結構
鋼闆樁圍堰是最常用的一種闆樁圍堰。鋼闆樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直闆形、槽形及Z形等,有各種大小尺寸及聯鎖形式。常見的有拉爾森式,拉克萬納式等。
其優點為:強度高,容易打入堅硬土層;可在深水中施工,必要時加斜支撐成為一個圍籠。防水性能好;能按需要組成各種外形的圍堰,并可多次重複使用,因此,它的用途廣泛。
在橋梁施工中常用于沉井頂的圍堰,它的用途廣泛。管柱基礎、樁基礎及明挖基礎的圍堰等。
這些圍堰多采用單壁封閉式,圍堰内有縱橫向支撐,必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎,曾使用鋼闆樁圓形圍堰,其直徑21.9米,鋼闆樁長36米,有各種大小尺寸及聯鎖形式。待水下混凝土封底達到強度要求後,抽水築承台及墩身,抽水設計深度達20米。
在水工建築中,一般施工面積很大,則常用以做成構體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構成,每個單體又由許多鋼闆樁組成,單體中間用土填實。圍堰所圍護的範圍很大,不能用支撐支持堰壁,因此每個單體都能獨自抵抗傾複、滑動和防止聯鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。
1、鋼制闆樁
2、兩邊接頭結構
3、在地裡、水中構成牆壁
分類
鋼闆樁的英文名稱是:Steel Sheet Pile 或 Steel Sheet Piling
鋼闆樁是一種邊緣帶有聯動裝置,且這種聯動裝置可以自由組合以便形成一種連續緊密的擋土或者擋水牆的鋼結構體。
溫度
冷彎鋼闆
對鋼帶進行連續冷彎變形,形成截面為Z形、U形或其它形狀,可通過鎖口互相連接的建築基礎用闆材。
以輥壓冷彎成型方法生産的鋼闆樁是土木工程中應用冷彎型鋼的主要産品一種,将鋼闆樁用打樁機打(壓)入地基,使其互相連結成鋼闆樁牆,用來擋土和擋水。常用斷面型式有:U形、Z形及直腹闆式。鋼闆樁适用于柔軟地基及地下水位較高的深基坑支護,施工簡便,其優點是止水性能好,可以重複使用。
鋼闆樁的交貨狀态冷彎鋼闆樁交貨長度為6m、9m、12m、15m,也可根據用戶的要求,定尺加工,最大長度為24m。(如用戶有特殊長度要求,可在訂貨時提出)冷彎鋼闆樁以實際重量交貨,也可以按理論重量交貨。
鋼闆樁的應用冷彎鋼闆樁産品在土木工程應用中具有施工方便,進度快,不需要龐大施工設備,有利于抗震設計等特點,并可根據工程的具體情況,改變冷彎鋼闆樁的斷面形狀和長度,使結構設計更加經濟合理。此外,經過對于冷彎鋼闆樁産品斷面的優化設計,使其産品的質量系數得到了明顯的提高,減少每米樁牆寬度的重量,降低工程成本費用。
技術參數
鋼闆樁産品按生産工藝劃分有冷彎薄壁鋼闆樁和熱軋鋼闆樁兩種類型。在工程建設中,冷彎鋼闆樁應用範圍較狹窄,大都作為應用的材料補充,熱軋鋼闆樁一直是工程應用的主導産品。基于鋼闆樁在施工作業中的諸多優點,國家質量監督檢驗檢疫總局、國家标準化管理委員會于2007年5月14日發布了《熱軋U型鋼闆樁》國家标準,并于2007年12月1日正式實施。
20世紀末,馬鋼有限公司憑借自國外引進萬能軋機生産線的工藝裝備條件,生産了幅寬為400mm的U型鋼闆樁5000餘噸,并成功應用于嫩江大橋圍堰、靖江新世紀造船廠30萬噸船塢及孟加拉防洪工程等項目。
但由于試生産期間生産效率低、經濟效益差、國内需求少及技術經驗不足等原因,未能持續生産。據統計,目前我國的鋼闆樁年消耗量保持在3萬噸左右,僅占全球的1%%,而且僅限于一些港口、碼頭、船廠建設等永久性工程和建橋圍堰、基坑支護等臨時性工程。
冷彎鋼闆樁是在由冷彎機組連續滾壓成形,且側面鎖口可連續性搭接以形成一種闆樁牆的鋼結構體。冷彎鋼闆樁采用較薄的闆材(常用厚度為8mm~14mm),以冷彎成型機組加工而成。
其生産成本較低而價格便宜,定尺控制也更靈活。但因加工方式簡陋,樁體各部位厚度相同,截面尺寸無法優化導緻用鋼量增加;鎖口部位形狀難控制,聯接處卡扣不嚴、無法止水;受冷彎加工設備能力制約,隻能生産鋼種強度級别低、厚度較單薄的産品;且冷彎加工過程中産生的應力較大,樁體使用中易産生撕裂,應用具有較大的局限性。在工程建設中,冷彎鋼闆樁應用範圍較狹窄,大都隻是作為應用的材料補充。
冷彎鋼闆樁特點:可根據工程實際情況,選取最經濟、合理的截面,實現工程設計上的最優化,比同性能熱軋鋼闆樁節省材料10-15%,極大的降低了施工成本。
類型介紹
1.U型鋼闆樁U型鋼闆樁基本介紹
1、WR系列鋼闆樁的斷面結構設計合理,成形工藝技術先進,使得鋼闆樁産品的截面模數與重量的比率不斷提高,使其在應用中能夠獲得好的經濟效益,拓寬了冷彎鋼闆樁的應用領域。
2、WRU型鋼闆樁規格型号豐富。
3、根據歐标設計生産,結構形式對稱有利于重複使用,在重複使用上與熱軋等同,并具有一定的轉角幅度,便于糾正施工偏差;
4、高強鋼的使用以及生産設備的先進,使得冷彎鋼闆樁的性能得到保障;
5、可根據客戶要求特别訂制長度,為施工帶來了椎大的方便,同時也降低了成本。
6、由于生産便捷,與組合樁配套使用時候可在出廠前預先訂制。
7、生産設計及生産周期短,鋼闆樁性能可根據客戶要求而定。
U型系列冷彎鋼闆樁圖例及優點
1)U
型鋼闆樁規格型号豐富。
2)根據歐标設計生産,結構形式對稱,有利于重複使用,在重複使用上與熱軋等同。
3)可根據客戶要求特别訂制長度,為施工帶來了椎大的方便,同時也降低了成本。
4)由于生産便捷,與組合樁配套使用時候可在出廠前預先訂制。
5)生産設計及生産周期短,鋼闆樁性能可根據客戶要求而定。
u型鋼闆樁常見規格表
2.Z型鋼闆樁
鎖口對稱分布于中性軸兩側,且腹闆是連續的,這極大地提高了截面模量和抗彎剛度,保證截面力學特性能夠充分發揮。因其獨特的截面形狀和可靠的拉森(Larssen)鎖口。
1.設計靈活,有比較高的截面模數和質量比;
2.更高的慣性矩,從而增大了闆樁牆的剛度,減小了位移變形;
3.寬度大,有效節省了吊裝和打樁的時間;
4.截面寬度增加,減少了闆樁牆的縮口數量,直接提高了其止水性能;
5.在腐蝕嚴重部位進行了加厚處理,耐腐蝕性能更加優異.
Z型鋼闆樁常見規格表
3.L/S鋼闆樁
L型主要應用與堤岸,堤壩牆,挖渠和開溝的支撐。
斷面輕,樁牆占用空間小,鎖扣在相同的方向,施工方便。适用于市政工程開挖施工。
L鋼闆樁圖标
L型鋼闆樁常見規格表
s型鋼闆樁常見規格表
4。直線型鋼闆樁的又一種形式,由于其高度底,接近于直線,所以對于開挖一些溝渠,特别是在兩個建築物中間空間不大,而又必須開挖的時候,比較适用。
直線型鋼闆樁優勢以及圖标:
第一,他可以形成一道穩固的鋼闆樁牆,從而保證向下順利開挖,而不受兩側踏方,地下水的影響.
第二,還有助于穩定地基,從而保障的兩側建築物的穩定
直線型鋼闆樁常見規格表
(四)冷彎鋼闆樁材料的化學成分及力學性能行标準
GB/T700-1988GB/T1591-1994GB/T4171-2000
熱軋鋼闆
熱軋鋼闆樁,顧名思義,就是通過焊接用熱壓延生産出來的鋼闆樁。由于工藝先進,其鎖口咬合擁有嚴密的隔水性。
參數舉例
- 熱軋鋼闆樁截面特性表
2.熱軋鋼闆樁的鋼号、化學成分及機械性能參數表
形狀
1、U型鋼闆樁
2、組合鋼闆樁
特點
1、處理并解決挖掘過程中出現的一系列問題;
2、施工簡單,工期縮短。
3、對于建設任務而言,能降低對空間的要求;
4、使用鋼闆樁能提供必要的安全性而且(救災搶險的)時效性較強;
5、使用鋼闆樁可以不受天氣條件的制約;
6、在使用鋼闆樁的過程中,能簡化檢查材料或系統性能的複雜程序;
7、保證其适應性,互換性良好,并且可以重複使用。
8、可以回收重複利用,節約資金。
水力工程——港口運輸路線的建築物——公路和鐵路
1、碼頭牆1、維護牆,擋土牆
2、船塢、船廠的建造2、隔離噪音牆
3、護墩樁,(碼頭)系船柱3、橋基
4、雷達測距器4、斜坡,坡路
5、下沉的鐵路,地下水的保留
6、隧道
水路民用工程
1、水路的維護1、地基的挖掘
2、護牆2、路基
3、鞏固路基、堤岸3、溝渠
4、停泊設備4、地下停車場
5、防止沖刷5、建房
水利工程建築物污染的控制—被污染的地方,圍欄填方
1、(河流的)船閘,水閘1、豎直的密封的圍籬
2、堰,堤壩2、為置換土壤而挖掘
3、橋基3、水槽圍場
4、(公路、鐵路等的)涵洞;4、頂端的斜坡的保護地下電纜道
5、安全門
6、防洪堤噪音的降低
7、橋柱,碼頭隔離噪音牆
8、入口和出口六、冷彎鋼闆樁材料的化學成分及力學性能
優點
1、承載力強,自身結構輕,鋼闆樁構成的連續牆體具有很高的強度與剛性。
2、水密性好,鋼闆樁連接處鎖口結合緊密,可自然防滲。
3、施工簡便,能适應不同的地質情況和土質,可減少基坑開挖土方量,作業占用場地較小。
4、耐久性好,視使用環境的差異,壽命可長達50年。
5、施工環保,取土量和混凝土用量大幅減少,可有效保護土地資源。
6、作業高效,極适于快速實施防洪、塌陷、流沙、地震等救災搶險與預防。
7、材料可回收反複使用,在臨時性工程中,可重複使用20~30次。
8、與其它單體構造物相比,牆體較輕且具有較大的适應變形能力,适于各類地質災害的預防處理。
應用
功能、外觀、實用價值是當今人們選擇建築材料的時候所采用的标準。鋼闆樁正符合上述三點:其制造組件的要素提供了簡單而又實用的結構,滿足結構上安全和環境保護方面的所有要求,并且應用鋼闆樁完成的建築物具有很大的吸引力。
鋼闆樁的應用貫穿并延伸到整個建築工業,從傳統的水利工程和民用工藝的使用以及通過鐵路和電車軌道的應用一直到環境污染的控制方面的應用之中。
鋼闆樁的實用價值在很多新産品的革新制作中得到了體現,例如:一些特殊的焊接而成的建築物;通過液壓振動打樁機而做成的金屬闆;密封結合的水閘以及工廠塗料的處理。很多因素确保了鋼闆樁保持了一個最有用的制造組件要素,即:它不僅有利于鋼的質量的卓越性,而且還有利于對鋼闆樁市場的調查研究及其發展;有利于産品特性的優化設計以更好的滿足用戶的需求。
專門的封固加印工藝的發展就是這方面的一個很好的例子。比如HOESCH專利系統,它的出現開創了鋼闆樁在控制污染方面重要的新的領域。
自從1986年的HOESCH鋼闆樁被用作垂直密封的擋土牆以保護被污染的土地以來,發現鋼闆樁符合所有防止漏水與污染的要求。鋼闆樁用作擋土牆的優勢也逐漸被廣泛地應用于其它領域之中。
以下是一些較常見的鋼闆樁應用較為有效的岩土工程和應用環境:
*圍堰
*河道分洪及控制
*水處理系統圍欄
*防洪
*圍牆
*防護堤
*海岸護堤
*隧道切口及隧道掩體
*防波堤
*堰牆
*坡邊固定
*擋闆牆
使用鋼闆樁圍欄的優點:
*不需開挖,最大限制的減少廢物處置的問題
*如需要,鋼闆樁使用後可以拔除
*不受地形及深度地下水影響
*不規則的開挖可以使用
*可在船上施工,不需另安排場地
施工流程
準備
(1)施工準備工作:樁在打入前應将樁尖處的凹槽口封閉,避免泥土擠入,鎖口應塗以黃油或其它油脂。對于年久失修,鎖口變形,鏽蝕嚴重的鋼闆樁,應進行整修矯正,彎曲變形的樁,可用油壓千斤頂頂壓或火烘等方法進行矯正。
(2)打樁流水段的劃分。
(3)在打樁過程中。為保證鋼闆樁的垂直度。用兩台經緯儀在兩個方向加以控制。
(4)開始打設的一、二塊鋼闆樁的位置和方向應确保精确,以便起到導向樣闆作用,故每打入1m應測量一次,打至預定深度後立即用鋼筋或鋼闆與圍檩支架電焊作臨時固定。
打設
(1)打入方式選擇。
單獨打入法,是從闆牆的一角開始,逐塊(或兩塊為一組)打設,直至工程結束。其優點是施工簡便、迅速、不需要其他輔助支架。其缺點是:易使闆樁向一側傾斜,且誤差積累後不易糾正。因此,單獨打入法隻适用于闆樁牆要求不高且闆樁長度較小(如小于10m)的情況。
(2)屏風式打入法,是将10-20根鋼闆樁成排插入導架内,呈屏風狀,然後再分批施打。施打時先将屏風牆兩端的鋼闆樁打至設計标高或一定深度,成為定位闆樁,然後在中間按順序分l/3、1/2闆樁高度呈階梯狀打入。屏風式打入法的優點是:可以減少傾斜誤差積累,防止過大的傾斜,而且易于實現封閉合攏,能保證闆樁牆的施工質量。其缺點是:插樁的自立高度較大,要注意插樁的穩定和施工安全。
(3)鋼闆樁的打設。
打樁時,開始打設的第一、二塊鋼闆樁的打入位置和方向要确保精度,它可以起樣闆導向作用,一般每打入1m應測量—次。鋼闆樁的轉角和封閉合攏施工可采用異形闆樁、連接件法、騎縫搭接法和軸線調整法等。為确保安全施工,要注意觀察和保護作業範圍内的重要管線、高壓電纜等。
(4)鋼闆樁拔除。
在進行基坑回填土時,要拔除鋼闆樁,以便修整後重複使用。拔除前要研究鋼闆樁拔除順序、拔除時間及樁孔處理方法。鋼闆樁的拔出,針對克服闆樁的阻力,根據所用拔樁機械,拔樁方法有靜力拔樁、振動拔樁和沖擊拔樁。拔除作業時,要注意觀察和保護作業範圍内的重要管線、高壓電纜等。
設備
1、沖擊打樁機械:有自由落錘,蒸汽錘、空氣錘、液壓錘、柴油錘等。
2、振動打樁機械:這類機械既可用于打樁還可用于拔樁,常用的是振動打拔樁錘。
3、振動沖擊打樁機械:這種機械是在振動打樁機的機體與夾具間設置沖擊機構,在激振機産生上下振動的同時,産生沖擊力,使施工效率大大提高。
4、靜力壓樁機械:靠靜力将闆樁壓人土中。
施工單位
南通安順建設工程有限公司專業經營鋼闆租賃,走道闆租賃,鋼闆樁,拉森樁租賃,深基礎圍護工程,租賃,打拔樁,圍檩制作施工全承包。該公司位于美麗的中國近代第一城----南通,濱臨洋口港,并在全國一些大中城市參加港口、人工島、高鐵、隧道等工程的配套施工。公司憑借,一支團結協作,勇于開拓的高素質施工隊伍,創造良好業績,其主營業務,建設工程,市政工程,鋼闆樁租賃,打樁機租賃,基坑圍檩制作施工等項目。