超長冷彎鋼板樁施工工法11[1].18改_圖文

超長冷彎鋼板樁施工工法

1．前言

中交一航局第四工程有限公司第八項目部

冷彎鋼板樁采用較薄的板材（常用厚度為8mm～14mm），以冷彎成型機

組加工而成。其生產成本較低而價格便宜，定尺控制也更靈活。可根據工程實際

情況，選取最經濟、合理的截面，實現工程設計上的最優化，比同性能熱軋鋼板

樁節省材料10-15%，極大的降低了施工成本，但受受冷彎加工設備能力制約，

只能生產鋼種強度級別低、厚度較單薄的產品，冷彎鋼板樁施工具有一定難度，

我項目部在唐山德龍重工船務工程有限公司修船項目1#、2#修船塢圍堰工程中，

采用長螺旋鉆松土結合水沖法的施工方案進行27米、31米長冷彎鋼板樁施工，

提高了施工速度，保證了施工質量，得到了較好的經濟效益和社會效益。

2．工法的特點

（1）沉樁速度快、質量好，可有效防止鋼板樁在沉樁過程中發生扭曲；

（2）施工工藝成熟，操作簡單，便于施工組織；

（3）解決了冷彎鋼板樁由于長度過長帶來的施工難題，擴大冷彎鋼板樁的

應用范圍，可有效降低工程成本。

3．適用范圍

本工法適用于長度小于31米，壁厚不小于9mm的冷彎鋼板樁在地質條件

以沖填土、粉土、粉質粘土等為主的地區的施工，可廣泛應用于碼頭、堤防護岸、

擋土墻、船塢、建橋圍堰以及建筑基坑支護等工程。

4．工藝原理

本工法主要是利用長螺旋鉆松土和水沖共同作用降低沉樁阻力。第一步先利

用長螺旋鉆破壞土層結構，減小土壤摩擦力，降低沉樁阻力。第二步采用振動打

樁錘沉樁，使樁周圍土體因振動產生結構變化，降低了強度或產生液化，同時利

用水流沖刷加速土體液化從而達到降低沉樁阻力的目的。該兩種工藝的結合大大

降低了沉樁阻力，減少了樁身的扭曲變形、提高了沉樁的質量和速度。

5．施工工藝流程及操作要點

5.1鋼板樁工流程

測量定位→打設圍檁支柱→ 安裝施工導梁→施打鋼板樁至設計標高→ 拆

拔導向圍檁、圍檁支樁→ 進行下一段鋼板樁的施工

5.2操作要點

5.2.1施工準備

5.2.1.1技術準備

（1）凡參加施工的操作人員必須參加技術培訓，經考核合格后持證上崗。

（2）熟悉施工圖紙。

（3）做好技術交底。

5.2.1.2 機械設備選擇

（1）打樁設備的選擇

打設鋼板樁可以使用自由落錘、汽動錘、汽油錘、振動錘皆可，較長的冷彎

鋼板樁適用采用振動錘進行施工。可以結合試樁情況，主要根據需要的振幅A

S

和偏心力矩M來進行選擇。

O

對砂土 A=(0.8N+L)(mm)

S

1/2

對粘性土、粉土A=(1.6N+L)(mm)

S

1/2

M=[15 A+225 A+(1.56- A)225 A +1.56 AQ/1.56- A]

OSSS) SSPS

22

Q-鋼板樁自重（N）

P

A-板樁需要的振幅（mm）

S

（2）起重設備的選擇

起重設備宜選擇履帶式起重機，主要從吊高和吊重兩方面進行綜合考慮。

5.2.2松土施工

5.2.2.1長螺旋鉆孔施工工藝流程圖

均勻拔鉆至地面

鉆進至松土深度

停鉆

測量放線

鉆機就位

鉆機移位

5.2.2.2松土孔位布置

松土孔位布置整體線型與鋼板樁施工線型保持一致，松土影響面積應略寬于

鋼板樁施工截面。

5.2.2.3 操作要點

（1）鉆機就位：鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保松土垂直度

容許偏差不大于1%。現場控制采用在鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度，

也可采用鉆機自帶垂直度調整器控制鉆桿垂直度。每根樁施工前現場工程技術人

（2）鉆進成孔：鉆孔開始時，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進，

先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中發現鉆桿搖晃或難鉆

時，應放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。根據鉆機塔身上的進尺標記，

成孔到達設計標高時，停止鉆進。

（3）淤泥清理：成孔過程中，鉆桿會將淤泥帶到地上，鉆機移位后用裝載

機將淤泥清理至施工區域外側。

5.2.3水沖施工

水沖設備為電動機帶動高壓泵，水泵揚程高于鋼板樁施工吊高，樁體內側

加焊2根直徑為6.0cm注水管，輸水管為直徑6.5cm尼龍管。為節約施工成本，

水管與樁體采用套管連接方式，套管按個/5米布置,每根鋼板樁完成后水管拔除

重復利用。

5.2.4鋼板樁防變形加固措施

為了減少鋼板樁扭曲變形現象，在鋼板樁內側按每2.5米一根進行加焊鋼

板橫肋。肋板材料采用厚度為1cm鋼板，寬度為6cm，長度與鋼板樁內側寬度

保持一致，肋板與鋼板樁采用焊接連接方式。

5.2.5 施工圍檁安裝

導向樁材料采用Φ430*8螺旋鋼管樁，鋼管樁內邊距設計鋼板樁邊線為導

梁材料的寬度，入土深度7-8m,鋼管樁上滿焊有Ι25牛腿，牛腿的寬度為導梁材

料的寬度，牛腿距泥面高度為1.8米，導梁材料鋼板樁，導梁與牛腿之間采用貼

角焊，焊縫寬度為接觸長度。鋼管樁縱向間距為9m。

5.2.6沉樁施工

5.2.6.1第一根鋼板樁插打

第一根鋼板樁的定位是整體插打定位的關鍵。插打時在施工導梁上設置一個

限位框架，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時鋼板樁背緊靠施工導梁，邊插

打邊將起重機吊鉤緩緩下放。插打過程中，在互相垂直的兩個方向采用全站儀進

行觀測，確保鋼板樁插正、插直。

5.2.6.2 鋼板樁插打

沉樁方法采用一次沉樁方法即每根鋼板樁一次打至設計標高處停止沉樁，

安插鋼板樁使用履帶吊通過振動錘將鋼板樁吊起，然后起吊使鋼板樁成垂直狀

態，移向安插位置，插入業已就位的鋼板樁鎖口中。

5.2.6.3操作要點

（1）由施工技術負責人召集各工種、生產、技術、安全、質量等相關人員

對施工操作進行詳細的施工技術、安全交底。

（2）為了保證鋼板樁線型順直。使用經緯儀監測鋼板樁沉樁過程垂直度偏

差時，需嚴格控制測量儀器與正在沉樁施工區域的相對距離，避免因沉樁振動對

測量儀器造成誤差，使得測量人員報出的偏差值誤導操作人員施工。

（3）沉樁過程應盡可能確保樁錘和樁處于同一軸線，避免產生偏心沉樁，

沉樁過程應加強觀察，并嚴格按照設計和技術規范要求控制停錘標準。

（4）沉樁施工過程中，應認真做好沉樁施工記錄，將實際沉樁情況與地質

資料相結合，遇到復雜地質應提前做好相關準備。

（5）鋼板樁倒運吊裝時，在吊裝鋼板樁設置鋼絲扣或夾具的鎖口處放置膠

皮墊，以防止鋼絲扣或夾具對鎖口產生破壞。

的收集和比較。

（6）沉樁施工過程中，應認真做好已沉鋼板樁的樁位觀測記錄及各種數據

（7）在堅實土地帶插鋼板樁時，可將樁尖截成一定角度，利其反力使已傾

斜的鋼板樁逐步恢復正常。

6．材料與設備

6.1材料選擇

板樁經過裝卸、運輸后會出現撞傷、彎扭及鎖口變形，鋼板樁在組拼前先

進行檢查，剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁，剔除鋼板樁表面因焊接鋼板等

留下的殘渣瘤。鋼板樁鎖口應以一塊長1.5~2.0m標準鋼板樁進行滑動檢查，凡

鎖口不合應進行修正合格后方能使用。

工序 檢查內容 方法 執行標準

1、鋼板樁進場要有出

廠合格證； 檢查樁出

樁運輸 2、原材合格證件。 廠合格證，

與進場驗3、鋼板樁在起吊時應專人抽檢

收 避免由于碰撞、磨擦等樁外觀質

原因造成變形和損傷。 量

樁質量應符合設計

要求和規范規定

6.2主要機具

主要機具有履帶式起重機、振動打樁錘、螺旋鉆機、電焊機等。

振動錘檢查。振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門

檢查，確保線路暢通，功能正常，夾板不能有太多磨損。

7．質量控制

7.1主控項目

（1）板樁的規格、質量和鋼板樁防腐應滿足設計要求。

（2）沉樁后，鋼板樁不得出現不連鎖現象。

（3）板樁的樁尖標高、和入土深度應滿足設計要求。

7.2一般項目

（1）有防滲要求的鋼板樁墻鎖扣內的填充材料和填充質量應滿足設計要

求。

（2）鋼板樁沉樁的允許偏差

序單元

號 測點

設計標用經緯儀

高處平和鋼尺測逐件檢查 1 1

面位置 量取大值

項目 檢驗數量 檢驗方法

垂直于墻軸

線方向

主樁間距 ±20mm

垂直于墻軸

線方向

垂直度每隔10段

2 量或用測

沿墻

一般

（每米） 查1根

軸線

板樁

方向

主樁 8

允許偏差（mm）

陸上 水上

±50mm ±100mm

10

1

15

1

用吊線測

斜儀檢查

8．安全措施

（1）嚴格按照標準和規范的要求對起重機械情況進行檢查驗

收，隨時發現問題隨時整改。 機械進場必須保證質量好、安全性能

可靠、有生產許可證單位生產的合格產品，保證起重機械的安全性和

可靠性，將安全隱患消滅在源頭，驗收合格后方可使用。

（2）起重機械在使用過程中嚴格執行有關標準、規范，定期檢

查做好維護保養、及時修復存在的隱患部位，做到檢查、整改、驗收

閉環管理。

（3）起吊重物時應先稍離地面試吊，確認吊物已掛牢，起重機

的穩定性和制動器的可靠性均良好，再繼續起吊。

（4）對現場工作人員，根據作業種類和特點，按照勞動保護法

規定配備相應的勞保用品，包括安全帽、水鞋、絕緣鞋、雨衣、手燈、

安全帶（繩）等。

（5）施工現場用電實行“三相五線制”和“一機一閘一保護”的規定，

施工現場使用統一的標準配電箱，漏電保護器，加強對施工用電的檢查督促電工

對使用的電箱進行日常檢查，施工現場內一切電源、電路的安裝和拆除，由持證

電工操作。

（6）起重臂下嚴禁站人，鋼板樁施打過程中非操作人員遠離施工現場，同

時派設專人現場指揮施工作業，作業區域周圍設有明顯安全警示標志設置警戒

線，由專人監護。

（7）鋼絲繩應經常檢查，如有扭結、變形、斷絲、銹蝕等異常現象，應及

時降低使用標準或報廢。

9．環保措施

工程施工前對環境因素進行識別和評價，按國家、地方政府法律法規進行嚴

格控制，施工中重點做好以下環境因素的控制。

序號 環境因素 控制措施

螺旋鉆松土產生的淤泥裝載機及時清理，并運送

至制定地點。鋼管、鋼板等下腳料集中存放定期清理。

1 生產廢棄物

2 施工噪音

將施工作業區與生活辦公區分開布置，同時選用

噪聲聲級較低的施工設備。

施工現場嚴格執行國家和地方有關消防安全的

法規、標準和規范，堅持“預防為主”的原則，現場

3 火災

的各類消防建筑材料應整齊碼放，消防通道必須暢

通，防止重大施工火災事故的發生。機械加油時，嚴

禁吸煙。施工現場增加消防設施，對工人宣傳安全知

4 電能消耗

機械設備定期維修、保養，加大檢查力度，實行

操作人負責制，嚴禁機械長時間未施工空轉。

10．效益分析

10.1用料省、成本低

冷彎鋼板樁截面尺寸選用空間較熱軋鋼板樁較大，可最大限度實現工程的經

濟性與合理性。本工程405米內排鋼板樁，466米外排鋼板樁均選用冷彎鋼板

樁為主體材料，如選用熱軋鋼板樁需增加鋼板樁工程量1904噸，比較統計詳見

附表1。

10.2速度快、質量好

由于采取了松土、水沖等輔助措施，鋼板樁的沉樁阻力大大減小，沉樁速度

和質量得到了有效的保障。熱軋鋼板樁從訂貨至運至施工現場一般需3個月時

間，冷彎鋼板樁生產周期較短貨源充足極大地保證了現場施工生產。

10.3 工藝成熟、安全適用

長螺旋鉆松土、水沖等輔助措施均為成熟的施工工藝，不存在大的安全隱患

和危險源。

11．應用實例

該工法在唐山德龍重工船務工程有限公司修船項目1#、2#修船塢圍堰工程

中得到了較好的應用，外排717根27米長鋼板樁已全部施工完畢，內排624

根31米鋼板樁已施工完成550根，均滿足施工質量要求。冷彎鋼板樁在房建、

鐵路、公路、水運工程等領域都具有廣泛的應用空間和市場前景。

附表1：工程量統計表

冷彎鋼板工程量統計表

工程部位 施工根數 量（Kg/量（噸/

內排鋼板樁 2300 405 65X54 624 2310 87.3 2.71 1691.04

外排鋼板樁 2300 466 65X54 717 2310 87.3 2.36 1692.12

截面模量 圍堰工程冷彎鋼板樁選用規格截面模量冷彎鋼板樁工程量

設計要求 量（米） （長X高） （cm/m） （噸）

合計 3383.16

熱軋鋼板樁工程量統計表

工程部位 施工根數 量（Kg/量（噸/

內排鋼板樁 2300 405 50X20 810 3150 105 3.26 2640.6

外排鋼板樁 2300 466 50X20 932 3150 105 2.84 2646.88

截面模量 圍堰工程熱軋鋼板樁選用規格截面模量熱軋鋼板樁工程量

設計要求 量（米） （長X高） （cm/m） （噸）

合計 5287.48

單位重單根重

3

米） 根）

單位重單根重

3

米） 根）