资源简介
广西壮族自治区工程建设地方标准
静压钢板桩支护技术规程
Technical specification for retaining of press-in steel sheet pile
DBJ /T 45- 195-2026
主编部门:广西瑞宇技术有限公司
广西建工第一建筑工程集团有限公司
广西大学
批准部门:广西壮族自治区住房和城乡建设厅
施行日期:2026年8月1日
2026 广西
前言
根据广西壮族自治区住房和城乡建设厅《关于下达 2024 年度全区工程建设地方标准制(修)订项目计划的通知》 (桂建标〔2024〕4 号)文的要求,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内外相关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定了本规程。
本规程共 8 章和7 个附录,主要技术内容包括:总则、术语与符号、基本规定、勘察与环境调查、支护设计、施工、检测与验收、开挖与监测等。
请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本规程的发布机构不承担识别专利的责任。
本规程由广西壮族自治区住房和城乡建设厅负责管理。
本规程起草单位:广西瑞宇技术有限公司
(广西南宁市友谊路 48- 16 号, 邮编: 530032)
中国建筑第二工程局有限公司
中铁建设集团有限公司
广西大学设计院有限公司
广西安全工程职业技术学院
广东省基础工程集团有限公司
广西土木建筑工程有限公司
广西建设职业技术学院
广西华帅建筑工程有限公司
南宁产城投资开发集团有限责任公司
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南宁城市更新发展集团有限责任公司
中建新疆建工(集团)第四建筑工程有限公司广西力宇建设工程检测有限公司
广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院
有限责任公司
广西桂东水电勘测设计院有限责任公司
南宁市政工程集团有限公司
广西路桥集团建筑工程有限公司
广西富林建设集团有限公司
中船第九设计研究院工程有限公司
广西建工集团第四建筑工程有限责任公司
河海大学
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
本规程主要起草人员:欧孝夺江 杰谢 燕蒋 华廖有芳谢鸿卫朱为连常瑞远欧阳孝所杨 迪吴 海王 刚张绮雯时孟杰陈秀贤文红宇殷宪太张油军阳艳秀莫杜毅林小丽韦 宁付 洲李学书龚海鸥黄富端梁世杰潘润峰易孝强莫 林刘仁周余海苑杨国富朱 艳高加云张 腾李南章李长俊林升贵赖子纬幸锦欢黄磊群戴 焜黄 力梁兵 钱增志莫 东唐迎春靳丽莉龚 健肖 尧陈铭熙孔纲强蒋秋艳王菁瑞胡帅军田伟辉
本规程主要审查人员: 肖玉明卢玉南陈学英姚 琦李杰成肖平平郑玉洁
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目次
1 总则 1
2 术语与符号 2
2.1 术语 2
2.2 符号 4
3 基本规定 6
4 勘察与环境调查 8
4.1 一般规定 8
4.2 勘察要求 8
4.3 环境调查 9
5 支护设计 10
5.1 一般规定 10
5.2 设计计算 11
5.3 布置与构造 16
5.4 防渗止水设计 20
5.5 防腐设计 24
6 施工 27
6.1 一般规定 27
6.2 运输吊装和堆放 28
6.3 压桩 29
6.4 接桩 35
6.5 拔桩与回收 35
7 检测与验收 37
7.1 进场检验 37
7.2 施工检测 39
7.3 验收 39
8 开挖与监测 41
8.1 一般规定 41
8.2 土方开挖 41
8.3 监测 43
附录 A 水平地基反力系数 46
附录 B U 型钢板桩规格参数 47
附录 C 涂层系统的选用 49
附录 D 常用的封闭剂、封闭涂料和涂装涂料 51
附录 E 金属热喷涂系统的选用 52
附录 F 钢板桩压桩记录表 54
附录 G 钢板桩拔桩阻力 56
本规程用词说明 58
引用标准名录 59
附:条文说明 60
Contents
1 General provisions 1
2 Terms and symbols 2
2.1 Terms 2
2.2 Symbols 4
3 Basic requirements 6
4 Survey and environmental investigation 8
4.1 General provisions 8
4.2 Survey requirements 8
4.3 Environmental investigation 9
5 Support design 10
5.1 General provisions 10
5.2 Design calculations 11
5.3 Layout and construction 16
5.4 Anti-seepage and water-stopping design 20
5.5 Anti-corrosion design 24
6 Construction 27
6.1 General provisions 27
6.2 Transporting, hoisting and stacking 28
6.3 Pressing piles 29
6.4 Connecting piles 35
6.5 Pulling piles and recovery 35
7 Testing and acceptance check 37
7.1 Acceptance inspection 37
7.2 Construction inspection 39
7.3 Project acceptance 39
3
8 Excavation and monitoring 41
8.1 General requirements 41
8.2 Excavation 41
8.3 Monitoring 43
Appendix A Reaction coefficient of horizontal foundations 46
Appendix B U-shaped steel sheet pile specifications 47
Appendix C Selection of coating systems 49
Appendix D Commonly used sealants, sealing coatings and coating coatings
51
Appendix E Selection of thermal metal spray systems 52
Appendix F Records of pile sinking of steel sheet piles 54
Appendix G Pile pulling resistance of steel sheet pile 56
Explanation of wording in this specification 58
Citations to the standard directory 59
Addition: Explanation of provisions 60
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1 总则
1.0.1 为了在静压钢板桩支护的勘察、设计、施工、监测、检测和验收中做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量、绿色低碳,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于广西壮族自治区内静压钢板桩支护的勘察、设计、施工、监测、检测和验收。
1.0.3 静压钢板桩支护技术除应符合本规程的规定外,尚应符合国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的规定。
2 术语与符号
2.1 术语
2.1.1 钢板桩 steel sheet piling
以钢材为原料,经热轧或冷弯工艺加工而成,截面为 U 形、 Z 形、直线形等形状,并通过两侧锁口交互连接的支护用型钢。
2.1.2 静压沉桩法 press-in pile driving method
通过静压植桩机自重和反力基座上的配重提供反力,先将数根钢板桩压入土中;调离配重后,再通过静力压桩机夹住数根已经压入土中的钢板桩,将其拔出阻力作为反力,将下一根钢板桩压入土中的施工方法。
2.1.3 高压射水辅助静压沉桩法 press-in pile driving method with water jetting method
静压沉桩的同时,在桩前端的地层喷射高压水,从而降低桩端阻力、桩侧摩擦阻力及锁口间阻力,将钢板桩沉入土中的施工方法。
2.1.4 螺旋钻辅助静压沉桩法 press-in pile driving method with integral augering method
静压沉桩的同时,通过螺旋钻钻掘桩前端地层来降低压桩阻力的施工方法。
2.1.5 钢板桩支护结构 retaining structure of steel sheet pile
由钢板桩墙、锚杆(索)支撑、冠梁、围檩等构件组成的为基坑提供支挡抗力的结构,常用的支护结构类型包括悬臂式、锚碇式、桩锚式和内支撑式。
2.1.6 钢板桩墙 steel sheet piling wall
由钢板桩两侧锁口交互连接形成连续封闭具有止水功能的挡
土结构。
2.1.7 锁口 interlocks
钢板桩之间交互联接的接口部位。
2.1.8 冠梁 capping beam
设置在支护构件顶部的将支护构件连为整体的混凝土、型钢或者组合型钢形成的梁。
2.1.9 围檩 waling
设置在钢板桩墙侧面的连接支锚杆件的钢梁或钢筋混凝土梁。
2.1.10 楔形钢板桩 tapered steel sheet pile
顶部和底部宽度不同的异形钢板桩,主要用于钢板桩墙纵向纠偏。
2.1.11 双排钢板桩墙 double-row steel sheet piling wall
沿基坑侧壁排列设置的由前、后两排钢板桩和拉杆或连梁连接组成的挡土结构。
2.1.12 嵌固深度 embedded depth
钢板桩墙在基坑底面以下的埋置深度。
2.1.13 止水帷幕 water cut-off curtain
用于阻截或减少地下水流入的连续防渗体。
2.1.14 腐蚀裕量法 corrosion allowance method
设计金属构件时,考虑使用期内可能产生的腐蚀损耗而采用增加相应厚度的方法。
2.1.15 金属热喷涂 hot metal spraying
用高压空气、惰性气体或电弧等将熔融的耐蚀金属喷射到经表面预处理后的被保护结构物表面,从而形成保护性涂层的工艺过程。
2.1.16 压桩阻力 resistance against pressing-in pile压桩过程中土体对桩身的总阻力。
2.1.17 试压桩 pilot piles
在工程桩施工前进行的试验性静压桩。
2.1.18 监测报警值 alarm value of monitoring
对监测对象可能产生的异常、危险的位移量(变形)和结构的应力值等所设定的预警数值。
2.2 符号
H — 支护高度;
N — 作用在每米钢板桩上轴向力标准值;
Mmax — 作用在每米钢板桩上最大弯矩标准值(kN ·m/m);
A — 每延米钢板桩的截面面积;
α — 折减系数;
Wz — 每延米钢板桩的截面抵抗矩;
Y0 — 支护结构重要性系数;
f — 钢材的强度设计值;
VD — 作用在每个钢板桩单元上的最大剪力标准值;
tw — 翼缘最小厚度;
tf — 腹板最小厚度;
h1 — 钢板桩断面总高度;
fv — 钢材的抗剪强度设计值;
YGQ — 综合分项系数;
Mbmax — 作用标准值产生的围檩最大弯矩标准值(kN ·m);
Rk — 支点力,为每米宽钢板桩墙的作用标准值;
la — 相邻两点间间距;
Mb — 作用标准值产生的围檩悬臂段最大弯矩标准值;
lb — 围檩悬臂段长度;
Quk — 施工时的压桩阻力估算值;
u — 桩身周长;
qsik — 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值;
qpk — 桩端处土的极限端阻力标准值;
li — 第 i 层土的厚度;
Ap — 桩端面积;
L — 渗流轮廓换算渗径总长度; C — 渗径系数;
Hs — 渗径起点和终点水位差; ls — 渗流轮廓的水平段长度;
lc — 渗流轮廓的垂直段长度;
lx — 渗流轮廓的倾斜段换算长度;
l1 — 渗流轮廓倾斜段的水平投影长度; m — 换算系数;
l2 — 渗流轮廓倾斜段的垂直投影长度; Δδ — 钢板桩单面腐蚀裕量;
K — 钢板桩单面平均腐蚀速度;
P — 保护效率;
t1 — 防腐蚀措施的设计使用年限;
t — 钢结构的设计使用年限;
L1 — 钢板桩长度;
δ — 钢板桩厚度。
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3 基本规定
3.0.1 当场地浅层存在软弱土层时,应预处理或采取措施后方可采用静压沉桩法。
3.0.2 拟采用静压沉桩法施工的场地岩土工程勘察应符合国家现行标准《岩土工程勘察规范》GB 50021、《工程勘察通用规范》 GB 55017、《高层建筑岩土工程勘察标准》JGJ/T 72、《广西壮族自治区岩土工程勘察规范》DBJ/T45-066 的有关规定,勘察成果应对支护工程设计和钢板桩沉桩施工等方案提出建议。
3.0.3 钢板桩支护应满足下列功能要求:
1 保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
2 保证主体地下结构的施工安全和施工空间。
3.0.4 用钢板桩作为支护结构的基坑深度不宜超过 9m,用钢板桩作为截水帷幕的基坑深度应由支护结构形式确定。
3.0.5 静压钢板桩支护的设计应综合工程地质与水文地质条件、场地平面形状与支护高度、周边环境影响与保护要求、施工场地作业条件与使用要求等因素,选择合理的钢板桩支护结构类型。
3.0.6 钢板桩支护的基坑周边环境等级、支护结构安全等级及重要性系数应符合现行地方标准《广西建筑基坑支护技术规范》 DBJ/T45-065 的有关规定。同一支护工程的不同部位可采用不同的安全等级和重要性系数。
3.0.7 支护结构设计应根据周边环境的重要性及对变形的适应能力、支护结构的内力和变形计算结果等因素,确定其变形限值和周边环境变形限值,变形值应满足正常使用要求和环境保护要求。
3.0.8 钢板桩支护应规定其设计使用期限。钢板桩支护的设计使
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用期限不应小于 1 年。当无特殊要求时,钢板桩支护结构应按临时性支护结构设计。当按永久性支护结构设计时,其设计使用年限不应低于被保护建(构)筑物的设计使用年限。
3.0.9 钢板桩永久性支护结构应根据设计使用期限和腐蚀环境进行耐久性设计,并应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的防腐设计有关规定。
3.0.10 施工前应结合工程地质与水文地质条件、压桩阻力、施工条件、环境保护等因素选择合适的施工工艺。
3.0.11 静压钢板桩支护工程在压桩、使用和拔除时,应对支护结构和 3 倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境进行监测。
3.0.12 钢板桩支护工程应作为建筑地基基础分部工程的子分部工程,其验收程序应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300 的有关规定。
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4 勘察与环境调查
4.1 一般规定
4.1.1 钢板桩支护工程的勘探点,其平面布设、深度及深度范围内每一主要土层的取样和测试要求,应符合国家现行相关标准规定。
4.1.2 环境调查工作应在设计前进行,环境调查结果应作为设计和施工的依据。
4.1.3 环境调查应评估钢板桩的压桩、拔桩对周边环境的影响。
4.2 勘察要求
4.2.1 采用静压钢板桩施工的场地岩土工程勘察应符合下列规定:
1 应查明浅层明浜、暗浜、淤泥等软弱土范围和深度,应探明浅层杂填土、冲填土、碎石土的成分及其范围和深度,应查明地下障碍物范围和深度,应评价表层土地基承载力;
2 应提供原位测试参数,土性变异性大或持力层起伏较大时应加密原位测试间距或增加测试孔数;
3 当压桩影响范围内有岩层时应查明岩层的岩性、岩面变化、风化程度、完整程度等;
4 应对孤石、坚硬夹层、岩溶、土洞、风化软质岩、破碎带等不良地质条件的分布和成因作出评价。
4.2.2 静压钢板桩支护结构的勘察应增加标准贯入或静力触探等原位测试试验;初步勘察资料中原位测试试验数据不足或地质条件变化较大时,应根据设计要求补充勘察。
4.2.3 控制性勘察孔深度范围内的每一土层均应进行标准贯入
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试验,遇中密—密实砂层、硬塑—坚硬黏性土层时,应每 2m 测试一次。
4.2.4 静压钢板桩入岩施工时,应对预计钢板桩深度范围内岩石进行饱和单轴抗压强度试验。
4.2.5 钢板桩深度范围的地层中存在碎石土时,宜查明碎石土的最大粒径。
4.2.6 钢板桩支护工程勘察报告宜包括下列内容:
1 工程场地的不良地质现象;
2 地下水类型、稳定水位及其变化幅度;
3 标准贯入试验或其他原位测试试验成果。
4.3 环境调查
4.3.1 环境调查的范围不应小于 3 倍支护高度。
4.3.2 静压钢板桩支护设计前应对场地和周边环境进行调查,环境调查应包括下列内容:
1 临近建(构)筑物的结构类型、层数、用途,以及其地基基础的形式、尺寸、位置、埋深等;
2 临近地下管线材质、埋深, 以及地下结构的类型、位置、材料、尺寸、埋深、接口形式、用途等;
3 临近道路的类型、位置、宽度、行驶情况等;
4 临近工程建设情况;
5 临近河道、水沟、水塘等水体和暗塘、暗沟的位置、水深(埋深) 以及与地下水的联系等;
6 周边建(构)筑物、管线等的最近距离,以及其现状是否倾斜、变形、裂缝等,并留存有效证据;
7 场地内地下管线与高空管线的走向、材质、埋深、管径、使用功能及安全保护要求。
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5 支护设计
5.1 一般规定
5.1.1 静压钢板桩支护设计应包括下列内容:
1 荷载计算;
2 钢板桩、锚杆或支撑体系的选型;
3 钢板桩支护结构的内力、变形计算;
4 钢板桩支护结构的稳定计算;
5 锚杆或支撑体系的内力、稳定和变形计算;
6 钢板桩支护结构的构造设计;
7 施工技术要求、地下水控制要求及环境保护要求;
8 监测、检测和验收要求。
5.1.2 钢板桩结构的设计应考虑下列设计状况:
1 持久状况,结构使用期内应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计;
2 短暂状况,施工期、维修期和短期特殊使用期等按承载能力极限状态设计,必要时应同时按正常使用极限状态设计;
3 偶然状况,仅在有特殊要求时应进行承载能力极限状态或防护设计;
4 地震状况,使用期遭受地震作用时应按承载能力极限状态设计。
5.1.3 钢板桩支护结构按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计应符合下列规定:
1 承载能力极限状态设计应符合下列规定:
l)支护结构和土体整体滑动;
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2)基坑底因隆起而丧失稳定;
3)钢板桩因坑底土体丧失嵌固能力而被推移或倾覆;
4) 内支撑构件或连接节点因超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承受荷载,或出现压屈、局部失稳;
5)竖向斜撑支座因丧失承载能力被推移;
6)锚杆(索)锚碇因杆体破坏或土体丧失锚固能力而被拔动;
7)地下水渗流引起的土体渗透破坏。
2 正常使用极限状态设计应符合下列规定:
1)造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的支护结构位移;
2)影响主体地下结构正常施工的支护结构位移;
3)造成钢板桩损坏或影响其回收再利用的支护结构变形。
5.1.4 按平面问题分析时,钢板桩支护结构应按各部位的支护高度、周边环境条件、地质条件、基坑边的施工荷载等因素划分设计计算剖面。每一计算剖面应按设计方案对应的各施工工况进行计算。
5.1.5 钢板桩支护结构计算时采用的基本假定和计算模型应与构件实际使用及连接状态相符合。
5.2 设计计算
5.2.1 静压钢板桩支护结构选型宜采用下列原则:
1 当钢板桩墙挡土或挡水高度不高、地面荷载不大且对结构变形及位移要求不高时可采用悬臂式钢板桩结构;
2 当钢板桩墙挡土或挡水高度较高、前方无法设置内支撑系统或后方无法设置锚拉系统时,可采用双排钢板桩结构;
3 其他情况下宜优先采用桩锚式,但当对结构变形及位移要求很高,或者软土地基中锚拉系统容易失效时,可采用内撑式的结构形式。
5.2.2 作用在钢板桩上的荷载应包括下列内容:
1 水平荷载应包括下列内容:
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1)水、土压力;
2)周边建(构)筑物、车辆、堆载等引起的附加侧向压力;
3)锚杆(索) 内支撑产生的水平力。
2 竖向荷载应包括下列内容:
1)承托在钢板桩上的边跨支撑、围檩、冠梁等结构构件自重;
2)锚杆(索)、竖向斜撑产生的竖向力;
3)钢板桩自重;
4)作用在钢板桩墙顶的施工平台荷载或其它竖向荷载。
5.2.3 土压力与水压力荷载、土中竖向应力及附加竖向应力标准值应符合国家现行标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120 的有关规定进行计算。
5.2.4 土压力和水压力计算、土的各类稳定性验算时,水、土压力的分合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定:
1 当土层位于地下水位以上时,黏性土、黏质粉土的土压力计算,土的滑动稳定性验算应采用固结快剪强度指标 ccq、φcq 或三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、 φcu,砂质粉土、砂土、碎石土的土压力计算应采用有效应力强度指标 c,、 φ ,。
2 当土层位于地下水位以下时,黏性土、黏质粉土的土压力可采用水土合算,土的滑动稳定性验算可采用总应力法。对正常固结和超固结土,应采用固结快剪强度指标 ccq、 φcq 或三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、 φcu ;对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标 cuu、 φuu。
3 地下水位以下的砂质粉土、砂土、碎石土,应采用水土分算,土压力计算、土的滑动稳定性验算应采用有效应力强度指标c,、 φ ,。对砂质粉土,缺少有效应力强度指标时,也可采用直剪固结快剪强度指标 ccq、 φcq 或三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu 代替;对砂土和碎石土,有效应力强度指标 c,、φ , 可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等综合分析选取。
4 水压力可按静水压力计算,当有地下水渗流时,宜按渗流
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理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多个含水层时,应分别计算各含水层的水压力。
5.2.5 钢板桩支护结构的抗倾覆稳定性验算、整体稳定性验算、抗突涌稳定性验算及抗渗流稳定性验算等,应符合现行地方标准《广西建筑基坑支护技术规范》DBJ/T45-065、《装配式基坑支护结构技术规程》DBJ/T45-043 等有关规定。
5.2.6 钢板桩的嵌固深度应符合下列规定:
1 应满足稳定性验算的要求;
2 当桩身轴力较大时,还应满足单桩竖向承载力要求;
3 兼作截水帷幕使用时,桩端宜进入基底以下的不透水层。
5.2.7 钢板桩支护结构的嵌固深度除应满足本规程第 5.2.6 条的规定外,对悬臂式结构,不宜小于 0.8H;对单支点支挡式结构,尚不宜小于 0.3H;对多支点支挡式结构, 尚不宜小于 0.2H(H为支护高度)。
5.2.8 钢板桩的设计桩顶标高不宜超过地面标高 1m。
5.2.9 钢板桩支护结构顶部采用放坡或土钉墙支护时,应单独复核放坡或土钉墙支护的稳定性。
5.2.10 钢板桩支护结构应根据具体类型及受力、变形特性等采用分析方法,并应符合下列规定:
1 悬臂式钢板桩支护结构,可采用平面杆系结构弹性支点法进行结构分析;
2 桩锚式钢板桩支护结构,可将整个结构分解为钢板桩、锚杆(索)结构分别进行分析;钢板桩宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析;作用在锚杆(索)结构上的荷载应取钢板桩分析时得出的支点力;
3 内支撑式钢板桩支护结构,可将整个结构分解为钢板桩、内支撑结构分别进行分析;钢板桩宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析; 内支撑结构可按平面结构进行分析,钢板桩传至内支撑的荷载应取钢板桩分析时得出的支点力;对钢板桩和内支撑结构分别进行分析时,应考虑其相互之间的变形协调;
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4 当有可靠经验时,圆形支护工程可采用空间结构分析方法对钢板桩支护结构进行整体分析或采用数值分析方法对钢板桩支护结构与土体进行整体分析;
5 当支护工程平面或空间不规则时,在按本条 1~3 款原则计算的基础上,可采用空间结构分析方法对支护结构进行整体分析。有可靠经验时,对于简单规则对撑也可按轴对称结构采用平面杆系弹性支点法进行结构分析。
5.2.11 钢板桩支护结构可采用平面杆系结构弹性支点法时,宜采用下图(图 5.2.11)所示的结构分析模型。锚杆和内支撑对挡土构件的约束作用应按弹性支座考虑,其边界条件宜符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120 的有关规定。
(a)悬臂式支挡结构 (b)锚拉式支挡结构或内支撑式支挡结构1-钢板桩;2-由锚杆或内支撑简化而成的弹性支座;3-计算土反力的弹性支座
图 5.2.11 弹性支点法计算
5.2.12 弹性杆的弹性系数应由水平地基反力系数乘以杆间距确定。根据地基土的性质和设计经验,水平地基反力系数可按 m 法或其它方法确定。当采用 m 法计算时,有关参数可按附录 A 选用。
5.2.13 钢板桩结构应按偏心受压构件设计,轴力较小时可按受弯构件设计,分别按施工和使用两种工况计算。
5.2.14 钢板桩的单宽强度应满足下式要求:
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f (5.2.14)
式中:N — 作用在每米钢板桩上轴向力标准值(kN/m);
Mmax — 作用在每米钢板桩上最大弯矩标准值(kN ·m/m); A — 每延米钢板桩的截面面积(m2/m);
α — 折减系数,如不设置冠梁或整体围檩时,α可取 0.6;
当设置冠梁或整体围檩时,α可取 0.9; Wz — 每延米钢板桩的截面抵抗矩(m3/m);
Y0 — 支护结构重要性系数,按支护结构等级确定;
YGQ — 综合分项系数,永久工程取 1.35,临时工程取 1.25; f — 钢材的强度设计值(N/mm2 );如采用国产钢板
桩,按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中有关规定采用。
5.2.15 钢板桩腹板和翼缘厚度应满足下式要求:
Y0YGQVD ≤ fv tw (5.2.15)
式中:VD — 作用在每个钢板桩单元上的最大剪力标准值(kN);
tw — 翼缘最小厚度(m);
tf — 腹板最小厚度(m);
h1 — 钢板桩断面总高度(m);
fv — 钢材的抗剪强度设计值(N /mm2 );如采用国产钢板桩,按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 中有关规定采用;
YGQ — 综合分项系数,永久工程取 1.35,临时工程取 1.25;
Y0 — 支护结构重要性系数,按支护结构等级确定。
5.2.16 钢板桩墙围檩的弯矩宜按刚性支承连续梁根据公式(5.2.16- 1)、(5.2.16-2)计算。
Mb max Rk la2 (5.2.16- 1)
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Mb Rk lb 2 (5.2.16-2)
式中:Mbmax — 作用标准值产生的围檩最大弯矩标准值(kN ·m);
Rk — 支点力,为每米宽钢板桩墙的作用标准值(kN/m); la — 相邻两点间间距(m);
Mb — 作用标准值产生的围檩悬臂段最大弯矩标准值
(kN ·m);
lb — 围檩悬臂段长度(m)。
5.2.17 钢板桩不宜直接承受重型压载,当承受重型压载时,尚应复核桩体压屈稳定性。
5.2.18 静压钢板桩的最大压桩阻力宜根据试压桩或地区经验确定,无试压桩或地区经验时,可按下式估算:
Quk = u Σqsikli + qpkAp (5.2.18)
式中:Quk — 施工时的压桩阻力估算值(kN);
u — 桩身周长(m);
qsik — 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值(kPa),按岩
土工程勘察报告提供的参数采用;
qpk — 桩端处土的极限端阻力标准值(kPa),按岩土工
程勘察报告提供的参数采用; li — 第 i 层土的厚度(m);
Ap — 桩端面积(m2 );
5.3 布置与构造
5.3.1 静压钢板桩截面宜采用 U 型,宜采用整材,截面型号及参数可按附录 B 选用。
5.3.2 钢板桩的平面布置宜平直,避免不规则的转角,平面尺寸应符合钢板桩模数的要求。
5.3.3 平面向内凸出的阳角宜设置可靠的双向约束。嵌固部位为软土时,宜对嵌固部位土体进行加固。
5.3.4 钢板桩转角应设置转角桩,并宜在转角采取加强措施。
16
5.3.5 钢板桩的转角桩,宜采用成型锁口产品焊接而成,也可由原钢板桩沿纵向割下的带锁口的肢体焊接而成。
5.3.6 钢板桩的设计长度应满足计算要求,宜符合定尺长度,也可结合既有的型钢板桩长度设计。
5.3.7 钢板桩长度小于等于 18m 时不宜设置接头,如接头不可避免时,应选择桩身受力较小的部位设置,且接头处宜采取等强拼接。
5.3.8 钢板桩支护结构宜设置完整、封闭的冠梁。冠梁可采用 H型钢、组合型钢、钢筋混凝土梁,并与支锚体系连成整体。
5.3.9 钢板桩冠梁构造应符合下列规定:
1 钢冠梁可采用单根型钢或型钢组合构件,型钢与钢板桩应采用螺栓连接或焊接连接,其构造应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的有关规定;
2 钢冠梁与钢板桩之间的局部间隙应根据间隙大小加工钢板或型钢垫块顶紧焊牢;
3 钢筋混凝土冠梁钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 对梁的构造配筋要求,且混凝土强度等级不应低于 C30。
4 钢筋混凝土冠梁应封闭,冠梁高度不宜小于 500mm,冠梁外边缘距离钢板桩外边缘不应小于 75mm;
5 钢板桩墙伸入钢筋混凝土冠梁内不宜小于 1 倍钢板桩墙截面高度且不宜小于梁高;仅起桩间挡土作用的钢板桩伸入钢筋混凝土冠梁内不得小于 100mm;
6 钢筋混凝土冠梁兼作支撑、锚杆(索)围檩时,钢板桩与冠梁间不应设置隔离材料。
5.3.10 钢支撑与冠梁、围檩斜交时,应在冠梁、围檩与支护结构之间设置剪力传递构件,其规格、数量、位置和构造应满足现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 有关要求。
5.3.11 钢板桩支护结构中内支撑、锚杆(索)与钢板桩墙宜采用钢围檩连接,钢围檩与钢板桩墙的常用的连接方式如下图所示:
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(1)水平支撑围檩示意图 (2)竖向支撑围檩示意图
(3)锚杆(索) 围檩示意图
1-钢围檩;2-钢板桩;3-钢支架;4-与钢板桩满焊;5-反向支架;6-锚垫板;
7-锚固件;8-垫板;9-楔形铜台座; 10-锚杆(索)杆件
图 5.3.11 钢围檩做法
5.3.12 钢围檩的构造应符合下列规定:
1 围檩的截面宽度不应小于 300mm,其构造应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的有关规定;
2 围檩宜减少拼接节点,拼接点位置应设置在支撑点附近,并不应超过围檩计算跨度的三分点;围檩分段长度不宜小于支撑间距的两倍;当采用多根型钢组合时,拼接点应错开布置且不宜
18
在同跨内设置;
3 围檩与钢板桩内表面之间的空隙应采用强度等级不低于C30 的细石混凝土填嵌,当支撑设置预加轴力时也可采用垫块;
4 安装钢围檩前,应在钢板桩上设置安装钢支架,钢支架与钢板桩可直接焊接连接。安装支架应能承受边跨支撑、围檩及填嵌细石混凝土的重量;
5 与支撑斜交相连的围檩,应有避免围檩产生顺向滑移的抗
剪措施;
6 用于竖向斜撑的围檩应设置反向支架。
5.3.13 对锚拉式钢板桩支护结构,锚杆的设计除应符合现行地方标准《广西建筑基坑支护技术规范》DBJ/T45-065 的有关规定外,还应符合下列规定:
1 应复核钢板桩开孔处截面承载力;
2 对透水地层,还应提出合理、有效的措施,确保开孔处不发生涌水、涌砂。
5.3.14 对支撑式钢板桩支护结构, 内支撑的设计除应符合现行地方标准《广西建筑基坑支护技术规范》DBJ/T45-065 的有关规定外,还宜符合下列规定:
1 宜采用钢管或型钢制作;
2 宜在内支撑的一侧安装千斤顶施加预应力;
3 宜考虑温度变化产生的作用。
5.3.15 双排钢板桩墙前、后排之间顶部宜采用拉杆及混凝土盖板连接,并宜符合下列规定:
1 拉杆宜采用钢筋或钢绞线制作;
2 拉杆与钢板桩之间宜设置钢围檩连接;
3 拉杆宜张紧或施加预应力;
4 前、后排钢板桩之间的距离宜为 2.0 倍~5.0 倍钢板桩支护高度。
5.3.16 钢板桩作为截水帷幕与其他支护结构共同使用时,应符合下列规定:
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1 钢板桩应在支护结构中间或外侧设置;
2 支护结构外侧的钢板桩墙宜先于支护结构施工,两者之间的净距宜大于 200mm;
3 钢板桩应截断基坑开挖深度及其影响范围内渗透性较大的含水岩土层。
5.3.17 当含水层厚度较大时,基坑截水可采用钢板桩截水帷幕与水平封底联合的截水方法,也可采用钢板桩截水帷幕与坑内井点降水相结合的方法。
5.3.18 钢板桩采用锁口式防水构造时,可在锁口间涂抹沥青类密封剂、水溶性膨胀型密封剂或其他密封止水材料。
5.4 防渗止水设计
5.4.1 有止水要求的钢板桩的实际入土深度应同时满足受力平衡和作为止水帷幕的抗渗稳定要求。
5.4.2 有严格止水要求的钢板桩墙,应从桩身断面以及桩顶、锁口、桩端等节点情况、穿越土层情况、计划施工工艺等多方面考虑钢板桩作为止水帷幕的防渗性能,可按下列规定执行:
1 永久工程中的钢板桩顶部应埋入上部结构一定深度,板顶部应与主体结构设焊接钢筋相连,可采用图 5.4.2- 1 所示节点构造。其中对钢板桩周围土体有沉陷趋势时应加强连接;
(a)浅埋式节点 (b)深埋式节点
1-锚杆;2-冠梁;3-钢板桩
图 5.4.2-1 钢板桩与上部胸墙连接节点
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2 永久工程中钢板桩桩身与主体结构衔接节点有止水要求时,宜将止水带的一端固定在钢板桩上,可采用图 5.4.2-2 所示节点构造;
(a)焊接节点 (b)螺栓固定节点
1-焊接;2-止水带;3-钢板桩;4-主体结构;5-固定螺栓
图 5.4.2-2 钢板桩与主体结构止水节点
3 对防水性能要求高的工程,当钢板桩桩端不能有效进入相对隔水层时,应根据总体设计要求的工程渗流量,必要时增设桩端防渗措施,增设的防渗结构体与上部或两侧的钢板桩间的搭接应封闭,搭接长度不宜小于 2m;
4 永久性止水钢板桩墙锁口应设置止水材料,止水材料应经过试验或工程实例验证;
5 在平面转角处宜根据平面布置采用定制转角桩,转角桩宜在沉桩前与其中一侧标准钢板桩预先连接。
5.4.3 采用钢板桩作为止水帷幕时,渗流计算和渗流量的确定应符合下列规定:
1 渗流可简化为平面恒定流计算,必要时宜进行空间渗流计算或模型试验;
2 平面恒定渗流计算,可采用直线比例法、流网法、阻力系数法(或改进阻力系数法)和电模拟试验法;
3 空间渗流计算可采用有限元、有限差分法或电模拟试
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验法;
4 基底地下轮廓较复杂而地基土质较均匀时,可采用改进阻力系数法计算;基底土质不均匀时,可采用流网法计算,也可同时采用空间渗流计算法或电模拟试验法;
5 总渗流量的计算应根据场地地层特性、钢板桩新旧程度、锁口性能、总长度等因素综合确定,必要时可通过现场抽水试验确定单位宽度渗流量;
6 钢板桩墙的渗透轮廊,应满足基于渗流稳定的渗径长度要求。换算渗径总长度可按下列公式计算:
L ≥ CHS (5.4.3-l)
L = Σls + mΣlc + Σlx (5.4.3-2)
l x ll2+ (5.4.3-3)
式中:L — 渗流轮廓换算渗径总长度(m);
C — 渗径系数,按表 5.4.3 采用;
Hs — 渗径起点和终点水位差(m);
ls — 渗流轮廓的水平段长度(m);
lc — 渗流轮廓的垂直段长度(m);
lx — 渗流轮廓的倾斜段换算长度(m);
ll — 渗流轮廓倾斜段的水平投影长度(m);
m — 换算系数,对单排钢板桩取 l.5,对多排钢板桩取 2.0; l2 — 渗流轮廓倾斜段的垂直投影长度(m)。
表 5.4.3 渗径系数表
土壤类别
粘土
粉质粘土
中砂、粗砂
细砂
粉砂
盐渍土
岩溶填充土
C
3~4
4~6
6~7
7~9
9~ l3
6~8
8~ l0
5.4.4 钢板桩墙实际渗透情况可采用现场围井抽水试验确定。抽水试验的要求可按现行行业标准《水利水电工程钻孔抽水试验规
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程》SL 320 的有关规定执行。
5.4.5 在满足防水标准条件下,钢板桩支护结构尚应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120 的有关规定验算防渗、抗突涌安全性。
5.4.6 锁口间沥青类密封剂、水溶性膨胀型密封剂等止水材料宜根据材料特性,于钢板桩沉桩前在室内填充涂抹,涂抹施工应符合下列规定:
1 密封剂应保持干燥,避免油脂;
2 密封剂使用前应充分搅拌,涂抹应均匀;
3 钢板桩应保持水平;
4 涂抹前应采用压缩空气、刷子或高压水枪清洗接头;
5 桩两端应采用封泥封堵;
6 涂抹后应按材料性能指标保持存储环境温度相对恒定,避免接触高温。
5.4.7 现场施工类硅烷改性聚合物止水密封剂时,应符合下列规定:
1 应避免雨雪天气施工或设置遮挡;
2 填料硬化前钢板桩应水平放置,锁口开口朝上;
3 冷却后应避免高温,避免暴晒;
4 沉桩应采用导向架;
5 低温状态下可采用辅助材料,但不应在室外温度低于
- 10℃时使用。
5.4.8 当开挖后发现锁扣止水破坏,可采用下列止水补救措施: 1 桩锁口处迎土侧深层注浆;
2 坑底开槽引流,及时排水;
3 迎水侧补打弧形钢管进行注浆,或灌入木屑与快干水泥混合物;
4 在不影响周边环境的条件下,在桩锁口外侧设置降水井,进行降水。
23
5.5 防腐设计
5.5.1 钢板桩应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求、施工条件、维护管理条件和技术经济效益等因素进行防腐蚀设计,并应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的防腐蚀设计有关规定。
5.5.2 钢板桩的防腐可采用腐蚀裕量法、涂层保护、金属热喷涂、阴极保护等措施。
5.5.3 采用涂层或阴极保护时,钢板桩设计应留有的腐蚀裕量,钢板桩不同部位的单面腐蚀裕量可按下式计算:
Δ δ = K (1 _ P ) t1 + (t _ t1) (5.5.3)
式中: Δδ — 钢板桩单面腐蚀裕量(mm);
K — 钢板桩单面平均腐蚀速度(mm/a),碳素钢单面
平均腐蚀速度可参考表 5.5.3- 1 取值,必要时可现场实测确定;
P — 保护效率(%),采用涂层保护时,在涂层的设计使用年限内,保护效率可取 50%~95%; 采用阴极保护时,保护效率可按表 5.5.3-2 取值;采用阴极保护和涂层联合保护时,保护效率可取85%~95% ;
t1 — 防腐蚀措施的设计使用年限(a);
t — 钢结构的设计使用年限(a)。
表 5.5.3-1 钢板桩的单面平均腐蚀速度
部位
平均腐蚀速度(mm/a)
大气区
0.05~0.10
浪溅区
有掩护条件
0.20~0.30
无掩护条件
0.40~0.50
水位变动区、水下区
0.12
泥下区
0.05
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续表 5.5.3-1
黏土区
0.10~0.15
盐渍土区
0.15~0.20
水下区
0.20~0.25
注:1 表中平均腐蚀速度适用于 pH=4~ 10 的环境条件,对有严重污染的环境,应适当增大;
2 对水质含盐量层次分明的河口区或年平均气温高、波浪大、流速大的环境,应适当增大;
3 钢板桩岸侧可参考泥下区取值。
表 5.5.3-2 阴极保护效率
P (%)
水位变动区
20≤P<90
P≥90
5.5.4 涂层涂料应采用环保型产品,当选用新产品时应进行技术和经济论证。
5.5.5 大气区、浪溅区、水位变动区和水下区的涂层系统可按附录 C 选用。
5.5.6 金属热喷涂保护系统应包括金属喷涂层和封闭层,金属热喷涂和涂料的复合保护系统应在涂料封闭后,涂覆中间漆和面漆。
5.5.7 金属热喷涂方法可采用气喷涂法或电喷涂法。
5.5.8 封闭剂应具有较低的黏度,并应与金属涂层具有良好的相容性。涂层涂料应与封闭层有相容性,并应有良好的耐腐蚀性。金属热喷涂常用的封闭剂、封闭涂料和涂装涂料可按附录 D 选用。
5.5.9 金属热喷涂系统可按附录 E 选用,并应符合下列规定:
1 热喷涂材料宜选用铝、铝合金或锌合金;
2 腐蚀严重和维护困难的部位应增加金属涂层的厚度。
5.5.10 阴极保护可采用牺牲阳极阴极保护、外加电流阴极保护或两种保护的联合,牺牲阳极阴极保护可适用于电阻率小于500 Ω ·cm 的海水或淡海水中的钢板桩防腐。
5.5.11 阴极保护面积应包括水位变动区、水下区和泥下区钢板
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桩的表面积。计算保护面积应符合现行国家标准《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》GJB 156A 中的有关规定。
5.5.12 牺牲阳极的数量和使用寿命应符合现行行业标准《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》JTS 153 的有关规定计算确定。
5.5.13 采用阴极保护的钢板桩靠近其他金属结构或附近有杂散电流源,使该钢板桩或相邻的其他金属结构的电位偏正 20mV 时,应采取有效措施防止杂散电流腐蚀。
5.5.14 海水环境中的钢板桩结构宜减少在浪溅区的表面积。当钢板桩可能与液态腐蚀性物质或固态腐蚀性物质接触时,应采取防护隔离措施。
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6 施工
6.1 一般规定
6.1.1 施工前应结合现场调查和勘察的结果,综合地质、设计、施工、环境保护等方面制定专项施工方案,经论证后进行技术和安全交底。
6.1.2 静压钢板桩支护施工前应完成下列准备工作:
1 调查施工场地及毗邻区域内的地下和地上管线、建筑物及障碍物,判断可能影响施工或受施工影响范围和程度,采取相应的安全技术措施;
2 对可能受施工影响范围内的建筑物,应对其进行检测及其现状的变形损失的有效证据留存;
3 平整及处理施工场地,达到地面平整、排水畅通、处理后场地地基承载力应满足桩机行走和压桩施工的要求;
4 在不受施工影响的地方设置钢板桩支护结构轴线的控制点和水平基准点;
5 选择合适的施工设备;
6 首批钢板桩进场且验收合格。
6.1.3 钢板桩压桩工艺应根据地质条件、钢板桩型号、入土深度等因素,选用单独静压、高压水辅助静压、螺旋钻辅助静压等沉桩方法,当没有经验时压桩工艺可根据以下情况选用:
1 标贯锤击数在 0~20 之间的黏土(软塑、可塑及硬塑)、粉土(松散、稍密及密实)、砂土(松散、稍密及中密),可根据情况选择单独静压或高压水辅助静压沉桩法;
2 标贯锤击数在 20~50 之间的黏土(硬塑及坚硬)、粉土(密实)、砂土(中密及密实),可根据情况采用高压水辅助静压或
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螺旋钻辅助静压沉桩法;
3 标贯锤击数>50 的密实砂土、粉土、碎石土(卵石、碎石、圆砾、角砾)、坚硬黏性土、硬质岩等,可选择螺旋钻辅助静压沉桩法。
6.1.4 正式开工前宜进行压桩试验。
6.1.5 压桩及拔桩施工可能影响邻近建筑物正常使用和安全时应采取相应的保护措施。必要时,应对邻近建筑物进行加固处理。
6.1.6 当用钢板桩作为浇筑地下结构的外模板且需要拔除时,应涂刷脱模剂或衬以油毡等隔离材料。
6.1.7 锚拉、支撑、围檩、锚碇等支护结构的施工,应符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120、《码头结构施工规范》JTS 215 的有关规定。
6.2 运输吊装和堆放
6.2.1 钢板桩材料运输及吊装方案应根据构件截面类型和长度、运输量、道路情况、场地条件等因素制定。
6.2.2 钢板桩的运输应根据运输距离、运输条件采取相应的加撑或系绑固定措施。运输至施工现场的钢板桩若平直度不符合要求,应进行校正。
6.2.3 钢板桩的吊运应符合下列规定:
1 宜采用成捆起吊,捆扎宜采用钢索;
2 每次起吊的钢板桩数量不宜过多,应根据桩的长度、重量和吊机起吊能力确定;
3 吊运过程中应轻吊轻放,避免剧烈碰撞;
4 起吊点的数量及位置宜经计算确定,若桩长超过 15m,应设 2~3 个吊点,确保不因起吊产生无法恢复的变形;
5 吊运装卸钢板桩宜使用专用钢吊钩;
6 桩的运输宜采用平板车或驳船,装卸及运输时应保证桩不产生滑移与损伤。
6.2.4 钢板桩材料堆放场地应平整、坚实、排水通畅,室外堆放
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时应覆盖防护,零部件和小型构件宜室内堆放。
6.2.5 钢板桩的堆放应符合下列规定:
1 堆放场地平整、坚实,排水条件良好,垛位布置应便于桩的起吊和运输;
2 根据堆放形式验算地基承载力与垫木强度;
3 堆垛时每层钢板桩应用垫木支垫, 同层垫木的高度应相同,垫木的间距宜为 3m~4m,上下层的支垫应在同一垂线上;
4 钢板桩堆垛的层数不宜超过 3 层且不宜大于 2m,堆有特殊要求时应经计算校验;
5 在岸坡顶部堆存时应对岸坡的稳定性进行验算;
6 应按不同规格、长度及施工顺序分类堆放;条件许可时,可按工程进度分批供桩,避免重复倒运。
6.3 压桩
6.3.1 压桩前应完成下列准备工作:
1 检查压桩设备且符合正常运转要求;
2 检查所用钢板桩的桩身质量;
3 对变形的钢板桩桩身及锁口进行调直处理;
4 测量并标示场地上的桩位,其偏差不得大于 20mm;
5 宜在钢板桩锁口内嵌填油膏、木屑或其他密封止水材料。
6.3.2 压桩试验宜符合下列规定:
1 利用支护桩位置进行压桩试验,试验后作为支护桩使用;
2 试验桩的位置、地质条件、设备规格、长度具有代表性;
3 试验桩选择在控制性勘探孔附近。
6.3.3 静压沉桩应符合下列规定:
1 进行多桩的压桩应采用逐根法;
2 第一根桩为后续桩的基准桩,应进行准确定位和控制垂直度;
3 压桩时宜将桩一次性连续压到设计标高,合理控制压桩速率;
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4 抱压力不应大于桩身允许侧向压力的 1.1 倍;
5 打设长桩时,宜每间隔 50m 采用楔形桩对钢板桩施打方向的倾斜进行矫正;
6 高出地面的桩头应注意保护;
7 当起重机辅助吊起静压植桩机、螺旋钻及钢板桩时,严禁静压植桩机行走和调整,同时应避免压入力及反作用力影响到起重机。
8 当钢板桩之间的锁口连接需要在高处完成时,应采取高空作业措施。
6.3.4 静压沉桩法宜按下列步骤进行:
1 测量定位,并确定压桩顺序;
2 静压植桩机就位,设置反力基座并配重;
3 起吊钢板桩;
4 桩身校正;
5 利用静压植桩机自重和配重压入钢板桩;
6 移机;
7 重复步骤 3~步骤 6,完成数根初始桩施工;
8 吊离配重及反力基座,移机;
9 起吊钢板桩;
10 桩身校正;
11 静压植桩机夹住数根已压入土中的钢板桩,利用其拔出阻力作为反力,将下一根钢板桩压入土中;
12 移机;
13 重复步骤 9~步骤 12,完成剩余钢板桩施工。
6.3.5 高压射水辅助静压沉桩法的施工步骤宜符合本规程第6.3.4 条的规定,辅助施工宜按下列步骤进行:
1 静压植桩机安装水刀卷筒,就位;
2 安装高压水泵并与水刀卷筒连接;
3 在钢板桩底端焊接水刀固定座;
4 吊桩,水刀软管与水刀固定座连接;
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5 桩身校正;
6 在高压射水的同时将钢板桩压入土中;
7 卷筒反转,拔出软管并回收。
6.3.6 螺旋钻辅助静压沉桩法的施工步骤宜符合本规程第6.3.4 条的规定,辅助施工宜按下列步骤进行:
1 组装静压植桩机及螺旋钻装置,就位;
2 吊桩;
3 桩身校正;
4 在螺旋钻钻孔的同时将钢板桩压入土中;
5 螺旋钻反转并拔出。
6.3.7 设置反力基座时,应符合下列规定:
1 应确保地面平整并具备足够的地基承载力后,方可设置反力基座;
2 应用水准仪观测,确保静压植桩机处于水平状态。
6.3.8 在反力基座上搭载配重时,应符合下列规定:
1 单侧搭载的配重不应超过 160kN;
2 单列搭载的钢板桩数量不应超过 10 根;
3 搭载超过 10 根以上时,应分多列布置。
6.3.9 使用自走辅助棒进行自走操作时,应符合下列规定:
1 在使用前应确保自走辅助棒的杆部、挂钩和把手没有缺陷;
2 安装自走辅助棒时,应握住把手,把手不应朝向夹头;
3 静压植桩机操作员与自走辅助棒操作员之间应互相配合协同作业。
6.3.10 钢板桩起吊就位插入地面后,应检查桩位及桩身垂直度偏差。桩位偏差不得大于 20mm,垂直度偏差不得大于 0.5%。
6.3.11 钢板桩压桩过程中,应随时检查桩身的垂直度。当桩身垂直度偏差超过 0.8%时,应找出原因并设法纠正;在桩端进入硬土层后,严禁强行用回扳的方法纠偏。
6.3.12 钢板桩压桩施工中发生倾斜时,可采取下列处理措施:
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1 当钢板桩顶部向打桩行进方向倾斜,可采用绞车钢丝绳拉住桩身、边拉边打、逐步纠正的方法,也可采用预留反向倾斜偏差的方法或改为屏风式沉桩法;
2 当沉入的钢板桩沿钢板桩墙轴线方向的倾斜度达到允许偏差的 80%时,应采用沉设楔形钢板桩的方法进行调整,并应对楔形钢板桩的结构强度进行校核。不应连续使用楔形钢板桩。
6.3.13 钢板桩施工中发生在施桩扭转时,可采取下列处理措施: 1 沿打桩行进方向用卡板锁住钢板桩的前锁口;
2 当钢板桩墙产生扭转或蛇形弯曲时,应在钢板桩和导梁之间设置足够的卡板;
3 在钢板桩与围檩之间的两边空隙内,设滑轮支架,制止钢板桩下沉中的转动;
4 在两块钢板桩锁口连接的两侧,采用垫铁或木棒塞实。
6.3.14 压桩过程中遇到下列情况应暂停压桩作业,并分析原因,采取相应措施:
1 压入桩的承载力不足时;
2 压入桩向侧面倾斜时;
3 压入桩桩身承载力不足时;
4 在夹头闭合状态下,夹头安全灯不亮或点亮后立即熄灭;
5 在转角等地方压桩,静压植桩机无法自行走桩时;
6 仅有部分固定夹抓住反作用力桩时;
7 压力表读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不匹配;
8 桩难以穿越硬夹层;
9 出现异常响声或压桩机械工作状态出现异常;
10 夹持机构打滑;
11 采用已打钢板桩提供静压反力的,在压桩过程中,提供反力的钢板桩上拔位移过大。
6.3.15 钢板桩施工中,当发生在施桩带动相邻已沉桩一起下沉时,可对相邻已施工的钢板桩采用角铁临时焊接、现场锁口焊接
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或螺栓连接等临时连接方法固定。
6.3.16 钢板桩墙在平面上应连续封闭,可采取下列措施:
1 当遇地下大块孤石等障碍物不能正常沉桩时,可采用弧线绕过,避开障碍物,保持钢板桩墙的连续性;
2 当不能采用标准宽度的钢板桩进行最终封闭合拢时,可采用异型钢板桩、连接件等方法进行调整;
3 转角部位可采用多向异型转角桩或连接件等,定制的多向异型桩应进行专门设计。
6.3.17 异形桩的加工制作宜符合下列规定:
1 根据合拢位置的上、下宽度实测值进行加工;
2 采用标准桩切割组焊。
6.3.18 钢板桩施工记录应包括下列内容:
1 基线复核记录及控制点测量放样记录;
2 压桩前桩身质量检查记录;
3 压桩记录,宜采用本规程附录 F 的格式。
6.3.19 在季节性施工时,应符合下列规定:
1 应制定周密的安全施工技术措施,并随时掌握天气变化情况;
2 雨期施工前,应对施工现场原有排水系统进行检查、疏浚或加固,并采取必要的防洪措施;
3 雨期施工中,应随时检查施工场地和道路的边坡被雨水冲刷状况,做好防滑坡、坍塌工作,保证施工安全;
4 在风浪较大区域或台风季节施工,应按防台风预案对钢板桩墙进行加固;
5 在露天作业时,遇有雷雨、6 级以上大风、大雾等恶劣气候时,应停止一切作业。并应将打桩机顺风向停放,增设缆风绳,或将桩放倒在地面上。
6.3.20 对于水上钢板桩沉桩工程,可采用钢栈桥、打桩船或平台船作为水上施工平台进行施工,也可采用静压植桩机施工。
6.3.21 钢栈桥、打桩船或平台船的起重能力、起吊高度和工作
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半径应满足水上沉桩的要求。施工场地和施工水域的条件应满足打桩机械作业或船舶吃水的要求。
6.3.22 水上沉桩必须设置导向架,应采用分段式、屏风式、阶梯式沉桩,不得单根打入。导向架可根据水深、土质、风浪等自然条件的不同选择单侧式导向架或双侧式导向架。
6.3.23 水上钢板桩施工前,对沉桩区域应进行水下扫床或探摸,应清除影响沉桩的障碍物。
6.3.24 双排钢板桩围堰的施工应符合下列规定:
1 应综合根据钢板桩布置、施工平台的配置以及异型钢板桩的加工等因素,确定内、外排钢板桩的施工顺序及合拢的位置;
2 双排钢板桩围堰的外排钢板桩自泥面下4m处以上部分的锁口应采用防渗止水措施,止水材料的灌注高度不得少于锁口高度的 3/4,并应灌注均匀,无漏灌点;
3 钢板桩拉杆开孔应规则,在拉杆安装完毕后应采取有效的堵漏措施;
4 拉杆在吊运和堆存过程中,应避免碰伤螺杆丝扣或使拉杆产生超限变形,长拉杆安装时应按设计要求支垫并分次张紧,拉杆的螺母应全部旋紧,旋紧后外露的螺纹长度不应小于 3 丝;
5 双排钢板桩围堰堰体内宜采用抓斗回填,回填作业应在拉杆完成后进行,并应分层回填,分层厚度不应大于 2m;回填材料宜采用含泥量不大于 5%的粗颗粒无黏性材料;
6 堰体内回填时应加强对钢板桩结构的位移及沉降观测,并应对拉杆采取保护措施,重载不得直接作用于拉杆之上;
7 双排钢板桩围堰内侧的基坑抽水时应进行监测,控制水位下降速率;
8 作用于双排钢板桩围堰堰体顶部的垂直荷载不应大于设计允许荷载;
9 双排钢板桩围堰拆除时宜按:基坑内灌水→清除堰体表层及拉杆处的回填料→拆除钢拉杆及围榇→拔除钢板桩→水下挖泥清障的工序实施。
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6.3.25 水上施工钢板桩墙时及钢板桩墙使用期间,应按有关规定设置警示标志、警示灯等安全防范设施。
6.4 接桩
6.4.1 钢板桩接长应满足设计要求,并应符合下列规定:
1 钢板桩接长时,每根钢板桩应只有一个接头,且接头距离钢板桩最大弯矩断面处的距离不得小于 1m;
2 沿钢板桩墙轴线方向相邻钢板桩接长焊缝的位置应交错配置,错开的距离不宜小于 5m;桩身接头应错开布置确保在同一高程平面不应超过 50%;
3 钢板桩接长焊接应采用强度焊接,焊缝宜采用“K ”形或“V ”形开口形式,焊接质量等级不应低于二级;
4 钢板桩焊接接长时,在钢板桩的腹板内侧和翼缘外侧应设焊接加强板;
5 楔形钢板桩的斜度不宜大于 3%,当采用中间夹入梯形钢板制作楔形钢板桩时,梯形钢板桩的材料强度等级不应低于钢板桩母材的强度等级,且化学成分应基本接近;
6 钢板桩接长作业应设置固定的台架,并采取合理的焊接工艺进行焊接,减小在加工过程中产生的扭曲变形,如在加工中发生超限的变形或扭曲,应进行校正;
7 加工后钢板桩的锁口应进行打磨处理,保持平直、通顺;使用前应用长度不小于 2m 的短节钢板桩或专用检查器做套锁通过检查。
6.4.2 焊接接桩和其他钢构件的焊接所用的焊机、焊条、工艺及质量等,应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661 的有关规定。
6.5 拔桩与回收
6.5.1 钢板桩是否需要拔除及拔除时间,应按设计要求确定。
6.5.2 钢板桩正式拔桩前应进行拔桩试验。
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6.5.3 钢板桩拔除前应具备下列条件:
1 已采取可靠换撑措施;
2 已分层拆除支撑、锚头、围檩及与钢板桩相连的辅助构件;
3 肥槽(基槽)按设计要求回填完成。
6.5.4 当采用混凝土冠梁时,应事先用油毡或泡沫板将钢板桩进行隔离。如冠梁兼作第一道支撑围檩时,钢板桩与冠梁间的隔离材料应采用不易压缩的硬质材料。
6.5.5 在拆除围檩时应将残留在支护结构表面的冠梁、围檩限位构件或抗滑构件、 电焊疤等清除干净。
6.5.6 拔桩开始点宜根据压桩记录选择累计压桩时间少的钢板桩。
6.5.7 拔桩顺序宜与压桩顺序相反,对于封闭式钢板桩墙,拔桩的开始点宜离开转角部位不少于 5 根。当周边环境保护要求较高时,宜采取分次、分段、间拔桩。
6.5.8 拔桩困难时,不宜强行拔除。宜先拔出相邻容易起拔的桩,再拔出较难拔出的桩。
6.5.9 拔除方法应考虑工程地质、现场作业环境、噪音、振动及钢板桩的形式、重量、长度等因素确定,可采用静力拔除法。
6.5.10 拔桩设备应根据地质条件、场地情况和工程经验进行选择。拔桩、起重设备的规格型号应通过拔桩阻力来选择,拔桩阻力可按附录 G 估算。
6.5.11 对拔桩产生的土体孔洞或空隙应及时进行填充处理。一般情况下,可按先拔 5 根钢板桩后再填充的顺序处理;周边环境要求较高的情况下,可按先拔 3 根甚至更少的钢板桩后立即填充的顺序处理。
6.5.12 拔除钢板桩后,应按设计要求对桩孔填充处理。拔桩产生的土体孔洞或空隙可根据孔洞大小采用砂土、水泥砂浆填充或双液注浆,充填应密实且无漏填。
6.5.13 钢板桩回收前应根据主体施工部署、支护结构布置、基坑变形情况、回收时的场地条件等制定回收方案。
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7 检测与验收
7.1 进场检验
7.1.1 钢板桩进场前应按批次进行验收,检验批次和抽检数量应满足设计要求,并应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300 的有关规定。
7.1.2 钢板桩的品种、规格型号、材质应满足设计要求,并应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205、《钢板桩》JG/T 196 的有关规定。
7.1.3 钢板桩验收的内容及要求应符合下列规定:
1 钢板桩进场应具有产品出厂质量证明文件;
2 进口钢板应符合原产地相关国家标准或国际标准;
3 进口钢板桩还应检查商检报告;
4 有特殊要求的应进行抽样复检。
7.1.4 进场的钢板桩应进行外观检验,检验内容应包括表面质量、长度、宽度、高度、厚度、弯曲度、扭曲度、端面垂直度、角度偏差、锁口通畅性及重量等。钢板桩的尺寸、外形允许偏差应满足设计要求,并应符合现行行业标准《钢板桩》JG/T 196 的有关规定。
7.1.5 钢板桩外观检查中应对压入钢板桩有影响的焊接件应予以割除,割孔、断面缺损的应予以补强,并测量其实际断面厚度。
7.1.6 材质检验宜包括对钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁孔口强度试验和延伸率试验等。每一批次各规格的钢板桩宜至少进行一组拉伸、弯曲试验。
7.1.7 当钢板桩在使用过程中发生变形、损伤,再次使用前应进行矫正与修补。矫正与修补后的钢板桩应满足设计要求。
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7.1.8 钢板桩接长的加工制作应满足设计要求,并应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81 的有关规定。其制作的允许偏差应符合表 7.1.8 的规定。
表 7.1.8 钢板桩接长制作的允许偏差
序号
项目
允许偏差
(mm)
长度
+100
侧向

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