钢板桩施工方法及打桩设备讲解课件.ppt

1、钢板桩施工钢板桩施工12022-6-222内容内容 钢板桩施工综述 打桩方法 打桩设备 打桩辅助设备 钢板桩施工2022-6-223钢板桩施工综述钢板桩施工综述2022-6-224板桩施工板桩施工 钢板桩的施工与选择的桩型，场地的工程地质资料已经施工单位的钢板桩的施工与选择的桩型，场地的工程地质资料已经施工单位的施工机械，施工技术水平都有很大的关系，一般钢板桩的施工采用振施工机械，施工技术水平都有很大的关系，一般钢板桩的施工采用振动锤沉桩。具体工程具体对待，同时施工经验也很重要。关于长期以动锤沉桩。具体工程具体对待，同时施工经验也很重要。关于长期以来沉桩的经验总结，我们也编制了一本小册子来沉桩

2、的经验总结，我们也编制了一本小册子Installation of Steel Sheet Piles。钢板桩施工综述钢板桩施工综述2022-6-225钢板桩钢板桩- 型号型号, 钢牌号钢牌号, 桩长桩长,地质情况地质情况- 粘性土粘性土 / 非粘性土非粘性土, 土的力学土的力学参数参数,要求要求- 公差公差, 震动要求震动要求, 噪声要噪声要求求,.打桩方法打桩方法打桩设备打桩设备打桩导引打桩导引打桩的辅助设备打桩的辅助设备钢板桩施工综述钢板桩施工综述2022-6-226打桩方法打桩方法2022-6-227逐根打桩逐根打桩打桩方法打桩方法 即板桩结构中的板桩即板桩结构中的板桩是一根根地打入土中

3、。适用是一根根地打入土中。适用于松散的土壤和短桩施工，于松散的土壤和短桩施工，对于密实砂土和高粘性土，对于密实砂土和高粘性土，建议屏风式打法沉桩。该法建议屏风式打法沉桩。该法速度快，桩架高度相对可低速度快，桩架高度相对可低一些，但是容易倾斜，对此一些，但是容易倾斜，对此可在一根桩打入后，把它与可在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，既防止倾斜又前一根焊牢，既防止倾斜又避免被后打的桩带入土中。避免被后打的桩带入土中。2022-6-228屏风式屏风式打桩方法打桩方法2022-6-229屏风式屏风式打桩方法打桩方法 将将1020根板桩插人土中一定深度，使桩机来回锤击，并使根板桩插人土中一定深度，使桩机来

4、回锤击，并使两端两端12 根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打人。这根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打人。这种屏风施工法可防止板桩的倾斜与转动，对要求闭合的围护结构种屏风施工法可防止板桩的倾斜与转动，对要求闭合的围护结构，常采用此法。，常采用此法。 采用该方法可保证达到良好的垂直度，并减少沉桩中能遇到采用该方法可保证达到良好的垂直度，并减少沉桩中能遇到的困难和散桩，同时可以更好的控制桩墙的长度。由于整片桩一的困难和散桩，同时可以更好的控制桩墙的长度。由于整片桩一起定位，不一定全部的桩都打至设计标高，这样就保证局部桩不起定位，不一定全部的桩都打至设计标高，这样就保证局部桩不能打至设

5、计标高而破坏墙的整体作用的发生，其缺点是施工速度能打至设计标高而破坏墙的整体作用的发生，其缺点是施工速度比单桩施工法慢且桩架较高。比单桩施工法慢且桩架较高。 2022-6-2210跳打跳打打桩方法打桩方法 对于难以打桩的土壤采对于难以打桩的土壤采用该方法进行沉桩施工。用该方法进行沉桩施工。 在导架间安装钢板桩，在导架间安装钢板桩，然后按照以下顺序施工：先然后按照以下顺序施工：先打打1号、号、3号、号、5号桩，然后号桩，然后打打2号、号、4号桩。号桩。 如非常密实砂土、砂砾如非常密实砂土、砂砾或岩石，可对或岩石，可对1号、号、3号、号、5号号桩桩桩尖加强。这种情况下，桩尖加强。这种情况下，桩尖加

6、强的桩始终先施工。桩尖加强的桩始终先施工。2022-6-2211组合桩墙沉桩组合桩墙沉桩打桩方法打桩方法 组合桩墙是由主桩和中间的辅桩组成。主桩形式有管桩、箱形桩、承组合桩墙是由主桩和中间的辅桩组成。主桩形式有管桩、箱形桩、承重桩和其他形式的制作桩。重桩和其他形式的制作桩。 采用组合桩的关键是采用稳定的、有足够刚度的导架。采用组合桩的关键是采用稳定的、有足够刚度的导架。 主桩采用焊接三角导板定位在导架内。导板尺寸考虑到宽度偏差。主桩采用焊接三角导板定位在导架内。导板尺寸考虑到宽度偏差。 主桩沉桩应保证打直和垂直度，或保持规定的斜度，以确保与其他桩主桩沉桩应保证打直和垂直度，或保持规定的斜度，以

7、确保与其他桩平行，保持规定的间隙。平行，保持规定的间隙。 主桩的沉桩顺序必须保证整个桩尖周边均匀接触到压紧的土壤，切勿主桩的沉桩顺序必须保证整个桩尖周边均匀接触到压紧的土壤，切勿一侧接触。因此。一侧接触。因此。 必须按照以下顺序打桩：必须按照以下顺序打桩：1 5 3 6 4 7 2 （大间隔跳打）（大间隔跳打） 或至少按照以下顺序：或至少按照以下顺序：1 3 2 5 4 7 6 （小间隔跳打）（小间隔跳打） 原则上，所有主桩必须按顺序不间断地打到设计深度。在正常完成后原则上，所有主桩必须按顺序不间断地打到设计深度。在正常完成后才开始进行中间轻桩的定位和沉桩。才开始进行中间轻桩的定位和沉桩。20

8、22-6-2212打桩设备打桩设备2022-6-2213打桩设备分类打桩设备分类打桩设备打桩设备 钢板桩的施工设备很多，按照打桩方式的不同可分为下述几钢板桩的施工设备很多，按照打桩方式的不同可分为下述几种：种： （一）冲击打桩机械：有自由落锤，蒸汽锤、空气锤、液压（一）冲击打桩机械：有自由落锤，蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等。锤、柴油锤等。 （二）振动打桩机械：这类机械既可用于打桩还可用于拔桩（二）振动打桩机械：这类机械既可用于打桩还可用于拔桩，常用的是振动打拔桩锤。，常用的是振动打拔桩锤。 （三）振动冲击打桩机械：这种机械是在振动打桩机的机体（三）振动冲击打桩机械：这种机械是在振动打桩机的

9、机体与夹具间设置冲击机构，在激振机产生上下振动的同时，产生冲与夹具间设置冲击机构，在激振机产生上下振动的同时，产生冲击力，使施工效率大大提高。击力，使施工效率大大提高。 （四）静力压桩机械：靠静力将板桩压人土中。（四）静力压桩机械：靠静力将板桩压人土中。2022-6-2214打桩设备示意打桩设备示意打桩设备打桩设备冲击打桩设备冲击打桩设备震动打桩设备震动打桩设备静压桩设备静压桩设备2022-6-2215打桩设备打桩设备机械类型冲击式打桩机 震动式打桩机 (震动锤)静力式压桩机柴油锤蒸汽锤落锤钢板桩形式除小型板桩外所有板桩除小型板桩外所有板桩所有桩型板桩所有桩型板桩除小型板桩外所有板桩长度任意长

10、度任意长度适宜短桩很长不适合任意长度地层条件软弱粉土不适合不适合合适合适可以粉土、粘土合适合适合适合适合适砂层合适合适不适合可以可以硬土层可以可以不可以不可以不适合施工条件辅助设施规模大规模大简单简单规模大噪音高较高高小几乎没有振动大大少大无贯入能量大一般小一般一般施工速度快快慢一般一般2022-6-2216打桩设备选择打桩设备选择打桩设备打桩设备 板桩施工的顺利进行在很大程度上决定于施工机械的选择，板桩施工的顺利进行在很大程度上决定于施工机械的选择，当决定选用何种机械时，需考虑以下几个条件当决定选用何种机械时，需考虑以下几个条件 （一）工程规模：打（拔）钢板桩的数量、尺寸、形状，尤（一）工程

11、规模：打（拔）钢板桩的数量、尺寸、形状，尤其要考虑钢板桩的重量与长度，往往这两个因素是主要的。其要考虑钢板桩的重量与长度，往往这两个因素是主要的。 （二）土质情况：要同土质情况结合，以利于钢板桩的打人（二）土质情况：要同土质情况结合，以利于钢板桩的打人或拔出。或拔出。 （三）作业能力：要符合工程进度的要求。（三）作业能力：要符合工程进度的要求。 （四）作业环境：选用的机械要满足噪声、振动等公害控制（四）作业环境：选用的机械要满足噪声、振动等公害控制要求，并结合现场的条件如交通状况地形、脚手等情况。要求，并结合现场的条件如交通状况地形、脚手等情况。 综合考虑上述条件，使选定的机械既经济、安全又能

12、确保施综合考虑上述条件，使选定的机械既经济、安全又能确保施工效率。工效率。 2022-6-2217蒸汽锤容量选择蒸汽锤容量选择打桩设备打桩设备 l. l. 用静力学公式计算钢板桩的贯人阻力用静力学公式计算钢板桩的贯人阻力Q Q。 Q Q 的计算公式很多，各地区的土层力学参数均不一样，也有的计算公式很多，各地区的土层力学参数均不一样，也有各自的经验公式，这里不再一一列出。各自的经验公式，这里不再一一列出。 2. 2. 用动力学公式计算桩的动阻力用动力学公式计算桩的动阻力R R 。 R R 的计算公式亦很多，推导都是根据锤的能量转换来进行的的计算公式亦很多，推导都是根据锤的能量转换来进行的用动力公

13、式时需根据经验假定贯人度及桩的回弹量（事先需初用动力公式时需根据经验假定贯人度及桩的回弹量（事先需初选一汽锤）。选一汽锤）。 3. 3. 当当R1.25Q R1.25Q 时，所选的桩锤即为合适的。时，所选的桩锤即为合适的。 上述方法仅作为参考，对施工经验较丰富的施工人员，凭经上述方法仅作为参考，对施工经验较丰富的施工人员，凭经验就能大致选定合适的桩锤。验就能大致选定合适的桩锤。2022-6-2218震动打桩机的选择方法震动打桩机的选择方法打桩设备打桩设备2022-6-2219非粘性土场地所建议的打桩设备非粘性土场地所建议的打桩设备SPT 值震动锤冲击锤单根静压（伴有喷水注射）0 -10非常容易

14、脱钩问题 使用震动锤的方法夹桩稳定性问题 & 反作用力不足10 - 20容易容易适合21 30适合适合适合31 40适合适合考虑预先螺旋转进41 50非常困难适合 考虑高牌号板桩预先螺旋转进50+不推荐适合 考虑高牌号板桩非常困难打桩设备的一般指导方针打桩设备的一般指导方针打桩设备打桩设备2022-6-2220粘性土所建议的打桩设备粘性土所建议的打桩设备Su 值震动锤冲击锤单根静压0 -15容易脱钩问题 使用震动锤的方法夹桩稳定性问题 & 反作用力不足16 25适合容易容易26 50适合 随着深度有效性降低适合容易51 75非常难适合适合76 100不推荐适合适合100+不推荐适合很难打桩设备

15、的一般指导方针打桩设备的一般指导方针打桩设备打桩设备2022-6-2221打桩辅助设备打桩辅助设备2022-6-2222导引导引(导架导架)打桩辅助设备打桩辅助设备标准导引标准导引圆形导引圆形导引HZ施工导引施工导引2022-6-2223钩环钩环打桩辅助设备打桩辅助设备螺旋器螺旋器 钩环通过穿在桩顶部钩环通过穿在桩顶部吊孔中的销钉吊住桩。切吊孔中的销钉吊住桩。切勿使用摩擦夹紧式吊具，勿使用摩擦夹紧式吊具，因为这种吊具在有些情况因为这种吊具在有些情况下会意外松脱。下会意外松脱。 屏风法沉桩时需要在屏风法沉桩时需要在高处将桩连锁起来并解脱高处将桩连锁起来并解脱吊钩接头，且要操作方便吊钩接头，且要操

16、作方便、安全。螺旋器就是用来、安全。螺旋器就是用来锁定各种钢板桩的，且适锁定各种钢板桩的，且适合各种不同形式、不同吊合各种不同形式、不同吊装方法和不同连锁形式的装方法和不同连锁形式的桩，不需要在桩的顶部有桩，不需要在桩的顶部有人操作。人操作。 2022-6-2224吊钩吊钩打桩辅助设备打桩辅助设备 用来吊运堆在一起的钢板桩，保用来吊运堆在一起的钢板桩，保证能方便的分开。证能方便的分开。2022-6-2225桩帽桩帽打桩辅助设备打桩辅助设备 采用冲击锤打桩时可能需要桩采用冲击锤打桩时可能需要桩帽，以便冲击力之际传递给桩，并帽，以便冲击力之际传递给桩，并保护桩锤和桩头保护桩锤和桩头2022-6-2

17、226钢板桩打桩钢板桩打桩2022-6-2227打桩顺序打桩顺序钢板桩打桩钢板桩打桩一般的顺序：一般的顺序： （1）钢板桩的整理，运输及堆放）钢板桩的整理，运输及堆放 。 （2）板桩施工的导向装置）板桩施工的导向装置 。 （3）桩帽及送桩。水上打桩时需要送桩。）桩帽及送桩。水上打桩时需要送桩。 （4）钢板桩打至设计标高）钢板桩打至设计标高 。 2022-6-2228打桩时常见问题及对策打桩时常见问题及对策钢板桩打桩钢板桩打桩 打桩阻力过大不易贯入打桩阻力过大不易贯入 这由两种原因造成。一是在坚实这由两种原因造成。一是在坚实的砂层锤击数或砂砾层中打桩，桩的的砂层锤击数或砂砾层中打桩，桩的阻力过大

18、；二是钢板桩连接锁口锈蚀阻力过大；二是钢板桩连接锁口锈蚀，变形：致使板桩不能顺利沿锁口而，变形：致使板桩不能顺利沿锁口而下。对第一种原因，需在打桩前对地下。对第一种原因，需在打桩前对地质情况作详细分析，充分研究贯人的质情况作详细分析，充分研究贯人的可能性，在施工时可伴以高压冲水或可能性，在施工时可伴以高压冲水或振动法沉桩，不能用锤硬打；第二种振动法沉桩，不能用锤硬打；第二种原因，应在打桩前对板桩逐根检查，原因，应在打桩前对板桩逐根检查，有锈蚀或变形的及时调整。还可在锁有锈蚀或变形的及时调整。还可在锁口内涂以油脂，以减少阻力口内涂以油脂，以减少阻力 2022-6-2229打桩时常见问题及对策打桩

19、时常见问题及对策钢板桩打桩钢板桩打桩 钢板桩向打桩方向倾斜钢板桩向打桩方向倾斜 在软土中打板桩时，由于连接在软土中打板桩时，由于连接锁口处的阻力大于板桩周围的土锁口处的阻力大于板桩周围的土体阻力，形成个不均衡力，使板体阻力，形成个不均衡力，使板桩向前进方向倾斜这种倾斜要桩向前进方向倾斜这种倾斜要尽早调整，可用卷扬机钢索将板尽早调整，可用卷扬机钢索将板桩反向拉住后再锤击，或可以改桩反向拉住后再锤击，或可以改变锤击方向。当倾斜过大，靠上变锤击方向。当倾斜过大，靠上述方法不能纠正时，可使用特别述方法不能纠正时，可使用特别的锲形板桩，达到纠偏的目的。的锲形板桩，达到纠偏的目的。 2022-6-2230

20、钢板桩打桩钢板桩打桩打桩时常见问题及对策打桩时常见问题及对策 将相邻板桩带入将相邻板桩带入 这种现象常发生在软土中打板桩，当遇到了不明障碍物，孤石这种现象常发生在软土中打板桩，当遇到了不明障碍物，孤石或扳桩倾斜等情况时，或扳桩倾斜等情况时，板桩阻力增加，便会把相邻板桩带人。可以按下列措施处理：板桩阻力增加，便会把相邻板桩带人。可以按下列措施处理： （1）不是一次把板桩打到标高，留一部分在地面，待全部板桩）不是一次把板桩打到标高，留一部分在地面，待全部板桩人土后，用屏风法把余下部分打人土中。人土后，用屏风法把余下部分打人土中。 （2）把相邻板桩焊牢在围擦上。）把相邻板桩焊牢在围擦上。 （3）数根

21、板桩用型钢连在一起。）数根板桩用型钢连在一起。 （4）在连接锁口上涂以黄油等油脂，减少阻力。）在连接锁口上涂以黄油等油脂，减少阻力。 （5）运用特殊塞子，防止土砂进人连接锁口。）运用特殊塞子，防止土砂进人连接锁口。 板桩被带人土中后，应在其顶部焊以同类型的板桩以补充不足板桩被带人土中后，应在其顶部焊以同类型的板桩以补充不足的长度。的长度。 2022-6-2231打桩辅助措施打桩辅助措施 水冲法水冲法桩尖设置高压水喷头。高压桩尖设置高压水喷头。高压水射流使土壤疏松，水射流使土壤疏松， 并带走并带走松散的土石，使桩尖的阻力松散的土石，使桩尖的阻力降低，并降低桩表面及锁扣降低，并降低桩表面及锁扣处的

22、摩擦力，从而易于沉桩处的摩擦力，从而易于沉桩、减少桩、设备的损坏。、减少桩、设备的损坏。钢板桩打桩钢板桩打桩2022-6-2232打桩辅助措施打桩辅助措施 预钻孔法预钻孔法预钻孔可使降低土预钻孔可使降低土层阻力：层阻力： 一般在组桩宽度的一般在组桩宽度的中心钻直径约为中心钻直径约为30厘米的孔。厘米的孔。 或者用用麻花钻疏或者用用麻花钻疏松土壤也很有效。松土壤也很有效。钢板桩打桩钢板桩打桩2022-6-2233钢板桩打桩钢板桩打桩打桩辅助措施打桩辅助措施 爆破爆破 此方法适用于难以或者不可能施工钢板桩此方法适用于难以或者不可能施工钢板桩(H型桩、箱形桩或管桩型桩、箱形桩或管桩)的土壤。的土壤。

23、 普通爆破：爆炸在桩墙线产生普通爆破：爆炸在桩墙线产生V形沟，在松散土地区打桩条件仍然很困难，形沟，在松散土地区打桩条件仍然很困难，因以建议对桩尖进行加强。因以建议对桩尖进行加强。 冲击爆破：将固体岩石变成细粒颗粒，但不移动它，对岩石的影响很小。冲击爆破：将固体岩石变成细粒颗粒，但不移动它，对岩石的影响很小。2022-6-2234钢板桩打桩钢板桩打桩围堰封闭围堰封闭 矩形围堰矩形围堰 所配设备应有足够的吊臂长度，以保证每一根桩都能安装连接到先所配设备应有足够的吊臂长度，以保证每一根桩都能安装连接到先前所定位的桩上，然后从角桩开始施工。前所定位的桩上，然后从角桩开始施工。 沉桩沿周边进行。第一和

24、最后一片桩墙应带角桩，角桩应在开始沉沉桩沿周边进行。第一和最后一片桩墙应带角桩，角桩应在开始沉桩前先定位和连接到已部分沉入的第一对桩上，以此保证完好封闭整个桩前先定位和连接到已部分沉入的第一对桩上，以此保证完好封闭整个围堰。围堰。 施工平面桩和角桩时必须保证板桩垂直，如有发现偏斜必须予以纠施工平面桩和角桩时必须保证板桩垂直，如有发现偏斜必须予以纠正，如需要可使用斜板桩。正，如需要可使用斜板桩。 如必须严格保证围堰的尺寸，则可能需采用特种预制桩。如必须严格保证围堰的尺寸，则可能需采用特种预制桩。 2022-6-2235钢板桩打桩钢板桩打桩围堰封闭围堰封闭 圆形围堰圆形围堰 桩的长度、平直度及沉桩

25、过程中挤进桩的长度、平直度及沉桩过程中挤进锁扣的土坡对桩互相之间发生偏移有很大锁扣的土坡对桩互相之间发生偏移有很大影响，由此造成锁扣间的阻力大大增加。影响，由此造成锁扣间的阻力大大增加。 小型围堰通常是沿一块模板定位并连小型围堰通常是沿一块模板定位并连接住所有钢板桩然后才开始沉桩。沉桩接住所有钢板桩然后才开始沉桩。沉桩也应分段进行，采取相邻桩顺序短打办法也应分段进行，采取相邻桩顺序短打办法。如是大型围堰，必须严格控制垂直度。如是大型围堰，必须严格控制垂直度。最好采用屏风式打桩法，以便能封闭住围最好采用屏风式打桩法，以便能封闭住围堰。也可能需要重新调整最后一片桩墙，堰。也可能需要重新调整最后一片桩墙，略微增大或减小围堰的半径，或增加特别略微增大或减小围堰的半径，或增加特别制造的板桩，仅靠转动锁扣可能形不成小制造的板桩，仅靠转动锁扣可能形不成小直径围堰。因此需要采用预弯板桩或特别直径围堰。因此需要采用预弯板桩或特别制造桩。制造桩。