鋼板樁圍堰插打鋼板樁糾偏技術(shù)研究

彭文喜 徐光黎 陳香月 田華通 張繼超

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 工程概況

松花江佳木斯鋼板樁圍堰工程采用雙排鋼板樁圍堰，內(nèi)外排鋼板樁間距10m，外排圍堰面積9856m2，內(nèi)排圍堰面積 6280m2（圖1）；外排鋼板樁長(zhǎng) 24m，入土深度16m，內(nèi)排鋼板樁長(zhǎng)18m，入土深度12.3m，需要進(jìn)入砂層、砂礫層和圓礫石層，兩排樁采用Φ40拉桿連接，雙排樁間填砂，為保證順利施工雙壁鋼板樁間設(shè)有8m寬棧橋，棧橋下采用鋼管樁+貝雷架支撐，鋼管樁跨徑12m。本工程采用拉森式SP-Ⅳw型熱軋鋼板樁，有效幅寬W=600mm，有效高度 h=210mm，厚度 t=18mm，材質(zhì)為 Q390鋼。

2 鋼板樁糾偏技術(shù)

（1）在水中打設(shè)導(dǎo)樁導(dǎo)梁：導(dǎo)樁采用直徑為 φ630×12mm鋼管樁，導(dǎo)梁采用兩根I36a型工字鋼鋼制作，間距44cm。采用上下兩層導(dǎo)梁進(jìn)行限位控制鋼板樁的垂直度[1]；

（2）在棧橋上設(shè)置單層導(dǎo)向限位裝置：在棧橋頂面進(jìn)行限位，鋼板樁一側(cè)與鎖口連接，另一側(cè)固定在限位裝置內(nèi)；

（3）棧橋上設(shè)置雙層導(dǎo)向限位裝置：采用了雙層導(dǎo)向限位裝置，下層在棧橋鋼管樁上焊接牛腿搭設(shè)雙拼I50a型工字鋼作為導(dǎo)梁，上層在橋面上設(shè)置限位裝置。采用此方法限位，對(duì)鋼板樁垂直度控制較好，且施工效率較高。

3 垂直度的偏差

3.1 垂直軸線方向傾斜

鋼板樁插打過程中，通常會(huì)發(fā)生垂直軸線方向的傾斜，主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）振動(dòng)錘存在一定的偏心，對(duì)鋼板樁的打擊力作用方向不垂直，使鋼板樁沉樁過程中發(fā)生傾斜；

（2）鋼板樁鎖口存在一定的間隙，在沉樁過程中，入土部分樁體之間的鎖口相對(duì)緊密，土面以上部分鎖口相對(duì)松弛，形成下壓上拉的狀態(tài)，多根樁累計(jì)后形成扇形變形；

（3）地層軟硬不均造成樁下端扭轉(zhuǎn)偏斜。主要解決措施：

（1）采用雙層導(dǎo)向架，控制傾斜；

（2）精確測(cè)量放樣鋼板樁軸線位置；

（3）重視過程控制，及時(shí)測(cè)量垂直度；

（4）調(diào)整振動(dòng)錘的方向進(jìn)行控制傾斜；

（5）固定已打入的鋼板樁防止移位。

3.2 沿軸線方向傾斜

鋼板樁插打過程中，會(huì)發(fā)生沿軸線方向傾斜方向的傾斜，主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）鋼板樁上部由于導(dǎo)向架的固定而呈直線，但下部卻會(huì)因?yàn)榈貙榆浻膊痪蛞蜾摪鍢洞怪陛S向傾斜度不一致等原因而產(chǎn)生彎曲，使鋼板樁在軸線方向上上部長(zhǎng)度大于下部長(zhǎng)度而向前進(jìn)方向傾斜；

（2）作用于鋼板樁上的土壓力隨深度增加而增大，鋼板樁受到作用而發(fā)生傾斜；

（3）打樁行進(jìn)方向貫人阻力小，使阻力向阻力小的方向位移。

主要解決措施：

（1）采用限位架限制鋼板樁軸向傾斜；

（2）用手拉葫蘆拉緊已打人的鋼板樁，這樣可使鋼板樁上部向后拉回一微小位移，同時(shí)避免已打人的樁一起向前進(jìn)方向傾斜；

（3）打樁時(shí)，讓振動(dòng)錘略微傾斜。

4 鋼板樁合攏

鋼板樁圍堰的合攏一直是鋼板樁施工中需要攻克的重點(diǎn)和難點(diǎn)，能否正常合攏，決定著鋼板樁的止水情況。

（1）合攏前的準(zhǔn)備

在即將合攏時(shí)，提前測(cè)量并計(jì)算出鋼板樁底部的直線距離，再根據(jù)鋼板樁的寬度，計(jì)算出所需鋼板樁的片數(shù)，進(jìn)而確定下一步鋼板樁如何插打（是增加鋼板樁，還是鋼板樁插打時(shí)向外繞圓?。?/p>

（2）合攏時(shí)樁的調(diào)整處理

合攏應(yīng)選擇在圍堰短邊的角樁附近，如果距離有差距，可調(diào)整合攏邊相鄰一邊離導(dǎo)向架的距離，向內(nèi)（向外）減?。ㄔ龃螅┚嚯x。為了防止合攏處兩片樁不在一個(gè)平面內(nèi)，一定要調(diào)整好角樁方向，讓其一面鎖口與對(duì)面的鋼板樁鎖口盡量保持平行。插打到剩下最后5根時(shí)，先全部拼插好，再插打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對(duì)拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設(shè)計(jì)深度；

（3）針對(duì)合攏處，提前進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，精確焊接制作異形鋼板樁，進(jìn)而幫助鋼板樁圍堰進(jìn)行提前糾正、合攏；

（4）針對(duì)部分合攏特別困難的，本工程采用了高壓旋噴樁結(jié)合鋼板樁止水的施工工藝。合攏鋼板樁的打入需借助倒鏈或手扳葫蘆調(diào)整合攏口的間距，保證最后一根合攏鋼板樁打入土層以下至少2m，土層下16m采用高壓旋噴樁進(jìn)行止水。結(jié)果證明，該合攏方案止水效果較好。

5 結(jié)語

依托松花江佳木斯鋼板樁圍堰工程，總結(jié)鋼板樁圍堰工程中鋼板樁糾偏施工的成功經(jīng)驗(yàn)，有效地滿足了工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全等方面的要求，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為后續(xù)類似工程提供了借鑒。