冷弯钢板桩航道护岸施工工艺及质量控制措施探析

束建强（镇江市航道管理处,江苏 镇江 212003）



冷弯钢板桩航道护岸施工工艺及质量控制措施探析

束建强
（镇江市航道管理处,江苏 镇江 212003）

摘 要：冷弯钢板桩航道护岸施工技术，在现代航道护岸工程项目施工建设过程中的应用较为广泛，而且也取得了良好的效果。本文对冷弯钢板桩航道护岸施工工艺进行分析，并在此基础上就如何控制施工质量，谈一下个人的观点和认识，仅供参考。

关键词：航道护岸工程；冷弯钢板桩；施工工艺；质量控制；研究

冷弯钢板桩是一种通过冷弯机组连续滚压成型的桩基，板桩侧面锁扣可以连续搭接，从而获得一个板桩墙整体结构，在航道护岸工程施工建设过程中，得以广泛的应用。作为一种新型的建筑环保材料，冷弯钢板桩在航道护岸工程施工建设过程中的应用，尚处于起步阶段。钢板桩应用范围非常广，密封性强，使用年限也比较长。可有效地保护水土环境，在各类建筑中应用非常的广泛，可应用于地基、建筑建设，这些优点，对工程的实施提供了极大的便利。然而，该种技术，在国内并不十分成熟。

1 航道护岸冷弯钢板桩施工工艺

1.1 施工准备

在冷弯钢板桩施工准备阶段，首先应当进行测量放样。基于对控制桩的复测，严格按照施工图纸进行放样，将护岸前沿线定出来。其次，整平场地。施工场地一定要先整平，其范围是护岸前沿线两侧2米、10米，并且沿着护岸前线进行基槽开挖，一般槽底高程应当比桩顶高程低出大约50公分左右，而且槽底的宽度应当控制在2米左右。再次，施工设备。在选用打桩设备时，以高频振动液压桩机为宜，一台挖机，并根据实际工况和土质条件，配备一台引孔机。最后，加强现场管理，文明施工。

1.2 冷弯钢板桩施工技术要点

目前来看，应用比较较多的冷弯钢板桩，有U型以及Z型等，其中Z型钢板桩在工厂内将两块直接联成一组组。钢板桩施工通常采用的是振动法、锤击法以及静压法等沉桩方式；打桩时，采用的机械设备以高频振动液压桩机居多，而且可以打、拔，能够方便地根据土质选用引孔机，或者采用电动锤、柴油锤。在附件有重要建筑物不能有振动、施工作业面相对较小（一般不超过6米）的作业条件下，以静压法应用为宜。钢板桩以及施工设备进场过程性中，应当严格按照设计要求优选冷弯钢板桩，而且在出厂之前需按设计要求对其进行防腐处理。对于沉桩场地而言，桩机应当安全平稳行驶，而且满足插桩要求，或者用挖机进行场地平整。对钢板桩严格质检，正、侧向挠度一定要符合要求，并且用锁扣检测设备检查锁口。利用全站仪、GPS等对钢板桩中心线放样，并且布设控制点，然后确定钢板桩锁口中心线，沿中心线设置导向架，对钢板桩走向、垂直度进行控制。

对于导向架而言，用型钢拼制而成，刚度大、移动方便，是一种框架型钢结构；一次插桩大约10米左右，而且在两端布设固定底座，其入土深度为6米；与底座有效的焊接在一起，以免导向架沉桩施工时因机械手振动而出现移动现象。同时，在导向架上布设固定钢板桩锁口移动导梁，并且在中间卡槽固定锁口，两端螺丝钉拧紧，使导梁固定好。

1.3 沉桩施工要点

前期平整场地以后，用全站仪或者GPS对钢板桩中心线放样，然后布设控制点，标识钢板桩入土深度。对钢板桩防腐涂层进行检查，避免出现破损问题；若发现有破损问题，则在施工之前应当对其二次进行防腐处理。同时，在打桩机变幅范围内进行夹桩，并系好安全绳，对钢板桩进行起吊。桩位对好以后，对整桩垂直度、倾斜度进行适当调整。如果桩有偏差，则应当加强重新拔起、校正，保证桩位在合理偏差范围之内，用导梁将锁口固定好。先轻微的进行振动，当桩入土达到某一深度以后，再逐渐加大振动力；在此过程中，钢板桩施工入土每隔1米的深度，就要用水平尺对钢板桩锁口的水平斜度、垂直度进行测量，目的在于确保钢板桩的水平斜度、垂直度等，能够控制在合理的偏差范围之内。通常情况下，钢板桩的下沉深度，应当比设计桩顶标高高出30厘米。方法一，采用逐根插入法进行施工作业，施工的步骤顺序可以重复上述工序；方法二，采用屏风式打入法进行施工作业，即将10至20根左右的钢板桩插入导向架中（成排插入），使之呈屏风状，再分批进行施打。在此过程中，应当先将屏风墙的两端打入钢板桩，直到设计标高为准，使之成为定位板桩，在中间位置按顺序依次分三分之一和二分之一板桩高度，打入土层，使之呈现阶梯状。在锤击时，应当确保锤、夹具以及桩在同一直线上，以免桩变位、倾斜。

2 冷弯钢板桩施工质量控制措施

2.1 法向倾斜问题及应对措施

法向倾斜产生的原因主要表现在以下几个方面：钢板桩运输过程中，或者堆方、起吊时，出现变形现象；在冷弯钢板桩具体施工作业时，导向架出现了变形现象；振动锤施工作业不到位，比如打击钢板桩的力度控制不当，导致其不垂直；因地层不均匀，导致桩的下端位置出现扭转、偏斜；在大功率锤应用过程中，因其打入能力非常的强，而容易导致桩出现倾斜现象。

对于这类问题，可采取的施工质量控制措施如下：对钢板桩尺寸、外形进行严格检查，变形相对较大的钢板桩一律不得使用；对导向架宽度进行检查，如果有变形，则需进行及时的调整；施工操作过程中，建议采用双层导向架的方式，有利于法向倾斜控制；在打桩过程中，应当用经纬仪对每根桩倾斜度进行严格测量；打桩时，应当对钢板桩进行适当的上、下活动，杜绝一次快速插到位，以免钢板桩下部位置发生偏转。同时，选择适当的打桩锤工作功率，对易偏斜的部位、地层，应当对打入速度进行严格控制，一旦发现偏斜，需及时进行纠正。

2.2 带桩问题及应对措施

在钢板桩施工过程中，可能会出现先、后打入的钢板桩共同下沉现象，究其原因，主要是因为相邻的钢板桩锁口未能完全对好，在很大程度上使得相邻桩侧压力、摩擦力增大，当阻力超过土层对桩阻力时，先、后打入的桩就会同时下沉。

2.3 轴向倾斜问题及应对措施

轴向倾斜产生的主要原因有四：第一，振动锤打击点与已打入的钢板桩锁口之间的摩擦力具体作用的部位不同，二者之间会产生力偶，从而导致钢板桩倾斜。第二，钢板桩上部位置，因导向架固定会呈现出直线行，然下部位置却因土层软硬不均匀、钢板桩出现不一致的法向倾斜度等，导致其出现弯曲现象。第三，钢板桩上作用的土压力，随深度的增加而不断的增大，此时钢板桩在推挤作用力影响下，会出现倾斜；第四，对容易出现偏斜的部位和地层，因打入的速度过快而出现倾斜现象。

对于这一问题，笔者认为可从以下几个方面解决：第一，施工作业时，利用水平尺严格检查每一根桩，确保其垂直度以及倾斜度；第二，在先插入的桩顶位置，割一个方孔，然后用葫芦进行反方向拉动，钢板桩上部位置就会向后稍微拉回一点位移，这样可以有效避免打桩施工过程中带动前边已经打入的桩同时向前进倾斜，如图1（a）所示。第三，在打桩过程中。采用振动锤打击时，其方向应当略微的进行倾斜，如上图中的（b）所示；第四，合理选择打桩锤功率，适当放慢其入土速度，而且在钢板桩打入某深度以后，向上逐渐提升某高度，然后再向下打，反复几次以后，减小钢板桩下部位置的弯曲、偏转；第五，为了能够使锁口间的摩擦力减小，建议在锁口上适量涂上一些油脂；第六，如果土层相对较硬，则建议将钢板桩的前端，适当进行削角，如图2中的（c）所示，并利用土层对其进行反力纠偏。

图1 钢板桩轴向倾斜度相对较小的防治方法

2.4 因地质条件而造成的沉桩问题及应对措施

在钢板桩施工过程中，还会出现沉桩现象，究其原因，主要是因为粘土粘力过大，在一定程度上导致钢板桩摩阻力增大，或者存在着锁口摩擦力问题。针对这一问题，可采取以下是措施解决。桩孔位置，注入适量的水，减小桩身、粘土之间的摩擦阻力；引孔时，可将钢板桩拔出不套锁口向下打，然后向上将其拔出来，反复操作使桩位形成桩孔，套上锁口以后再插下去，以此来减小阻力。钢板桩打设完成以后，应当对轴线进行有效的控制，使其在一条直线上，否则将会对后道工序—导梁的安装带来贴合不紧密问题，甚至对钢板桩挡墙整体受力产生一定的影响。

3 结束语

在目前国内航道护岸工程施工建设过程中，为确保护岸效果、环保效益，需提高航道护岸施工工艺。现代航道护岸工程施工过程中，采用冷弯钢板桩航道护岸技术，效果非常的显著，实际施工作业过程中需不断完善和改进施工工艺，立足实际、从细节入手，对冷弯钢板桩施工技术要点、施工质量进行严格管控。

参考文献：

［1］符一波.钢板桩静压技术在航道工程中的应用研究［J］.科技创新与应用,2015（04）.

［2］黄伟军,吴山,蒋峰.生态护岸在山区航道设计中的应用［J］.西部交通科技,2015（04）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.081