钢板桩围堰可能遇到的问题及预防措施

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摘要：本文主要探讨了钢板桩围堰的施打过程中质量问题及处理与围堰内施工作业时常见问题及处理。

关键词：钢板桩围堰施打过程围堰内施工质量问题与处理

1、施打过程中质量问题及处理

1、1倾斜

钢板桩倾斜主要是由于钢板桩自身扭曲变形与施打过程中导向装置不合理或遭遇坚硬土质锤力过大导致变形或移位而产生的。遇到上述情况时首先加强对钢板桩的筛选，剔除变形过大的钢板桩，变形较小的钢板桩，运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。并对锁口进行通过性检查，对检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

在插打钢板桩前，除在锁口内涂以油减少锁扣的摩阻力外，同时在未插套的锁口下端打入铁锲或硬木锲，防止沉入时泥砂堵塞锁口。钢板桩堆放和运输过程中避免碰撞，防止弯曲变形；

钢板桩施打时要确保导向装置的上下水平与垂直，在板桩垂直进入导向装置后，对板桩锁口进行限位，锁口限位装置要焊接牢靠，避免施打时，振动脱落；

在施打前应对施工区域的地质情况进行熟悉了解，遭遇较硬土质时，应使用功率较大的振拔锤，或将钢板桩底口截成一定角度，使应力集中，减小受力面，易于入土；

1、2锁口脱离

锁口脱离主要在不同类型或型号的钢板桩相互组合和变形钢板桩之间相互扣连，以及使用“60”型钢板桩施工时遇到的问题；

不同类型或型号的钢板桩锁口类型截然不同，如国产钢板桩与德国拉森钢板桩，相互组合时锁口咬合不紧，极易发生锁口脱离，应避免这样组合使用；

变形钢板桩之间，特别是两根同方向弯曲的钢板桩，在插打受力时，相互产生排斥，在锤击作用下极易脱离，所以应加强钢板桩使用前的检查筛选与整修工作。

“60”型钢板桩锁口与拉森“40”型钢板桩锁口有着本质的区别，拉森40型锁口成90度向内收，内收尺寸较大，而“60”型钢板桩锁口成圆弧桩，内收尺寸较小，在“60”型钢板桩相互咬合较拉森40型锁口不够紧密，在受力振动后极易脱落，因而在插打时在加强导向限位装置的精度的同时，在将要插打的板桩上焊接止退限位钢筋，避免受力振动后脱落。

1、3无法合龙

钢板桩合龙是板桩围堰施工成败的关键，然而由于施工不当常常造成钢板桩无法合龙或合龙困难，板桩合龙时注意插打顺序，合龙边钢板桩应从两侧向中间合龙，一边插打一边纠偏调整，钢板桩上端向合龙口倾斜时，可在顶端使用千斤顶或用倒链葫芦向外侧张拉调整所需合龙间距，钢板桩将近合龙而两侧各剩下几组尚未合龙前，即应考虑合龙情况，如须调整时，可将钢板桩悬挂，不使桩底落到河床，由潜水员下水安设倒链葫芦进行调整，板桩施工时应遵循“插桩正直，分散即纠，调整合龙”的施工要点。如果合龙口钢板桩插入的剩余量不多，但顾及封底安全，防止漏水，可采用外侧插打小围堰，漏水时回填棉絮，覆压粘土至高于河床位置。

2、围堰内施工作业时常见问题及处理

2、1漏水

围堰漏水主要是指板桩锁口漏水，锁口漏水主要是由于板桩插打不当、吊装不慎撞击、船只碰撞等作用致使锁口发生变形，出现渗漏。其补救措施是在内侧钢板桩的外侧先包裹一层塑料布再进行回填粘土,回填时逐层进行。或者在钢板桩施打过程中用棉絮、锯末、黄油等填充物填塞接缝。或者在开挖土方开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边在钢板桩的接缝外侧下溜煤渣、锯末、谷糠的方法，借助水压力将其吸入接缝内而达到堵漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。较深处的渗漏，可将煤渣装袋沉送到漏水处逐渐倒出。

2、2管涌

管涌主要是由于水头差引起的，当钢板桩插入粘聚力较小的饱和土中，特别是粉砂、淤泥中常有可能发生管涌现象。因此在施工前应熟悉掌握施工范围地质情况，进行坑底管涌验算，确定板桩入土深度，即控制合理的渗水流程。做好封底混凝土施工质量，避免封底混凝土夹层，特别是在渗水流程较短的板桩边，以及与封底混凝土相结合的桩基周边在封底前应清洗干净，可适当降低此处封底底标高，加厚封底混凝土，封底前尽量铺设预制板，避免浇筑时卷带泥土，形成混凝土夹层，注意封底顺序，遵循从周边向中间合龙，以增强封底质量；当发生管涌时，应尽快回水消除内外水头差，阻止管涌事态扩大，避免封底后底板掏空，造成更为严重的质量事故，其次对管涌处及时进行处理，如先用潜水员水下分段清理干净，再用不分散剂砼填充覆压，覆压之前埋设好压浆管，然后采用注浆固化；

2、3隆起

隆起主要发生的地质条件是软弱有地下水的粘土层，当板桩背后的土柱重量超过基坑底面地基承载力时，地基的平衡状态受到破坏，就有可能发生坑壁坍塌，基地破坏等严重情况，为避免此种情况发生应对地基强度和稳定性进行验算，可将板桩周边一定范围内的土体在板桩施工前予以清除，降低内外土体高差，以及确定合理钢板桩踢脚深度。

2、4倾覆垮塌

倾覆垮塌是钢板桩围堰施工中最为严重的事故，导致事故发生的原因分布在各个节段；主要体现在：

2、4、1钢板桩材料管理

钢板桩的类型和型号很多，实际施工时应根据受力计算要求选择合适的钢板桩，因此板桩材料规格在租赁和调拨、使用前应对钢板桩材料进行严格检查，避免不同类型和型号的钢板桩混肴，特别是现在常用的拉森钢板桩外型和槽口基本相同，然而其抗弯截面系数却存在较大差别，避免小截面钢板桩应用到大截面钢板桩上，产生板桩断裂；造成围堰垮塌；

2、4、2钢板桩焊接

钢板桩原则上应避免使用焊接接长的钢板桩，如需使用时焊接质量应满足规定要求，特别是焊接绑板的钢板规格形状，设置位置，焊缝高度应满足要求，在焊接用钢板桩应将焊接断面尽可能放在离水面较近处，与完整钢板桩错开布置，降低或减少同断面焊接节面数量不超过50%，避免应力集中对钢板桩造成破坏；

2、4、3围檩支撑

围檩支撑是整个钢板桩围堰的骨架，是平衡围堰内外受力状况的关键所在，如果围檩支撑不能满足要求，将导致整个围堰垮塌，因此应根据围堰的受力状况，经过详细受力分析计算，确定围堰不同部位围檩材料的规格，围檩在施工时应注意现场围檩的拼接质量，特别是焊接绑板的钢板规格形状，设置位置，焊缝高度应满足要求，拼接接头应尽量放在内支撑支撑点处，另外同一围檩平面位置高差要满足要求，务必使围堰支撑受力在一最佳状态，最后避免不同部位围檩支撑为一独立受力体系，将平面体系升格为空间受力体系，将围檩上下用适宜材料（如型钢）连接为一整体，以增强整个围堰支撑的整体稳定性；围檩的安装应随着挖土和抽水的深度逐层实施，安装过程中要密切注意河床水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是槽钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，槽钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，要求将槽钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。

2、4、4钢板桩入土深度的选择

为保证深基坑开挖安全和基坑周围土体稳定，钢板桩必须有一定的插入坑底深度，就是“踢脚深度”，避免围堰内外失衡而发生倾覆，踢脚深度应遵循围堰内外土水的压力平衡的原则确定，确定前应严格熟悉掌握土层特性，以确定钢板桩的最小入土深度，选择钢板桩长度，考虑到地下土质的不均匀性，为提高围堰抗倾覆的安全系数，通常在施工前将围堰外侧一定范围内的泥土清除，并禁止将围堰内清除的泥土堆放在围堰外侧；而导致围堰外侧压力人为增大。

根据内外压力平衡原则以及土质条件，在有足够安全系数的前提下，确定围堰内清除泥土的方式，不可冒险激进，破坏内外压力平衡，造成围堰垮塌。