冲击能量;其配置的电动控制系统可以控制锤击能量;每锤的锤击能量可以数字化测量显示;结构相对简单,部件数量较少;液压桩同时可以用来进行拔桩。这是这些优点,使得液压锤在施工中效果很好。一般选择的夯锤与桩体及桩帽的重量比例为1:1~1:2,每次的打击能量应在35kN·m到90kN·m。表14-10给出了进口液压锤的规格:日产液压打桩锤的规格表14-10型号性能MHF3-4MHF3-5MHF3-7HK45NH-40NH-70HNC65撞锤质量(kg)4000500070004500400070006500总质量(kg)650075009500910098001430013300最大冲击能(kg·m/次)50608053.359.687.876每分钟锤击次数1~851~801~8022~6028~8025~7020~70液压压力(Mpa)25.028.032.017.720.620.617.215(4)蒸汽/空气打桩锤国内的蒸汽/空气打桩锤用得不多。主要是需配置一套锅炉及管道等,较为麻烦。蒸汽锤有单动与双动,各种汽锤的型号、性能见表14-11。在国外双动式蒸汽/空气打桩锤仍有使用。国外双动式蒸汽/空气打桩锤的夯锤要小得多;该打桩锤若与压缩机使用可以最大效率运行,且压缩空气能量损失要少;最大的双动式打桩锤每击能量约为30kN·m,小于其它打桩锤,但其打桩速度却很快,较大的桩锤每分钟能达100下,而小点的能达到400下;为防止能量损失,该方法沉桩一般不需要使用桩帽;该桩锤可以用来拔桩和水下作业。双动式空气/蒸汽打桩锤锤重与桩重比一般不小于1:5。蒸汽锤施工应注意:必须确保中心锤击;施工时,操作人员要离开桩锤至少5m;当每击贯入量小于3mm就需停止锤击;桩锤不能超负荷作业;当每击贯入量超过200mm时,要调整冲程,减少锤击力。各类蒸汽锤的规格表14-11型号性能单动3t(国产)单动7t(国产)MBR270日产(单动)MBR600日产(单动)SB180日产(单动)SB400日产(单动)撞锤质量(kg)31006600300067506001300总质量(kg)4200950028805940最大冲击能(kg·m)32408900375084309402160每分钟锤击次数60~9024~305050150115冲程(mm)1350165012501250410500蒸汽压力(Mpa)0.7~0.80.7~1.01.01.00.8~1.00.8~1.0空气压力(Mpa)0.7~0.80.7~0.80.6~0.70.6~0.72.振动打桩机械振动打桩机的原理是将机器产生的垂直振动传给桩体,导致桩周围的土体结构因振动而降低强度。对砂质土层,颗粒间的结合被破坏,产生微小液化;对黏土质土层,破坏了原来的构造,使土层密度改变,粘聚力降低,灵敏度增加,板桩周围的阻力便会减少。对砂土还会使桩尖下的阻力减少,利于桩的贯入。对结构紧密的细砂层,这种减阻效果不明显,当细砂层本身较松散时,还会因振动而加密,更难于沉桩。振动打桩锤现今主要有电动振动锤及液压振动锤等。振动锤根据最高工作频率的大小,主要有:低频振动锤(f≤15Hz)、中频振动锤(15Hz~25Hz)、高频振动锤(25Hz~60Hz)、超高频振动锤(f≥60Hz)。近年来,我国也自主研发并在一些重点工程中开始推广应用液压高频振动桩锤。电动式振动沉桩锤的性能表14-12性能机型偏心力矩(N·m)振动频率(t/min)振动力(kN)振幅(mm)电动机功率(kW)机械质量(kg)CH-20(国产)39272525011553500VHZ-4000A(日产)3504109509003603809.811.5603650VM2-5000A(日产)30040011004105506.18.2905310VM4-10000A(日产)600800110081010809.212.31508590振动打桩施工速度较快;如需拔桩时,效果更好;相对冲击打桩机施工的噪声小;在施工净空受限时可以使用;不易损坏桩顶;操作简单;无柴油或蒸汽锤施工所产生的烟雾。但是对硬土层(砂质上N>50,粘性土N>30)贯入性能较差;对桩体周围土层要产生振动;16设备容量的大小与停打之间的关系不明确;电动式振动时,瞬间电流较大,耗电较多;使用液压振动时,大多需要有专门的液压设备。表14-12为部分电动式振动沉桩锤的规格。3.压桩机械由于板桩打桩带来的振动和噪音,使得开发新的“无污染”的施工工艺成为迫切需要,而压桩机的广发运用也就应运而生。压桩机特别适用于粘性土壤,在硬土地区可采用辅助措施沉桩。压桩机一般以液压驱动,从先前沉入的一片或多片钢板桩获得反作用力,其工作机理参见图14-11。压桩机同时可用来进行拔桩操作,常见的压桩机械有如下三种:图14-11压桩机械工作原理1)第一种压桩方法:将板桩呈屏风式安放,而后压桩机通过吊车放在桩墙上。夯锤连接至钢板桩上,通过对两个夯锤加压将钢板桩压入地面一下,一般一次推入两根,夯锤完全压出的同时收回夯锤,这使得压桩机内的十字头及动力单元压力下降,从而可以重复进行。这种液压锤可以施加最高达3000kN的压力。其工作步骤见图14-12:2)第二种压桩方法:与第一种性能相似,但需要使用移动装置来固定安装的板桩墙并且可从一面墙移动到另外一面墙上,完全不依赖于吊车。在此装置中,先用长螺旋钻预先松土。运行时通过一链条牵引至固定点或是先沉板桩来提供补充压桩力。见图14-13。3)第三种压桩方法:压桩机可以在板桩墙上行走,一根一根地将板桩全部压入全部深度。这种压桩机不用吊车,此外还可以施打圆形的钢板桩。其工作步骤如图14-14,表14-13为日产部分液压机规格。日产液压静力压/拔桩机规格(自行式)表14-13形式SA75SA100SW100SW150GPII150STP30压入力(kN)7501000100015001500300拔出力(kN)8001100110016001600350压入速度(m/min)5.0~16.71.5~35.21.5~35.22.2~19.21.4~22.72.0~16.4拔出速度(m/min)5.3~14.13.2~27.53.2~27.52.6~16.12.2~17.62.3~14.9动力(kW)9614714714714732适用钢板桩(日产)IA~IVA400mm宽IA~IVA400mm宽IIW~IVW600mm宽IIW~IVW600mm宽VL~VIL500mm宽轻型333mm宽174.其它除了上述通常的打桩设备外,也有许多特定的打桩设备,如有打桩锤设置特殊的缓冲设备来缓冲传递给桩的锤击力;同时可以振动和静压的设备;液压驱动、可以快速打桩的脉冲型冲击锤;同时可以振动和冲击的打桩设备等。除了上述的打桩设备外,钢板桩沉桩还需要其他一些辅助设备:1)桩架:需要行走方便且结实可靠,操作灵活方便。桩架有履带式、步履式两种,前者可以拆卸导杆;后者较为稳固,适合于场地较差的情况。其选择需要考虑桩锤、作业空间、打桩顺序、施工管理水平等因素选定。图14-12第一种压桩方法工作步骤18图14-13第二种压桩方法工作步骤图14-14第三种压桩方法工作步骤2)导向架:确保钢板桩在沉桩时水平和竖直向对齐。可以有上层导向架、下层导向架。3)卸扣及穿引器:主要用于固定钢板桩桩头,有地面释放和棘轮释放两种方式,这可以使得桩头与吊车的连接在需要高度就可分开,更加快速、高效、安全。卸扣利用桩头上起吊孔利用剪切销来连接,这避免了摩擦连接会突然滑落的安全隐患。钢板桩吊起后,通过穿引器完成桩的咬合,通过穿引器完成桩的咬合更安全、快捷,可适用于恶劣的天气。4)桩帽、桩垫:特别在使用冲击式沉桩设备时,需要设置桩垫、桩帽以将锤击能量给19桩体且桩头不受损害,桩帽也起到保证夯锤在锤击形心不对称或是组合型钢板桩时,能够均匀传力避免偏心锤击,桩帽需要做到与板桩的接触面尽可能得大,需能承受较大的锤击能量,其内部一般设定向块以保证板桩的位置。桩垫起到缓冲作用,一般由塑料或木质、铁块等材料构成。5)加强靴:可用来加强桩尖强度,以在穿越人为或自然障碍物如卵石、砾石、旧木桩等保持桩体形状、防止变形损伤,增加穿越能力。14.3.4沉桩方法1.沉桩方法钢板桩沉桩方法分为陆上沉桩和水上沉桩两种。沉桩方法的选择应综合考虑场地地质条件、是否能能达到需要的平整度和垂直度以及沉桩设备的可靠性、造价等各种因素。陆上打桩,导向装置设置方便,设备材料容易进入,打桩精度容易控制。应尽量争取这种方法施工。在水中水深较浅时,也可回填后进行陆上施工,但需考虑到水受污染及河流流域面积减少等因素。但水深很大,靠回填经济上不合理,需用船施工,船上施工的桩架高度比陆上施工低,作业范围广,但是材料运输不方便,作业受风浪影响大,精度不易控制,对导向装置要求较高,为解决此类不足,也可在水上打设打桩平台,用陆上的打桩架进行施工,这样对精度控制较有力,但打桩平台的搭设在技术和经济上要求较均高。2.沉桩的布置方式钢板桩沉桩时第一根桩的施工较为重要,应该保证其在水平向和竖直向平面内的垂直度,同时需注意后沉的钢板桩应与先沉入桩的锁口应可靠连接。沉桩的布置方式一般有三种,即:插打式、屏风式及错列式。插打式打桩方法即将钢板桩一根根地打入土中。这种施工法速度快,桩架高度相对可低一些,一般适用于松软土质和短桩。由于锁口易松动板桩容易倾斜,对此可在一根桩打入后,把它与前一根焊牢,既防止倾斜又可避免被后打的桩带入土中。屏风式打桩法将多根板桩插入土中一定深度;使桩机来回锤击,并使两端1~2根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打入。这种屏风施工法可防止板桩的倾斜与转动,对要求闭合的围护结构,常采用此法。此外还能更好的控制沉桩长度。其缺点是施工速度比单桩施工法慢且桩架较高。错列式打桩每隔一根桩进行打入,然后再打击中间的桩。这样可以改善桩列的线形,避免了倾斜问题。图14-15显示了该方法的操作顺序,这种施工方法一般采取1、3、5桩先打、2、4桩后打。图14-15错列式打桩法操作步骤在进行组合钢板桩沉桩时,常用错列式沉桩法,一般先沉截面模量较大的主桩,后沉中间较小截面的板桩。20屏风式打桩法有利于钢板桩的封闭,工程规模较小时可考虑将所有钢板桩安装成板桩墙后再进行沉桩。用插打法沉桩时为了有利于钢板桩的封闭,一般需从离基坑角点约5对钢板桩的距离开始沉桩,然后在距离角点约5对钢板桩距离的地方停止,封闭时通过调整墙体走向来保证尺度要求,且在封闭前需要校正钢板桩的倾斜,有必要的时候补桩封闭。对于圆形支护结构,若尺度较小可安装好所
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