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浅谈钢板桩在荷塘中心河整治工程中的应用

【摘要】钢板桩防护在基坑防护中已经得到广泛应用，但对这类结构在本地区的水利工程中的认识还很不充分。本文通过实际工程中的钢板桩应用，分析了钢板桩结构受力情况，可供类似工程参考。

　　【关键词】钢板桩，支护，河道综合整治

　　钢板桩起始有冷弯薄壁轻型和热轧型，由于前者具有较大的加工、使用局限性，因而，热轧钢板桩成为目前钢板桩产品的主流。20世纪50年代，我国首0次在铁路桥梁围堰施工中，由铁道0部大桥局从原苏联引进使用。国内部分钢铁企业一直在跟踪钢板桩市场的发展情况，国外多家生产企业也在瞄准我国今后的潜在市场空间，为大规模进入我国市场做有关的准备。随着我国经济的快速发展，钢板桩支护在水利行业得到广泛应用。

　　1工程概况

　　江门市蓬江区荷塘镇中心河是贯穿该镇南北的一条重要排洪渠，原河床宽10－24m，河底高程深约为－1.0m（珠基）。新建箱涵总宽13.05m，高6.7m，河道左岸是双车道混凝土路面，右岸是2-5层住宅，距离原浆砌石墙较近，约3-6m。由于经济发展迅速，交通车辆增多，现有左岸路面宽度已经不能满足日益繁忙的交通要求。为提高河道的排涝能力，改善中心河左岸道路的交通状况，荷塘镇***于2008年对中心河田心段进行了综合整治。要进行加密测量肉眼能看到的局部变形，尽量不采用超出偏差的钢板桩。整治内容包括在河道位置新建箱涵，箱涵顶兼作交通道路，建成后结合原有左岸路面重新规划为双向双车道沥青路面，断面见图1，首期整治长度为648m。

　　新建箱涵基本布置在原河道位置，由于受到工程地形条件的制约，箱涵的基础不能大开挖，必须进行支护。据以往的经验，一般采用松木桩、钢板桩、灌注桩等进行支护，根据本工程属在河道上建设有度汛要求的特点，工程水下部分必须在枯水期完成，要求施工速度快。(1)矩形围堰插打钢板桩的顺序一般是从上游的一角开始至下游进行合拢，这样不仅可以避免大量的泥沙淤积在围堰内，而且还可以保证大量的泥沙被水流冲走，这样大大的减少开挖工作量，更重要的是保证了安全的围堰施工。经比选，钢板桩结构具有重量轻，强度高，锁口紧密，施工方便，施工速度快等优点，因此，采用钢板桩支护作为本工程的支护方案。

　　根据地质勘查报告显示，基岩面起伏较大，强风化花岗岩岩面高程-6.5～-21m，岩面以上主要为砂壤土及填筑土层，地质条件良好。

　　2钢板桩支护方案

　　2.1钢板桩初步布置

　　根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，初步选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好。钢板桩采用密扣，选用长度9～12m，要求钢板桩入土深度不小于桩长0.5倍，实际桩长按以下计算确定。为减少桩顶位移，桩顶采用Φ400钢管作为横向支撑，间距4m，钢板桩桩顶与钢管之间设H400围檩，相互之间焊接牢固，以增强钢板桩整体性。钢板桩出租目前是一种比较常见的现象，毕竟拉森钢板桩不是每个建筑团队都能拥有的。钢板桩布置见图2、图3。

　　(1)钢板桩参数:截面抵抗矩：拉森-Ⅳ型;每根w=362cm3，每m钢板桩w=2270cm3/m。

　　(2)钢材抗弯强度设计值:钢板桩钢材采用Q235钢，抗弯强度设计值f=215N/mm2。

　　以上钢板桩参数来自厂家，不同厂家生产的钢板桩上述参数可能稍有差异，但对本计算影响不大。

　　2.2计算钢板桩入土深度

　　根据钢板桩入土的深度较浅，按单支撑挡土桩桩计算，假定上端为铰结无移动，下端简支。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如图4。

钢板桩施工过程中的质量要点

　　钢板桩这样时下在工程领域中越来越受欢迎的施工材料，学多人外行人并不明白究竟它有些什么魅力能让工程师和技术人员们对它趋之若鹜，成为工程建设领域的香饽饽。 其实要说为什么会这样就要从钢板桩在施工过程中为工程带来的六大关键性的作用说起了。首先第0一点要说的就是利用钢板桩施工可以很好的处理和解决工程在挖掘阶段中出现的一系列问题。当我们还在烧木材、烧柴禾、烧煤碳的时候，他们已经用上天然0气了。至于是什么问题那就要看0相应的地形了，不同的地形在开挖过程中会遇到不同的问题，但是基本上只要合理利用钢板桩就不会是个难题。

　　钢板桩的主要用途分别可以分为这样几类，首先可以方便施工。其次是在水利工程，港口运输路线的建筑物上和公路铁路的建造上，后就是水路民用工程的建造和对水利工程建筑物的污染控制了。但是在使用钢板桩进行这些作业的时候其实是有许多要注意的地方的。钢材强度高，能够有效地打入坚硬土层且桩身不易损坏，且能获得极大的单桩承载力。下面我们就来简单的介绍一下吧！

　　在钢板桩施工中，防渗施工还是非常重要的，防渗施工只要是要将钢板桩打入堤基透水层下的相对不透水的地层中。这样可以拦截透水层的渗水度，这样可以形成一种半封闭式或者是全封闭式的防止渗水墙。从而起到一定的防水作用。使用钢板桩的时候要注意对于防渗的加固，一定要将处理的深度加大这样才能达到相对更为安全的防渗效果。钢管桩的缺点为钢材用量大、工程造价较高、打桩机具设备较复杂、振动与噪声较大、桩材保护不善易腐蚀等。另外利用钢板桩施工还需要记住的一点是要对于施工技术有严格的把关，在施工过程中严格控制轴向和法向的倾斜偏差，虽然说有时稍微有些误差并不影响钢板桩进入底层，但是，只有在施工中严格控制了各项数据的误差才能做到使钢板桩安全无误的打入底下，并且做到对于工期的确保和对于工人安全的保证。

　　钢板桩施工在如今的土木工程领域越来越受到重视，如果对于钢板桩施工中的许多细节不加以重视，那么后果也是十分可怕的。为了保证施工的质量所以在钢板桩的施工过程中的各个要点要时刻谨记。

拉森钢板桩施工基本安全要求

1. 对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作；

2. 设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故；

3. 对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换；

4. 现场所有人员必须戴好安全帽，水上作业操作人员必须穿救生衣，配好安全带，以防人员落水；

5. 施工中注意用电安全，必须加设漏电防护装置避免漏电，如出现漏电、不正常停电、跳闸，必须立即通知我部的***电工处理，不得擅自修改电路；

6. 基坑开挖土方及时运走，不得堆积在基坑周边。