钢板桩打设时出现各种问题时的对策

                                            钢板桩打设时出现各种问题时的对策

钢板桩是施工打设时会出现各种问题，以下为打设时出现各种问题的对策。

（1）倾斜问题的对策

打设U型钢板桩等时，钢板桩由于以下所述的理由通常有向打设进行方向倾斜的倾向。特别是单独打设时这个倾向更大。

①因为打桩锤的打击力作用位置与已打设的钢板桩之间锁口处摩擦力的作用位置不同，产生力偶使钢板桩向法线进行方向倾斜。

②即使钢板桩与地表面垂直打入，由于地基的软硬使钢板桩的下端产生少许转动，有蛇行的倾向。所以，即使上端法线是直的，下端的法线也是弯曲的，钢板桩的上端比下端部分更向前靠，使得钢板桩沿法线进行方向倾斜。

③作用在钢板桩上的土压力随深度增大，侧方向上压迫钢板桩的下端部分，使其宽度减少，而另一方面，钢板桩的顶部受打桩锤的打击截面有延展的倾向，钢板桩的上端宽度比下端宽度大，使得钢板桩沿法线进行方向倾斜。

打设时钢板桩发生倾斜时，锁口的摩擦抵抗力显著提高，阻碍以后钢板桩的打入，所以必须及时修正。在倾斜还很小的时候修正的方法有：

(a)在已插入的钢板桩的顶部用绳向倾斜的反方向牵引。

b)斜向切割钢板桩的下端使咬合的锁口变短，利用下端斜方向的土的摩阻力逐渐修正倾斜。

(c)单独打入时，改成屏风打入以修正倾斜。

(d)沿比钢板桩的倾斜角更大的角度倾斜打桩锤，通过打击修正倾斜。

(e)为了减少锁口的摩擦抵抗力，在锁口上涂油，或在锁口的底部安装桩栓以防止砂进入。

除以上方法外，当倾斜造成上下钢板桩相差一块的宽度以上时，必须用楔形板桩进行修正。

楔形板桩因为顶部和下端部分的宽度不同而单独插入，单独打设并一次打入全长。此外，楔形钢板桩一般与规整的板桩相比截面性能不同，必须尽可能避免使用连续2块以上。

（2）共同下降问题的对策

钢板桩的打设过程中，由于锁口的摩擦抵抗力，会将紧邻的已经打入的钢板桩一起拉下，称为共同下降或者连带。这是由于锁口的摩擦抵抗力大于相邻的已经打好的钢板桩的底部抵抗力与表面的摩擦抵抗力而产生的现象，钢板桩的打设过程中，当发生倾斜与弯曲锁口摩擦抵抗力增大时出现，软弱地基上进行钢板桩施工时较易发生。在硬质地基或地下因有孤石或障碍物使得先打入的钢板桩的下端附近发生变形时产生的现象。

防止共同下降有如下方法：

(a)钢板桩倾斜时修正倾斜减少锁口摩擦抵抗力。

(b)软弱地基上时，打入钢板桩到计划的高度以上的位置，留出共同下降的富裕，最后

再打入到规定的位置。

(c)将与待打入钢板桩相邻的钢板桩的锁口部分都焊接起来，也就是说用型钢或者钢板

焊接再或者用螺栓连接数块钢板桩使其一体化，还有就是将相邻的钢板桩吊住再打设。

(d)在钢板桩的锁口部位涂黄油等润滑剂以减少锁口的摩擦抵抗力。

(e)打设钢板桩的非咬合侧的锁口下端安装植栓，防止土砂进入锁口部位。

即使采用以上方法也产生共同下降时，用振动锤等拔出机统将钢板桩拔到规定的高度，而且必须用同型号的钢板桩将共同下降而造成的凹陷部分对接焊接。

（3）钢板桩打设时出现转动的对策

为了使钢板桩正确打入规定位置，而且特别在海上打设时对于风浪为了确保施工时的稳定性，钢板桩的插入、打设前设置导架以确保施工精度。这时，钢板桩与导架之间使用如图-3.3.6所示的垫块。如果不按这样进行插入施工，钢板桩会以锁口为中心转动而偏离位置。

特别地，从软弱层贯入硬质层时，地下有孤石或障碍物的话会推压打设中的钢板桩，有以领口为中心转动的倾向。

钢板桩产生转动时，锁口的摩擦抵抗力增大，不仅钢板桩打入困难，而且会发生施工长度的打伸、打缩的现象，还可能使钢板桩倾斜。因此，异型钢板桩或打缩时必须要追加钢板桩，不但费用庞大，而且会招致工期的延长。钢板桩的转动量大的话，使得法线很不平，安装围将变得困难，而且为了对齐上部混凝土前面的法线，混凝土使用量也会增多。

作为防止钢板桩转动的对策，为了保持导架的导梁与钢板桩背面的接触，插入适当的垫块的方法在陆上打设时比较有效。在船上打设时，海底面以上的导桩长度越长，或者海底面以下的土质越软弱，导架的导向能力越差，靠导桩防止钢板桩的转动较困难。因此，插入时必须在法线方向和法线直角方向2个方向用经纬仪细心观测，避免产生转动。此外，如果护打设等阶段产生转动时，必须拔出后再行打入。

（4）钢板桩打设时出现打伸，打缩的对策

钢板桩的锁口部位从止水和防砂的观点来看希望间隙(咬合富裕)小一些，但是对于施工时的打设来说间隙太小的话锁口摩擦力变大，也不好。为了满足这样两条相反的要求，按经验设定钢板桩的锁口部的间隙为2~3mm，因此，插入和打设钢板桩时，咬合状态如果处于压缩状态则发生打缩，在张拉状态则发生打伸。

打伸与打缩可能会造成对于规定的施工长度钢板桩数量不足。而且，采用拉锚式钢板桩墙时，与锚固用的拉锚安装处之间产成位置上的偏差，造成拉锚的施工困难。

关于钢板桩的打伸、打缩的对策有如下方法：

(a)因为钢板桩的锁口部位已经留出了所述的若干间隙，根据插入和打设的状况造成打伸、打缩。这时作为对策，已打伸的话将插入的钢板桩压入，打缩时选择下一块钢板桩的插入方法以获得拉伸状态。这种方法在屏风插入时有效，钢板桩每20-30一组检查打伸、打缩的量再进行插入的话，可以得到正常的施工长度。

(b)造成打伸、打缩的原因是钢板桩施工时的转动，蛇行的话，如前面所述在导架的导梁与钢板桩之间插入适当的垫块，可以取得陆上打设的效果。

除了以上方法外，预计将出现打伸时，必须采用数块比正常有效宽度小一点的异型钢板桩，预计将出现打缩时，必须采用比正常有效宽度大一点的异型钢板桩还有追加钢板桩对打伸、打缩的量进行修正。

（5）钢板桩打设时出现顶部压坏的对策

钢板桩在打设过程中出现顶部压坏的原因认为是地下存在孤石等障碍物，或打桩锤的偏心打击。这时采用别的对策，必须对桩帽构造或插入的精度进行检查。

如果钢板桩在到达停止打桩位置附近时顶部发生压坏时，大多停止打桩位置附近的地基太硬，必须与设计者沟通协议，切断压坏的部分等。

特别是在施工长度很长的时候，打缩造成材料}不足。为了使工程不致于延迟，希望事先应调配若干富裕的材料。

（6）钢板桩打设时出现楔现象的对策

将钢板桩打入砂砾层或在地下有孤石或障碍物的地方打植时，钢板桩的锁口部位会产生较大的变形导致锁口分离。此外，将钢板桩打入砂性地基特别是具有一样粒径的细砂层时，已打入的钢板桩的锁口内部夹杂的土砂随下一块钢板桩的打设脱水固结，明显地增大了锁口的摩阻力，直至锁口分离，这称之楔现象。

这种楔现象大多发生在单独打入钢板桩时，其对策如下：

(a)事先在钢板桩的锁口部位涂装或者插入特殊的填充材料，并使用水冲法防止砂进入锁口的内部。

(b)将单独打入改成多段屏风打入，试打入量取2-3m，可以减少砂的固结程度，化解打入的困难。

作为事先在钢板桩的锁口内涂装或者插入特殊的填充材料，锁口保护层( grip cover)等经实用效果较好。

锁口保护层是将发泡性聚苯乙烯切削加工成与钢板桩的锁口相适应的形状，在插桩前插入钢板桩咬合侧的锁口内从而防止土砂侵入。因为该锁口保护层在接下来的钢板桩咬合时能很容易地从锁口部位拔出来，不会增加锁口的摩擦抵抗力。

打桩过程时发现锁口分离时，必须立即将钢板桩拔出重新打设。但是，一般锁口的分离大多发生在钢板桩打设好后，而且很多是在上部结构完成后从填埋的土砂流出的事故等中发现的，事实上拔出发生锁口分离的钢板桩是困难的。这时作为对策，采用在海水侧用与分离部位的形状相适应的合适的钢材将开口部位焊接闭合的方法。但如果是重要的构造物，有时要将上部结构凿去，在钢板桩墙的背后增加打设别的钢板桩，中间用袋装混凝土或适当的固结剂加固，通过该方法封闭开口部分并加固截面强度。