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。堆放钢板桩的位置也是有讲究的，一般选择平坦而坚固的场地，避免因堆放钢板桩等重物发生变形，也有利于运往打桩施工现场。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。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。拉森桩的用途很是广泛，在永0久性结构建筑上，可用于码头、卸货场、堤防护岸、护墙、挡土墙、防波堤、导流堤、船坞、闸门等。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。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。锁口检查的方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。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。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。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。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。

钢板桩挡浪结构在工程中的应用

钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧（或冷弯）型钢，靠锁口或钳口相互连接咬合，形成连续的钢板桩墙，用来挡土和挡水；具有高强、轻型、施工快捷、环保、美观、可循环利用等优点。

钢板桩结构从使用的角度可分为永0久性结构和临时性结构两大类，永0久性结构主要应用于码头、船坞坞壁、河道护岸、道路护坡等工程中；临时性结构则多用于高层建筑、桥梁、水利等工程的基础施工中，施工完成后钢板桩可拔除。

在国内港口工程中，钢板桩用途主要分为两类，一是代替钢筋混凝土板桩作为码头主体，二是用于海上围护结构，形成干施工场地。在以往工程中，钢板桩用途主要为挡土和挡水，兼具挡浪功能。（2）优点：施工简便，可以不停地打，桩机行走路线短，速度0快。本文所介绍的工程案例中，钢板桩结构主要用于挡浪，作用相当于临时直立式防波堤，在国内尚属首0次。具有类似设计条件的其他工程也可参考借鉴。

钢板桩施工前的准备工作

一、整理钢板桩

钢板桩运到施工的现场后，需要进行整理。进行验收时，必须要有出厂合格证书，并且钢板桩型号和性能要符合要求，经过整理和验收合格的钢板桩，应该对其进行分类、编号、登记后再进行存放，必需要保证钢板桩的锁口内不能有积水。

二、检查钢板桩的锁口

用一块长约2米的类型、规格均相同且锁口标准的钢板桩作为标准件，对所有同型号的钢板桩做锁口通过检查，对于检测出来存在扭曲和“死湾”现象的锁口要进行校正。

三、钢板桩的宽度检查

钢板桩要通过宽度检查，来确保每片钢板桩两侧的锁口平行，并且要尽量保证钢板桩的宽度都在同一宽度的规格内。临时性结构则多用于高层建筑、桥梁、水利等工程的基础施工中，施工完成后钢板桩可拔除。对于每片钢板桩都应该用钢尺进行上、中、下三部分的宽度测量，使每片桩的宽度都要在同一尺寸内，每片相邻数差值都控制在1cm以内。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。

四、桩板的检修

钢板桩在安装前如果发现有破损、弯曲、锁口不合格的现象均需要进行修整，可以依据钢板桩的实际状况分别采用热敲、冷弯、柳补、焊补、制除或者接长的方法进行处理。

五、吊、拔桩孔的预留

当钢板桩需要预留吊桩孔及拔桩孔时，在施工前应该事先钻好孔洞，拔桩孔应焊加劲板避免拔桩时断裂。

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。