鋼板樁圍堰插打鋼板樁糾偏技術研究

彭文喜 徐光黎 陳香月 田華通 張繼超

（中國地質大學（武漢）工程學院，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，內外排鋼板樁間距10m，外排圍堰面積9856m2，內排圍堰面積 6280m2（圖1）；外排鋼板樁長 24m，入土深度16m，內排鋼板樁長18m，入土深度12.3m，需要進入砂層、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，材質為 Q390鋼。

2 鋼板樁糾偏技術

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

（2）在棧橋上設置單層導向限位裝置：在棧橋頂面進行限位，鋼板樁一側與鎖口連接，另一側固定在限位裝置內；

（3）棧橋上設置雙層導向限位裝置：采用了雙層導向限位裝置，下層在棧橋鋼管樁上焊接牛腿搭設雙拼I50a型工字鋼作為導梁，上層在橋面上設置限位裝置。采用此方法限位，對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，通常會發生垂直軸線方向的傾斜，主要原因有以下幾點：

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

（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緊密，土面以上部分鎖口相對松弛，形成下壓上拉的狀態，多根樁累計后形成扇形變形；

（3）地層軟硬不均造成樁下端扭轉偏斜。主要解決措施：

（1）采用雙層導向架，控制傾斜；

（2）精確測量放樣鋼板樁軸線位置；

（3）重視過程控制，及時測量垂直度；

（4）調整振動錘的方向進行控制傾斜；

（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，會發生沿軸線方向傾斜方向的傾斜，主要原因有以下幾點：

（1）鋼板樁上部由于導向架的固定而呈直線，但下部卻會因為地層軟硬不均，或因鋼板樁垂直軸向傾斜度不一致等原因而產生彎曲，使鋼板樁在軸線方向上上部長度大于下部長度而向前進方向傾斜；

（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生傾斜；

（3）打樁行進方向貫人阻力小，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，同時避免已打人的樁一起向前進方向傾斜；

（3）打樁時，讓振動錘略微傾斜。

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和難點，能否正常合攏，決定著鋼板樁的止水情況。

（1）合攏前的準備

在即將合攏時，提前測量并計算出鋼板樁底部的直線距離，再根據鋼板樁的寬度，計算出所需鋼板樁的片數，進而確定下一步鋼板樁如何插打（是增加鋼板樁，還是鋼板樁插打時向外繞圓弧）；

（2）合攏時樁的調整處理

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

（3）針對合攏處，提前進行準確測量，精確焊接制作異形鋼板樁，進而幫助鋼板樁圍堰進行提前糾正、合攏；

（4）針對部分合攏特別困難的，本工程采用了高壓旋噴樁結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采用高壓旋噴樁進行止水。結果證明，該合攏方案止水效果較好。

5 結語

依托松花江佳木斯鋼板樁圍堰工程，總結鋼板樁圍堰工程中鋼板樁糾偏施工的成功經驗，有效地滿足了工程質量、進度、安全等方面的要求，具有一定的經濟效益和社會效益，為后續類似工程提供了借鑒。