钢板桩支护在黄河护岸挡墙基坑施工中的应用

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(黄河勘测规划设计有限公司， 郑州 450003)

钢板桩支护在黄河护岸挡墙基坑施工中的应用

殷世林，韩卫娜，杜冰洁

(黄河勘测规划设计有限公司， 郑州 450003)

以某黄河护岸挡墙基础基坑施工为背景，介绍了基坑采用钢板桩支护的结构设计、施工方法和施工注意事项，以期为黄河上类似工程提供有价值的参考经验。

钢板桩支护；黄河护岸；基坑

1 工程概况

某护岸工程位于黄河，采用混凝土挡墙结构，总墙高15～20m，墙宽10～15m，挡墙基础埋深位于地面以下6.0～7.0m。该处黄河河道断面为U形，河内常年有水，水面宽约200m，挡墙处为黄河滩地，滩地以下11～14m为第四系全新统含细粒土砾，其下为砂质泥岩和砂页岩。挡墙基础基坑开挖采用钢板桩支护配合深井降水进行施工。

2 钢板桩支护设计

2.1 钢板桩支护方案

钢板桩设置于临河侧滩地内，由于施工时黄河水位位于滩面以下2.5～3.0m深处，为降低钢板桩施工难度，减小钢板桩埋置深度，先在临河侧开挖3.0m宽、2.0m深的矩形槽，然后在槽内插打9.0m拉森U形钢板桩，外露0.2m作为钢板桩拔出时的工作长度。挡墙内侧滩地上设置直径0.5m、深度9.0m的无砂混凝土管深井降水，降水深井纵向间距6.0m。基坑钢板桩支护方案布置见图1。

图1 基坑钢板桩支护方案布置单位：m

2.2 钢板桩设计验算

图2 钢板桩计算模型

3 钢板桩施工

3.1 施工准备

钢板桩施工前在临河侧开挖的矩形槽内撒布一条直的白灰线，用作钢板桩的定位直线，然后沿白灰线放置一片钢板桩，起钢板桩插打导向作用。

钢板桩插打设备采用挖掘机加振动锤改装而成。钢板桩正式插打前，需对挖掘机和振动锤做必要的专项检查，确保插打施工安全。

3.2 钢板桩插打

钢板桩插打分“逐根打入”和“屏风式打入”两种方式。逐根打桩方法需要在打桩过程中控制桩的垂直度，以便后续钢板桩可以一根一根依次打入，这种打桩方法适用于松软的土层及桩长较短的情况，打入过程中需注意桩身前倾及平面内旋转问题。屏风式打桩是将几根桩插入土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端根桩先打入要求深度再将中间部分的桩顺次打入，这种打入方法可防止板桩的倾斜与转动，适用于要求闭合的围护结构，缺点是打桩速度较慢。根据该工程特点，钢板桩插打采用逐根打入法。

振桩前，振动锤的桩夹应夹紧钢桩上端，并使振动锤与钢桩重心在同一直线上。打桩机吊起钢板桩，人工扶直保持桩身垂直。钢板桩至设计高度前20cm时，停止振动，振动锤因惯性继续振动一定时间，打桩至设计高度。钢板桩施工打设的允许误差一般为：桩顶标高偏差±20mm，桩顶偏离轴线偏差±50mm，沿桩线方面垂直度偏差为1/75，桩垂直度偏差为1%(屏风式)[2]。如桩的垂直度过大，应拔起重新打入。

3.3 钢板桩拔除

拔桩时先用振动锤夹住钢板桩头部振动1～2min，使钢板桩周围土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后缓慢往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现拔桩困难时，应停止拔桩，先振动1～2min后往下锤 0.5～1.0m，再往上振拔，如此反复即可将桩拔出来。

3.4 施工注意事项

3.4.1 连带下沉

连带下沉是正在打设的桩把相邻的桩连带下沉至设计标高以下，其原因是正在打设的桩的锁口摩阻力大于前一根已打入的桩的摩阻力。纠正方法可将桩拔至所需标高，并成对点焊在一起，然后用屏风式回打。

3.4.2 下沉突然减小

钢板桩插打时如果下沉速度突然减小，应停止沉桩，并将钢板桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，需采取高压水喷射、预钻孔等其他措施。

4 结 语

该工程钢板桩支护为挡墙基础深基坑开挖施工提供了成功的解决方案，为工程按期完工提供了保证。深基坑中钢板桩支护具有施工速度快、效率高、安全可靠、对环境破坏少、可重复使用等独特优势，为黄河滩地类似地质条件下的闸门、引水渠道、护岸、桥梁承台等需要深基坑开挖的同类工程施工积累了有价值的参考经验。

[1] 陈忠汉，黄书秩，程丽萍．深基坑工程[M]．北京：机械工业出版社，1999．

[2] 欧领特(中国)．钢板桩工程手册[M]．北京：人民交通出版社，2010．

ApplicationofSteelPlatePileSupportinYellowRiverBankProtectionRetainingWallPitConstruction

YIN Shi-lin, HAN Wei-na, DU Bing-jie

(Yellow River Investigation Plan and Design Co., Ltd., Zhengzhou 450003, China)

Based on Yellow river bank protection retaining wall foundation pit construction, structure design, construction method and construction precautions of steel plate pile support adopted in the pit are introduced, thereby providing valuable reference experience for similar projects on Yellow River.

steel plate pile support; Yellow River bank protection; pit

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