钢板桩围堰施工图解及经典实例248页附图丰富(含计算 结构设计)
钢板桩围堰
钢板桩围堰摘要：严西湖大桥共有19个水中承台需要采取专项措施施工，本文从钢板桩围堰设计、施工以及后续的抽水开挖等方面简要介绍了严西湖大桥承台施工工艺和措施，并汇总了施工过程中发生的直接成本。
关键词：水中承台钢板桩围堰设计施工1、前言严西湖大桥是武汉市花山生态新城东西向一条主干道路，项目全长3.33km，其中主桥长1323.5m，为单箱五室等截面预应力连续箱梁，箱梁为蝶形，跨度有3 1.5和40m两种尺寸，引桥全长1414m，为预制24~25m斜腹小箱梁，路基592. 5m。
严西湖水域内共有19个桥墩，桥墩为H型变截面花瓶墩，高度从6.3m~11.4m 不等，承台尺寸5.5×7.9×2.5m，根据景观和通航要求，本项目承台均埋入河床内（承台顶面与河床平），桥梁基础为直径1.5m钻孔灌注桩，每个承台5根，呈梅花形布置。
项目的地质情况自上而下主要由5个单元层组成，即（1）填土层（Qm1）及湖积层（Q1）；（2）第四系全新统冲积（Q4al）的一般粘性土层；（3）第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）的老粘性土层；（4）残积层（Qel）；（5）志留系（S）泥岩、砂岩。
本项目的水中施工采用钢栈桥和钢管桩贝雷支架施工方案，每墩搭设钻孔平台和8m宽支栈桥。
湖区最高控制水位19.5m，考虑施工和拆除方便，钻孔平台和栈桥顶面标高大于22m。
2、钢板桩围堰设计钢围堰结构设计过程需要考虑以下5个方面：A、各种工况下的钢板桩剪力、弯矩和位移；B、整体稳定性验算；C、抗倾覆稳定性验算；D、抗隆起验算；E、桩的嵌固深度计算。
以上计算均可以采用理正深基坑计算软件进行，相关参数和安全系数满足《建筑基坑支护技术规程》、《建筑基坑工程技术规范》要求。
本项目基底无承压水，未做突涌验算。
为确保围堰内支撑安全可靠，在利用理正深基坑程序验算合格后，利用MIDAS CIVIL有限元程序建立钢围堰整体模型，计算围堰内支撑和钢板桩的受力状况。
主墩钢板桩围堰施工方案(经专家论证)
目录前言 (2)1、编制说明 (2)2、编制依据 (2)一、工程概况 (3)二、主要设计参数 (4)1、主墩参数 (4)2、杭埠河特大桥地质情况 (4)3、工程水文条件 (6)4、地基评价 (6)三、筑岛平台设计 (6)四、钢板桩围堰设计 (7)五、施工方法 (10)1、施工准备 (10)2、施工工艺流程 (10)3、插打钢板桩前的准备工作 (15)4、钢板桩围堰的插打 (16)5、安装内支撑，砼封底 (16)6、水下浇注封底砼 (17)7、钢板桩围堰施工中的防漏水措施 (18)8、变形观测 (18)9、承台施工 (19)10、围堰的拆除 (19)六、钢板桩围堰施工中的安全措施 (20)七、应急预案 (21)八、劳动力计划 (24)九、施工周期安排 (24)十、附件（计算书） (24)前言1、编制说明杭埠河特大桥起讫桩号为K25+384.13-K26+965.13，桥梁总长1581m，主桥跨径组合为：24×25+（80+140+80）+27×25，主桥上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续梁，主要用于跨越杭埠河的南北岸。
其中24号墩位于滩地，25号墩（主墩）、26号墩（主墩）位于水中。
为方便墩承台、墩柱施工，25#墩处设置水中钢板桩围堰；26#墩处筑岛围堰，设置钢板桩支护。
2、编制依据(1)《合铜路（肥西上派～庐江县城南外环线）建设工程施工招标文件》《合铜路（肥西上派～庐江县城南外环线）建设工程两阶段施工图设计》(2)我单位现场勘察及自行调查工地周边环境条件获得的资料(3)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2011)《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99《简明深基坑工程设计施工手册》《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部)《工程测量规范》（GB50026-2007）《建设工程安全生产管理条例》《中华人民共和国环境保护法》（1989）一、工程概况杭埠河特大桥起讫桩号为K25+384.13-K26+965.13，桥梁总长1581m，桥跨径组合为：24×25+（80+140+80）+27×25，主桥上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续梁，主要用于跨越杭埠河的南北岸。
《拉森钢板桩围堰》课件
3
施工规模
100米长，10米高
拉森钢板桩围堰的维护与检测方法
维护方法
• 定期检查钢板桩的表面状态 • 保持钢板桩的整洁 • 修复或更换受损的钢板桩
检测方法
• 使用超声波检测钢板桩的质量 • 测量钢板桩的沉降和倾斜 • 检查地下水位和渗漏情况
拉森钢板桩围堰的发展趋势和前景展望
环保材料研发
研发更环保可持续的钢板桩材料
《拉森钢板桩围堰》PPT 课件
拉森钢板桩围堰是一种利用钢板桩形成的临时或永久性的围堰结构，用于围 合土体和控制地下水的渗流。
拉森钢板桩围堰的定义与原理
拉森钢板桩围堰是一种用于围合土体和控制地下水渗流的结构，通过将钢板桩垂直插入地下形成封闭空 间。
拉森钢板桩围堰的结构和组成
钢板桩
由钢板制成的垂直挡墙，用于围合土体。
应用领域扩大
拓展拉森钢板桩围堰在其他领域的应用
施工技术改进
优化施工工艺，提高施工效率
智能化管理
引入智能化管理系统，提高管理效率
拉森钢板桩围堰的应用领域和优势
1 临时围护工程
用于临时围堵施工现场和挖掘沟渠。
2 水利工程
用于水坝、船闸和港口等水利设施的建设。
3 桥梁工程
用于桥墩、桥台和桥墩基础的施工。
4 地下工程
用于地下隧道、地下室和地下管道等工程 的施工。
拉森钢板桩围堰的相关案例分析
1
项目名称
XXXX项目
2
地点
XX省XX市
连接器件
用于连接钢板桩，增加围堰的稳定性。
地下水控制设施
包括排水管道和泵站等，用于控制地下水位。
土体填充物
用于增强围堰结构的刚度和稳定性。
拉森钢板桩围堰的施工方法与技术要点
深水承台钢板桩围堰设计及施工ppt课件
2008年1月
.
12
• 3、钢板桩、围堰围囹、内支撑计算 • ⑴确定围囹层数及间距
根据施工的具体情况，承台高度，水压土压， 另外钢板桩虽能满足强度要求，但内支撑布设也 有一定要求，确定采用布置为h=3.5m、h1=3m、 h2=3.5m，即钢板桩围堰顶面标高+31m，第一 道内支撑标高+27.5m，第二道内支撑标高 +24.5m，封底混凝土顶面标高+21m。
M 8.5 0 130 3.5 9 M p a 2M 10 pa W2037
2008年1月
.
16
• ⑶ 围囹内力计算
第一、二两层围囹采用双I56a，Wx=4684 cm3，其中支点的最大间距为3m，按照最不利的 简支计算：
M 2.23 7 .02 130 5M 5p a 1M 45pa
2008年1月
.
13
• ⑵钢板桩计算
在钢板桩围堰顶面设置临时内支撑，钢板桩 围堰抽水至围堰顶面以下4m深位置，而第一道内 支撑尚未安装为工况一；第一道内支撑安装后， 钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下7m深位置，而第 二道内支撑尚未安装为工况二；第一、二道内支 撑安装完毕，钢板桩围堰抽水至围堰顶面以下 10m深位置，最终受力状态为工况三。
2008年1月
.
8
三、钢板桩围堰结构计算
2008年1月
.
9
• 1、设计参数
•
பைடு நூலகம்
（1）主河道内主要为软塑的粉质粘土、粘土，土
体力学性能如下：
•
土体容重：r=18.5KN/m3
•
土体内摩擦角：φ=20°
•
土体总应力粘结力Cu=12.16kPa
钢板桩围堰施工
1.3.4钢板桩围堰施工1.编制说明：1）适用范围：钢板桩围堰适用于浅水低桩承台并且水深4m以上，河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性，钢板桩围堰作为封水、挡土结构，在浅水区基础工程施工中应用较多。
粘土，风化岩层等基础工程。
2）检索内容：（略）2.正文：1）概述XX大桥XX号墩位于水中，根据现场实际情况采用钢板桩围堰施工。
2）施工方案钢板桩可采用锤击打入法、振动打入法、静力压入法及振动锤击打入法等施打方法，工程中采用前两者居多。
需河内搭设简易施工平台，方便施工操作人员施工，钢板桩打入施工完毕后，排水清淤回填素土，碾压密实，进行钻孔桩施工，钻孔桩施工完毕后，进行主墩深基坑、承台施工。
3）人员、料具、设备配备及劳动生产率（1）设备（2）人员（3）材料（略）4）施工布置:（略）5）施工工艺流程6.1、施工准备 1）钢板桩的整理新钢板桩验收时，应备有出厂合格证，机械性能和尺寸符合要求。
经整修或焊接 后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。
验收或整修后的钢板桩，应 进行分类、编号、登记存放。
锁口内不得积水。
2 ）钢板桩锁口检查用一块长1.5〜2.0m 符台类型、规格的钢板桩做标准，将所有同类型的钢板桩 做锁口通过检查。
检查用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行。
3） 桩板检修凡钢板性有弯曲、破损、锁口不合格的均应整修，按其体情况分别用冷弯、热敲、 焊补、铆补、割除或接长。
4） 桩板的接长钢板桩长度不够时，可用同类型的钢板桩等强度焊接接长， 焊接时先对焊或将接 口补焊合缝，再焊加固板，相邻板桩接长缝应注意错开。
5） 预留吊、拔桩用孔如需要有吊桩孔及拔桩孔时，应事先钻好孔，拔桩时应焊加劲板，以免拔桩时拉 裂。
6 ）组桩插打钢板桩采用组桩插打时，组桩的嵌缝用油灰及旧棉絮嵌塞紧密。
组桩及单块桩两 侧锁口均在插打前涂以黄油或热的混合油膏（质量配合比为：黄油：沥青：干锯末： 干黏土 =2 : 2 : 2: 1），以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
钢板桩围堰施工方案(案例)
钢板桩围堰施工方案一、工程简介新建连镇铁路正线跨宁启铁路特大桥于DK241+165.777 处采用32m 简支梁跨越邵仙河。
1078#墩、1079#墩为双线圆端形实体桥墩，墩高 27.85m、27.35m 。
承台为两级承台，一级承台尺寸为10.3×10.3×3m；二级承台尺寸为 5.3×9.1×1.5m ；桩基采用钻孔灌注桩，设计为摩擦桩，1078#共9根，桩径1.5m，桩长42.5m ；1079#共9根，桩径1.5m，桩长40m；1078#、1079#位于河道中，为水中墩，桥墩位置与河岸的关系见下图。
图7.1 1078#墩、1079#墩与河岸位置关系示意图二、邵仙河水文特征实测邵仙河河面宽36m （含河滩宽度），水深2～3m 左右，航道现状等外级航道。
设计通航最高水位为4.33m。
每年7 月底至次年6 月初为枯水期，在此期间施工较为有利。
桥址区地表水对钢筋混凝土具无氯盐侵蚀性。
桥址处河道现状如下：图7.2 桥址现状图三、地震参数根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.15g，相应的地震基本烈度为七度，地震动反应谱特征周期分区为1 区，场地类别为Ⅲ类，地震动反应谱特征周期值为0.45。
四、地质概况水中墩承台位于河床内的地质情况较好，围堰钢板桩涉及的地层均为粉质粘土。
自河床往下土层统计详见下表：表7.4 水中墩承台所处地质统计表五、施工工期计划表7.5 工期计划表六、机械投入计划表7.6 机械设备投入计划表七、材料投入计划表7.7 跨邵仙河1078# 、1079#墩（单个）钢板桩围堰数量表八、围堰设计方案正线跨宁启铁路特大桥跨邵仙河处为32m 简支梁结构，1078#、1079#墩位于邵仙河河道中。
承台平面为正方形，长宽10.3m*10.3m。
1078#墩承台底面标高为-5.685m，1079#墩承台底面标高为-5.384m，承台高为4.5m 。
《钢板桩施工图解》课件
目前，钢板桩已经成为一种成熟的建筑材料，广泛应用于全球各地的各种工程中。
PART 02
钢板桩施工工艺
施工前的准备
现场勘查
对施工区域进行实地考 察，了解现场地质、水
文等情况。
设备检查
确保打桩机和拔桩机等 设备处于良好状态，并 进行必要的维护和调试
PART 05
钢板桩施工的质量控制与 安全管理
质量控制措施
施工前准备
材料质量控制
确保施工队伍具备相应的资质和能力，对 施工图纸进行审查，确保图纸的准确性和 完整性。
对钢板桩材料进行质量检查，确保其符合 设计要求和相关标准，对不合格材料进行 处理。
进行质量检查 和控制，确保每道工序的施工质量符合要 求。
地下。
钢板桩合拢
在需要连接的部位，将钢板桩 合拢，并确保其稳定性。
钢板桩的拔除方法
拔桩机就位
将拔桩机移动到需要拔除的钢 板桩附近，并进行固定。
夹持钢板桩
使用拔桩机的夹口夹住钢板桩 的一端。
拔除钢板桩
启动拔桩机，将钢板桩逐渐拔 出地面。
清理与运输
将拔出的钢板桩进行清理和分 类，并运至指定地点。
钢板桩施工的注意事项
冲击性能。
它通常用于建筑、道路和桥梁等 工程中，作为支撑结构或挡土结
构。
钢板桩的优点包括施工速度快、 承载力高、环保等。
钢板桩的种类与用途
根据用途，钢板桩可 分为普通钢板桩和特 种钢板桩。
特种钢板桩则用于特 殊工程，如海洋工程 、水利工程等。
普通钢板桩主要用于 一般建筑工程的围护 和支撑。
钢板桩的发展历程
钢板桩围堰工法
钢板桩围堰工法预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制围堰类型及使用条件钢板桩围堰钢板桩围堰整体刚度大，防水性能好，在粘性土层深水河床桥墩基础施工中，甚至不需水下作业，打拔桩容易，回收率高，可节省大量现场加工构件，因此有一定的优越性。
1 钢板桩围堰平面及结构形式钢板桩平面一般有：1）圆形：受力最理想、支撑结构较简单，但占河床面积大，增加河道通航困难；2）矩形：占河道面积较小，但受水流冲击大；3）圆端型：占河道面积较小，利于通航，受水流冲击力较小，但支撑结构复杂对基础开挖和墩身施工有一定影响。
施工中需结合具体情况选定。
钢板桩围堰结构又分单层（或称单壁）和双层（或称双壁）两种。
单层结构形式由定位桩、导梁（或称导框、围笼）及钢板桩组成。
定位桩可用木桩或钢筋混凝土管桩，导框一般多用型钢组成，对小型矩形基坑如果木料方便也可使用方木制作。
浅基多用矩形及木导梁；中等深度基坑多用圆形及型钢导框；单层圆形及矩形钢板桩平面结构参见图5-19。
当水深和流速较大时则须采用双层钢板桩围堰，参见图5-20。
2 钢板桩类型规格按钢板桩横断面形状分为四类：平型（直型）、槽型、Z型、工字钢或槽钢。
按钢板桩锁口形状分三类：阴阳锁口（防渗性差）、环形锁口、套型锁口（防渗性好）。
在一个围堰内所用的钢板桩宜采用同类型同锁口的钢板桩，如用不同锁口钢板桩时，则需加制异型板桩连接。
3 钢板桩围堰施工：3.1 钢板桩整理钢板桩运到工地后，应进行检查、分类、编号及登记。
锁口检查：用一块长1.5m~2.0m符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同类型钢板桩作锁口通过检查。
检查是用绞车或卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾进行，见图5-25。
凡钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整修，按具体情况分别用冷弯、热敲（温度不超过800~1000摄氏度）、焊补、铆补、割除或接长。
板桩长度不够时，可用同类型钢板桩等强度焊接接长，焊接时先对焊或将接口补焊合缝，再焊加固板，相邻板桩接长缝应注意错开，见图5-26。
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打桩设备
机械类型
钢板桩
形式 长度
软弱粉土
地层条件
粉土、粘土 砂层
硬土层
辅助设施
噪音
施工条件
振动
贯入能量
施工速度
费用
工程规模
2020/6/22
柴油锤
冲击式打桩机 蒸汽锤
除小型板桩外所 除小型板桩外所
有板桩
有板桩
任意长度
不适合
合适
合适 可以 规模大 高 大 大 快 高 大工程
Author
任意长度
不适合
逐根打桩
2020/6/22
即板桩结构中的板桩是一根根地打
入土中。适用于松散的土壤和短桩施工， 对于密实砂土和高粘性土，建议屏风式 打法沉桩。该法速度快，桩架高度相对 可低一些，但是容易倾斜，对此可在一 根桩打入后，把它与前一根焊牢，既防 止倾斜又避免被后打的桩带入土中。
Author
5
打桩方法
屏风式
Author
8
打桩方法
组合桩墙沉桩
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。
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 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 一侧接触。因此。 必须按照以下顺序打桩：1 5 3 6 4 7 2 （大间隔跳打） 或至少按照以下顺序：1 3 2 5 4 7 6 （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 才开始进行中间轻桩的定位和沉桩。
2020/6/22
Author
6
打桩方法
屏风式
将10~20根板桩插人土中一定深度，使桩机来回锤击，并使 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。
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 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。
2020/6/22
Author
2
钢板桩施工综述
地质情况
- 粘性土 / 非粘性土, 土的力学 参数,…
钢板桩 - 型号, 钢牌号, 桩长,…
要求 - 公差, 震动要求, 噪声要求,..
打桩方法
打桩设备
打桩导引
打桩的辅助设备
2020/6/22
Author
3
打桩方法
2020/6/22
Author
4
打桩方法
无 一般 一般 高 大工程
13
打桩设备
打桩设备选择
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
（一）工程规模：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。
（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。
合适
合适 可以 规模大 较高 大 一般 快 高 大工程
落锤
所有桩型板桩
适宜短桩 合适 合适 不适合 不可以 简单 高 少 小 慢 便宜
简单工程
震动式打桩机 (震动锤)
静力式压桩机
所有桩型板桩
除小型板桩外所 有板桩
很长不适合
合适
合适
可以 不可以 简单
小 大 一般 一般 一般 大工程
任意长度
可以
合适
可以 不适合 规模大 几乎没有
2020/6/22
Author
9
打桩设备
2020/6/22
Author
10
打桩设备
打桩设备分类
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：
（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。
（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。
适合
稳定性问题 & 反作用力不足
适合 适合 考虑预先螺旋转进
2020/6/22
Author
15
打桩设备
震动打桩机的选择方法
2020/6/22
Author
16
打桩设备
打桩设备的一般指导方针
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
10 - 20 21 – 30 31 – 40
非常容易
容易 适合 适合
脱钩问题 – 使用震动锤 的方法夹桩 容易 适合
（三）振动冲击打桩机械：这种机械是在振动打桩机的机体 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 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。
2020/6/22
Author
11
打桩设备
打桩设备示意
冲击打桩设备
震动打桩设备
2020/6/22
Author
静压桩设备
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
2020/6/22
0
钢板桩施工综述
2020/6/22
Author
1
钢板桩施工综述
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 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。
（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 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、安全又能确保施 工效率。
2020/6/22
Author
14
打桩设备
蒸汽锤容量选择
l. 用静力学公式计算钢板桩的贯人阻力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 各自的经验公式，这里不再一一列出。 2. 用动力学公式计算桩的动阻力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 ．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）。 3. 当R≥1.25Q 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 验就能大致选定合适的桩锤。
2020/6/22
Author
7
打桩方法
跳打
对于难以打桩的土壤采 用该方法进行沉桩施工。
在导架间安装钢板桩， 然后按照以下顺序施工：先 打1号、3号、5号桩，然后 打2号、4号桩。
如非常密实砂土、砂砾 或岩石，可对1号、3号、5号 桩桩尖加强。这种情况下， 桩尖加强的桩始终先施工。
2020/6/22