T／CECS720-2020标准规范下载简介

T／CECS720-2020 钢板桩支护技术规程及条文说明.pdf

我面的中性轴位置可按下

式中：hc 组合钢板桩截面中性轴（形心轴）至截面最外侧 O一O轴的距离（cm）； Sa,、Saz—所组合钢板桩或型钢单元的截面面积（cm²）； h1、h2 所组合钢板桩或型钢单元的形心轴至O一O轴的距 离(cm)。 组合截面的惯性矩、截面模量可按下列公式计算

[c=Ixu+Sau·（hc—h)2+IxH+SaH·（hc—h

DB37／T 3913-2020 拼装式游泳池验收规范式中：Ic组合钢板桩截面的截面惯性矩（cm）； IxU、IxH 所组合钢板桩或型钢单元的截面惯性矩 (cm); Wcl、Wc²一一组合钢板桩截面的内外侧截面模量（cm"）。 B.3.2帽型十H型钢组合钢板桩特性参数应符合表B.3.2的 规定

M(6)()(LS)裁模/s212601裁098M+*6615698单质(18()906S0122618258828°962"s2*09820208581906985900600600600600600600681XIL..81X81表H台霍磁柔MH· 78 ·

z/8y/SOOOT()/,s069586969018816911//"S88890S1950196989.968(0Z96)(6601)()()S006890869280988I'SOS"s006006006006006006006006(wuxww)(wxww)X00%X0001H00%X00800%X006磁柔NH· 81 ·

附录C沉桩方法及沉桩设备的选用

0.1根据地层情况，可按表C.0.1选用钢板桩

表C0.1沉桩方法对地层的适用性

1沉桩方法对地层的适用

C.0.2根据沉桩方法及设备特点，可按表C.0.2选用钢板桩沉 桩设备。

1件转号2中小小慢无中大小大中大中大大中小小慢大大大大大大快大大大大快· 87 .

附录D振动沉桩锤型的选用

D.0.1电动振动锤锤型可按表D.0.1选用。

表D.0.1电动振动锤锤型及技术性能参数

0.1电动振动锤锤型及技术

续表 D.0.1型号单位EP320EP400EP650EP800参数电机功率kw240300240×2300X2静偏心力矩kg*m0~3000~2200~4000~3000~5800~4800~560振动频率r/min690810660760680750750激振力t0~1610~1950~3000~3500~0~0~空载振幅mm18. 413.518.50~140~180~150~15.9允许拔桩力t9090120180振动质量kg16280158002160021000320003170035200总质量kg21500211002830027700401003980042300最大空载加速度g10. 010. 29. 09. 29. 49. 59. 9长mm2490269732543350(L)外形尺寸宽mm1730188021602160(W)高mm3660471052555350(H)· 89 ·

"1910091098009°61NLOOI668Z18S'9nLOOIs'Tl12891NLOOT0Z9S89NL090'9dH/MYNYNYuu/NYwuwu吾重爱· 90 :

TO2/81S0'18008008006268/0980082190*9019nL09T009w.yuu/1dH/MYNYm/uu台面豫季· 91.

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附录E机械手打桩机型号的选用

表E机械手打桩机型号及技术性能参数

附录F锤击沉桩锤型的选用

表F锤击沉桩锤型及动力性能

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合的规定”或“应按执行”

《水运工程地基设计规范》JTS147 《码头结构施工规范》JTS215 《水运工程结构防腐蚀施工规范》ITS/T209

《水运工程地基设计规范》JTS147 《码头结构施工规范》JTS215 《水运工程结构防腐蚀施工规范》JTS/T209

2.1.1热轧钢板桩指对钢坏加热，经轧机轧制而成，截面为Z 形、U形、帽形、直线形或其他形状，并能通过两侧锁口或连 接件交互连接的型钢（构件）。冷弯钢板桩指对钢带进行连续辑 弯变形，形成截面为Z形、U形、帽形或其他形状，并能通过 两侧锁口或弯边交互连接的型钢（构件）

4支护结构设计4.2结构选型4.2.4国外进口钢板桩抗拉、抗压、抗弯强度设计值可按其屈服强度除以1.15的材料分项系数后取用，抗剪强度设计值可按抗拉强度设计值除以/3后取用。4.2.5钢板桩支护结构选型分为悬臂式结构、锚拉式结构、锚桩结构、支撑式结构和复合式结构等支护结构（图1)。（a）悬臂式结构(b）锚拉式结构(c）锚拉式结构（锚杆)(d）支撑式结构(e）复合式结构图1钢板桩支护结构类型·106·

不同支护结构适用条件见表1。

表1不同支护结构适用条件

支护深度指开挖深度或支挡高度

4.3.2永久支护结构的水平荷载可参考国家现行标准《建筑边 坡工程技术规范》GB50330、《水利水电工程围堰设计规范》SL 645和《码头结构设计规范》JTS167等的有关规定。 4.3.4钢板支护结构用于圆形支护工程，有可靠经验时也可 按轴对称结构采用平面杆系弹性支点法进行结构分析。 倾斜支撑式钢板桩墙，可将整个结构分解为钢板桩墙、倾斜 支撑结构分别进行分析；钢板桩墙宜采用平面杆系结构弹性支点 法进行分析；倾斜支撑结构可按平面结构进行分析，钢板桩墙传 至倾斜支撑上的荷载应取钢板桩墙分析时得出的支点力，由水平 分力反算倾斜支持轴力；对钢板桩墙和倾斜支撑结构分别进行分 析时，应考虑倾斜支撑杆件变形协调及倾斜支撑构件的稳定性， 必要时还应计算倾斜支撑底座的承载能力。 4.3.8永久性结构安全系数应符合国家现行标准《建筑边坡工 程技术规范》GB50330、《水利水电工程围堰设计规范》SL645、 《海堤工程设计规范》GB/T51015和《码头结构设计规范》JTS 167等的有关规定

4.4.1钢板桩围堰布置应避免对通航产生不利影响；为减少围 堰对水流流态、行洪等影响，大型围堰需论证围堰布置对水动力 的影响，同时围堰布置应避免波能集中、泥面冲刷等安全隐惠。 为满足围堰内降水开挖要求，钢板桩围堰应进入陆域场地 定长度或与陆域防渗结构连接，为开挖形成止水截流条件。 较大尺度的围堰尚需要考虑围堰所在范围及周边有无汇流水 系、取排水构筑物及管道、浮标、航标灯塔等构筑物。 设计钢板桩的围堰结构中尚有以钢板桩为芯墙的土石围堰 鉴于该种围堰类型钢板桩仅作为防渗结构，本处未单独列出。单 排钢板桩一般运用于桥墩基础、水中取排水构筑物施工等工程案 例，其设计理论等与常规建筑基坑或挡土墙类似，仅外部荷载有 所差异，本规程后文一般不再单独列出；双排钢板桩围堰挡土挡 水高度较高，在市政、水利、水运等行业中运用广泛，后文将对 其设计加以规定；格型钢板桩围堰主要依靠其自身重力，一般不 需要进人下方良好地层很深的长度，其挡水高度可达到30m以 上，但由于施工要求及造价较高，常规工程应用不多，本规程对 其不再述，其设计可参照国家现行标准《码头结构设计规范》 TTS167、《船坞设计规范》CB/T8524等规范规定。 4.4.2大型钢板桩围堰工程平面布置及加强措施可通过三维数 值或物理模型试验分析其空间受力变形特性，确保工程安全。 4.4.4双排钢板桩围堰进入陆域长度一般不小于1倍堰体宽度。 双排钢板桩围堰平面布置时往往呈抛物线或拱形，围堰与陆域接 岸的拱脚处受力复杂，需采取相关措施保证其稳定性，围堰进人 陆域长度一般不宜小于1倍的堰体宽度以保证拱脚刚度。 4.4.7本条文围堰高度一般指外侧最高水位与内侧基坑开挖面 之间的高差。根据国内外一些围堰的统计，宽高比一般在0.9～ 1.4之间。

4.4.9由于围堰工程外侧钢板桩直接临水，有较高的止水要求， 从而可以利用堰体材料防渗、降低堰体内浸润线水头，因此推荐 采用锁口防渗止水能力较强的热轧钢板桩；此外，若钢板桩结合 堰体回填材料能够满足防渗及受力需要，经过对锁口防渗及受 力、耐久性能等方面的论证，内外侧钢板桩也可利用冷弯钢 板。 4.4.10双排钢板桩围堰内外排钢板桩一般通过钢围、拉杆连 接，也有采用混凝土胸墙、连梁及型钢构件连接的工程实例。 4.4.12在水利工程的小型河道整治工程中，有不少双排钢板桩 围堰堰体采用黏性土回填的工程实例。有类似经验并经过论证 后，可采用黏性土回填。 4.4.14本条文主要针对双排钢板桩围堰外侧钢板桩锁口止水条 件良好的情况，设计时尚需根据锁口的实际止水性能，综合考虑 外侧钢板桩渗漏等不利因素。 4.4.15围堰设计时严禁重车堰体在上方行驶。 4.4.21双排钢板桩围堰施工期主要包括钢板桩施工及拉杆安装 完毕后填料回填工况、降水、拆除等工况，使用期主要指在主体 结构施工时围堰所处的工作状态。 4.4.25本条文主要复核围堰结构对剪切变形的抵抗力矩需大于 外荷载产生的变形力矩，以防止堰体填料发生剪切破坏并造成堰 体较大变形，公式参照日本北岛法公式。根据相关研究，若需控

4.5.1钢板桩的压屈破坏主要出现在沉桩施工阶段以及深水区 司时承受竖向荷载的围堰结构，因此应按压弯构件考虑。 4.5.2国外进口钢板桩截面模量折减系数β可按其屈服强度除 以1.15的材料分项系数后按国内标准取用

4.5.1钢板桩的压屈破坏主要出现在沉桩施工阶段以及深水区

大，曾有研究，200kPa侧向水土压力作用下锁口拉力在60kN/m 左右，一般热轧钢板桩锁口抗拉能力均能达到要求；格型钢板桩 结构需验算隔仓环向拉力对直腹式钢板桩锁口及腹板抗拉强度的 要求，其计算可参见现行行业标准《码头结构设计规范》JTS 167；直腹式钢板桩锁口抗拉强度可咨询生产厂商或通过试验确 定，现有国外热轧直腹式钢板桩锁口抗拉强度在3000kN/m~ 6000kN/m.

4.5.10当考虑主桩受力而辅桩仅作为防渗堵漏作用时，在进行 组合截面力学特性计算时可不考虑辅桩对整体截面力学特性方面 的贡献。

4.6.2钢板桩理论锁口旋转角度一般为5°～6°；除非使用异型 或转角钢板桩，一般不少于72根。 4.6.9、4.6.10在拉杆集中荷载作用下，薄壁板桩容易发生腹 板压跛现象，在设计中应予以足够重视。现行国家标准《冷弯薄 壁型钢结构技术规范》GB50018中给出了压型钢板腹板局部受 压承载力的验算公式，但对常用的U形、Z形截面构件却未作 具体规定。若直接套用压型钢板的计算公式，所得结果并不合 理，某些情况下偏不安全。本条文根据国内外规范及研究成果， 给出统一的适合压型钢板桩及U形、Z形截面构件的腹板局部 受压承载力计算公式。

4.7.3钢板桩受到淡水或者海水侵蚀作用而腐蚀的预留厚度值 可参考表2。

4.7.3钢板桩受到淡水或者海水侵蚀作用而腐蚀的

钢板桩受到淡水或者海水侵蚀作用而腐蚀的预留厚度值（m

钢板桩受到土的或者土和地下水侵蚀作用而腐蚀的预留厚度 值可参考表3。

表3钢板桩受到土的或者土和地下水侵蚀作用 而腐蚀的预留厚度值（mm）

密实填土的腐蚀速率低于不密实的填土，对于密实的填土计算腐蚀速率时采 用不密实填土的腐蚀速率除以2。

主：密实填土的腐蚀速率低于不密实的填土，对于密实的填土计

用不密实填土的腐蚀速率除以2

5.1.1根据所采用的打桩设备，钢板桩沉桩方法可分为振动沉 桩法、锤击沉桩法、静压沉桩法和组合式沉桩法等。根据钢板桩 拼组方式，沉桩方法可分为逐根沉桩、拼组沉桩、屏风式沉 桩、阶梯式沉桩或间隔沉桩等。 钢板桩打桩方法主要有锤击法、振动法和静压法，这三种方 法各有优缺点。锤击法穿透能力比较强，适合在非常坚硬的土层 中沉桩作业，但其缺点是噪声比较大、冲击能量影响范围广，不 适合周围环境条件敏感和限制施工的场地。振动法打桩快捷高 效、作业成本低，是目前最常用的一种打桩方法，打桩时会产生 定的振动和噪声，可以通过选用合适的设备如免共振振动锤， 将噪声控制在最小的程度，该方法不适合于非常敏感的场地。静 玉法是一种无振动无噪声的液压静力压桩方法，在黏性土中压桩 效果非常有效，在密实的砂土中压桩效果不是很好；静压法在对 振动和噪声非常敏感的场地是最有效的方法，但施工效率低、作 业成本高。

5.1.2在比较坚硬的土层采用振动法和锤击法施工时，可以采

5.1.2在比较坚硬的土层采用振动法和锤击法施工时，可以采 用预引孔或高压射水等打桩辅助措施。预引孔或高压射水措施， 能够有效地减小沉桩阻力，从而降低噪声和振动。 预引孔可以采用水泥搅拌桩机，尽量避免带出土体，使土体 松动即可。 高压射水法由安装在钢板桩上的喷管、喷嘴和压力装置组 成，通过压力装置和连接于喷管上的喷嘴将水压送至桩底以冲散 桩底土，从而减小桩端阻力。高压射水装置的布置示意见表4。

表4高压射水装置的布置示意喷射管的数量U型钢板桩帽型钢板桩单管双管采用振动法打拔钢板桩会有地面振动影响。根据经验，振动影响的范围在半径4m～6m之间。对于附近有敏感建（构）筑物的，施工前应做好调查和采取保打桩方向护措施，确保周边环境安全。5.1.3逐根沉桩法（图2）是从板桩墙的一角开始，逐块打人，直至工程结束。该沉桩方法简便迅速，AV不需辅助导向架，但易使钢板桩向一侧倾斜，误差积累较多后不易纠正。适用于松软土层和桩长较短的情况；对于密实砂层、坚硬黏土层，或存在地下障碍物和桩长较长的情况，该方法不太适合。图2逐根沉桩法示意屏风式沉桩法（图3）是将10根～20根钢板桩，成排插入预先安装好的辅助导向架内并联锁，先将桩墙两端1根～2根桩打人2m～3m，再将中间的桩也打入相同深度。重复以上操作，分批次施打，直至将全部钢板桩打至设计深度。屏风式沉桩法沉桩精度高、止水效果好、施工质· 114 ·

量有保证，适用于打桩精度要求较高的工程和施工部位。该方法的缺点是需要使用大型机具，并需要多次移动打桩机和辅助导向架，施工较为烦琐。(a）定位，排列并放置（b）打入第一对桩，并将剩余桩第一对钢板桩精确定位拼装(c）打入最后一对桩，(d）向第一对桩的方向回打，要确保位置准确依次打入剩余桩(e）第一面屏风的第一阶段(f）重复以上步骤定位第二面屏风，第一面屏风的标高打入完毕最后一对桩作为第二面屏风的第一对桩，导梁通过螺栓拧紧在第一面屏风的最后一对桩上图3屏风式沉桩法示意（1）·115.

（g）第一面屏风的桩分段打至设计标高，（h）第一面屏风打入完毕，第二面屏风已部分将第二面屏风的最后一对桩打入，确保位打入，第三面屏风已拼装就位，第二面置准确，较高的导向架移走后，较低的导屏风的最后一对桩作为第三面屏风的向架通常保留，直至移走也不会影响打桩第一对桩图3屏风式沉桩法示意（2)5.1.4为保证沉桩桩位准确和桩的垂直度，控制沉桩精度，防止钢板桩的屈曲变形和提高桩的贯人能力，宜设置一定刚度的、坚固的导向架。导向架分为双侧式导向架（也称为夹紧式导向架、双面围擦支架）和单侧式导向架（也称为单边式导向架、单面围支架），一般由导桩、导梁和连接板组成。导向架的导桩和导梁可采用H型钢，其截面高度宜为250mm~350mm，且应具有足够的强度和刚度（图4、图5）。(a）平面图(b）剖面图图4钢板桩导向架平面及剖面示意1—导桩；2—导梁；3一钢板桩；4一连接板.116.

(a）单侧式导向架(b）双侧式导向架图5单侧式导向架和双侧式导向架示意1一钢板桩；2导桩；3一导梁导梁的高度应适宜，可比钢板桩设计桩顶低300mm～500mm，确保桩锤不会碰到导梁，并应有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效5.1.5打设的第一根钢板桩作为导向桩，对后续打设的钢板桩起样板导向的作用，应确保其打入位置和垂直度，以免影响后续钢板桩的位置和垂直度。安装过程中不应对钢板桩强行顶、拉，以免安装作业过程中导向架节点发生扭转和损坏；在钢板桩和导向架之间安装卡板（图6)，约束钢板桩不发生偏移和扭转。应根据钢板桩规格、尺寸、土质情况和导向架的稳固程度等综合确定钢板桩打人土中深度。5.1.7可采用两台经纬仪分别在垂直于板桩墙轴线方向和沿板桩墙轴线方向，对钢板桩沉桩过程中的垂直度进行监测。5.1.8钢板桩施工中，由于在施桩与相邻已打桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的沉桩阻力较小，会造成钢板桩顶部向打桩行进方向倾斜。可以采用绞车钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步· 117 .

TAVATAVA图8楔形桩纠倾示意1一已打入钢板桩；2一楔形钢板桩；3一拟打人钢板桩5.1.9钢板桩施工中，由于锁口间阻力较大，在施桩可能会带动相邻已沉桩一起下沉。5.1.10钢板桩施工中，由于钢板桩锁口为铰接，会造成在施桩发生扭转。5.1.11当钢板桩墙打人砂层时，由于打桩和接缝摩擦力的影响，已打钢板锁口处的砂土因脱水而硬化，逐渐变得密实，这种现象称为楔现象，该现象可能导致锁口脱开。在锁口下部安装栓帽，可有效地阻止砂土挤人锁口空隙中；沉桩过程中配合喷水，能够有效地缓解砂土进一步硬化；采用屏风式沉桩法，能够减小砂土的脱水，从而减少打桩阻力。5.1.12钢板桩通过焊接接长时，锁口处往往不能施焊，一般只能在腹板和翼缘处施焊，从而使接长焊接断面的强度受到影响，因此规定每根钢板桩的接头不得多于一个，且相邻钢板桩的接头应错开一定距离。5.1.13钢板桩焊接时，应沿钢板桩长度方向校正平直度，满足轴线控制要求，以保证焊接完成后钢板桩的平直度和锁口的平直通顺。•119.

钢管、型钢与钢板桩通过焊接、拼装等制作而成的组合钢板桩，以及焊接加工制作的楔形桩、转角桩等异形钢板桩，其焊接要求参照此条文。5.1.14钢板桩在平面上应连续封闭，但钢板桩墙的设计总长度有时并不是钢板桩的标准宽度的整数倍；或者板桩墙的轴线较复杂、钢板桩的制作和打设有误差等，均会给钢板桩墙的最终封闭合拢施工带来困难，这时可采用异型板桩法、连接件法等方法进行调整。钢板桩墙施工长度较设计长度增加，即钢板桩打人时处于受拉状态，则应将其调整到受压状态下打桩，可打入宽度比正常尺寸大的异型钢板桩或多打入一根正常尺寸的钢板桩以调整墙长（图9）。钢板桩墙长度减小时，应采取相反措施，可打人宽度比正常尺寸小的异型钢板桩对板桩墙进行长度调整。TAVKTVAT图9钢板桩墙长度调整示意1一已打人钢板桩；2一异型钢板桩；3一拟打人钢板桩5.1.18防腐涂料品种和生产厂家不同，钢板桩防腐涂层施工方法会有所区别，应根据涂料生产厂家提供的相关资料进行防腐涂层施工。5.1. 19钢板桩支护结束后一般都要拨出回收、重复利用，因此· 120·

对于空间狭小需要以桩代模的情况，应在钢板桩和地下结构接触部位采取隔离措施，以便于钢板桩的拔出。5.2施工准备5.2.14钢板桩支护结构施工前，施工单位应编制专项施工方案，并经审查批准后方可实施，如有规定还应进行专家论证。5.2.2锁口检查的方法如下：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩，从桩头至桩尾做锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。热轧钢板桩，厚度检验应包括腹板厚度和翼缘厚度；钢板桩锁口内的杂物，如电焊瘤渣、废填充物等，均应清理干净。对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拨，并增加钢板桩在使用时的防渗性能，宜在每片钢板桩锁口均匀涂以混合油。5.2.3钢板桩吊装方法有2点起吊、3点起吊或4点起吊等，悬吊钢板桩的钢丝绳的间距，应保证钢板桩在自重作用下产生的挠度尽可能小。假如采用2点起吊，那么两个起吊点设在距钢板桩两端1/4桩长的位置，这样可使由自重引起的弯矩降到最低。如采用4点起吊，吊点位置可按图10设置。吊孔位置吊孔位置44 J0.240.6L~2ALJo.24 /AL图104点起吊吊点位置·121,

水平吊运焊接接长钢板桩时，使其锁口朝上是为了使接长处的锁口处于受压区，以免产生过大变形，同时也可以避免起吊时钢板桩端部锁口拖地造成损伤，影响使用。进行钢板桩吊装时还应注意下列几点（图11)：1通常情况下，为了吊运钢板桩，需要在距钢板桩桩端一定距离的中心位置开设吊孔，无特殊要求时，吊孔位置及直径大小可取250mm和50mm。当吊运钢板桩时，需将吊绳和钢板桩用钩环牢固地连接起来。2钢板桩的下部要束上足够的绳索，以确保其在吊装时不会剧烈晃动。Ur图11钢板桩吊装准备1一钩环；2一绳索5.2.4由于钢板桩纵向刚度差，堆存和运输过程中，堆放不当易产生过大损伤或变形，因此作本条文相应的规定。为了方便吊装过程中钢丝绳绑扎，相邻钢板桩堆的间距宜大于300mm。U型钢板桩堆放举例如图12所示。·122·

S3.0m(a)>30cm(b)图12U型钢板桩堆放举例1一钢板桩；2一枕木5.3振动沉桩5.3.2振动法既可以成桩又能拔桩，是目前最常用的一种钢板桩打桩方法。振动法可以借助于吊车配合施工，也可以由挖掘机直接改装成机械手进行一体化施工。由挖掘机改装成的机械手，只需稍加人工配合，施工非常灵活快捷，但其一般会受到桩长和地质条件的限制，使用前应综合考虑。振动法是利用共振理论设计的。当桩的强迫振动频率与土颗粒的振动频率一致时，土颗粒产生共振，此时，土颗粒有最大的振幅，足够的振动速度和加速度能够迅速破坏钢板桩和土颗粒之间的黏合力，使钢板桩桩身与土颗粒从压紧状态过渡到瞬间分离状态，沉桩阻力尤其是侧阻力迅速减小，钢板桩在振动锤和自身自重作用下下沉。由于振动法是靠减小钢板桩与土颗粒之间的摩·123·

到沉桩的目的，同理，也可以用稍大于钢板桩自重 的力将钢板桩拔起。

动敏感区域或有限制的区域沉桩施工

动敏感区域或有限制的区域沉桩施工。 振动锤分为电动振动锤、液压振动锤。其中液压振动锤又分 为常规频率型振动锤、高频液压振动锤、免共振振动锤三种类 型。普通的电动振动锤的频率一般在0～1000转，地基的共振 预率正好在此区间，所以常规型号电动振动锤是没办法克服共振 的。免共振振动锤的转速高达2300r/min，振动频率高，其特点 是无共振，可在振动受限制的区域快速施工钢板桩，也可用于其 也桩型的施工。与使用静压植桩机相比，可更好地保护周边环境 不受影响，节省工作时间和施工成本。 共振是指一物理系统在特定频率下，相比其他频率以更大的 振幅做振动的情形，这些特定频率称之为共振频率。桩基础施工 当中的振动锤设备本身，就是利用了振动的原理来完成施工的 日在施工的过程当中却很难避免共振的发生。一般振动锤在地基 基础施工的时候会产生两次共振，振动锤设备启动和关闭时振动 锤的频率一定会经过地基的共振频率值，这个时候共振就产生 了。这个共振包括两部分的内容，一是机械共振，二是地基 共振。 机械共振是指机械系统所受激振力的频率与该系统的某阶固 有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。共振时，激振力输 人机械系统的能量最大，系统出现明显的振型称为位移共振。此 外还有在不同频率下发生的速度共振和加速度共振。 地基共振是指在外力作用下，振动设备的频率接近地基本身 固有的振动频率时，地基的振动幅度显著增加，并且其振动能量 沿着地基基础轴向扩散，并出现明显位移的运动方式。 5.3.4机械手打桩机的成桩垂直度不易控制，适用于打桩精度 要求不高、桩长较短的工程，施工桩长不宜超过15m。

5.3.5振动法打拔钢板桩，一般应根据桩长、地层条件、施工 条件和当地工程经验选用合理的振动锤规格型号，也可以通过计 算振动锤的振幅和偏心力矩来选择相应规格型号的振动锤。本条 给出了详细的计算公式可供参考

5.4.1锤击沉桩法是硬土层中打桩或是屏风式沉桩中最后儿击 将钢板桩打至设计标高的最好方法。通过选择合适的桩锤，锤击 法能将板桩有效打至深部坚硬土层。锤击打桩不适合条件敏感和 限制施工的场地。 5.4.2桩锤主要分为落锤、柴油锤、蒸汽锤和液压锤。落锤的 贯人能力小，生产效率低，对桩的损害较大；蒸汽锤能耗高，效 率低；柴油锤不需要外接能源，使用方便，市场保有量大，但噪 声大，对空气污染较严重，效率比较低，一般为30%～40%； 夜压锤的效率比较高，可以达到85%～95%。液压锤适用性更 广，打桩力对桩头的损坏更小。 5.4.4锤击沉桩时，桩头处所受应力最大，即桩头峰值强度。 冲击锤的效率比较低，如柴油锤的效率仅为30%～40%，锤击 应力可能会超过钢板桩的屈服应力值，从而造成桩头屈曲。液压 锤的效率通常较高，可以达到85%～95%，能够把锤击的能力 有效地传递到桩端。

5.4.5重锤低击能够减小对桩头的损害，降低噪声

5.5.1当土质较硬，仅用静压植桩机很难打人时，可配备螺旋 钻孔机，或在压桩机上配备专用的螺旋钻，采用引孔法压桩。当 班端需进入较坚硬的岩层时，应配备可入岩的钻孔桩机或冲孔桩 机。还可与设备自带的高压喷水装置一起配合使用，打效率 更高。

5.5.2静压植桩机施工特点如下：1液压装置通过固定在已打入的钢板桩上而提供反力，同时夹持住钢板桩的桩身将钢板桩压人土中（图13、图14)；图13钢板桩专用静压植桩机沉桩现场照片压入施工方向3VA68图14钢板桩专用静压植桩机沉桩示意1一静压植桩机主体；2一反力基础；3一压人力点；4一拟压人桩；5—桩顶；6—桩端；7—已压入桩；8—反力桩·126

2桩机体型小，而且不需要起重机，但吊运钢板桩时需单 独使用起重机； 3可以实现打桩时的无噪声、无振动、无桩长限制，但是 效率较低、成本较高。 5.5.3日本生产静压植桩机已经有二十余年的历史了，技术相 对比较成熟。近年来，我国通过自主研发和引进吸收，也实现了 静压植桩机的国产化。表5为静压植桩机的主要技术性能参数， 供选用沉桩设备时参考。

表5静压植桩机主要技术性能参数

5.5.4通常根据地质条件、钢板桩型号、人土深度等选用合适 的静压沉桩工法。静压沉桩工法主要有单独压人法、水刀辅助压

人法、螺旋钻辅助压人法和旋转切削压人法等（图15）。(a)单独压入法(b)水刀辅助压入法(c)螺旋钻辅助压入法(d)旋转切削压入法图15钢板桩静压沉桩工法对于软土、黏性土、粉土、松散砂土和素填土，可采用单独压人法；对于硬塑和坚硬的黏性土、标贯击数大于25的砂土、砾石，可采用高压射水的水刀辅助压入法或者螺旋钻辅助压人法。单独压人法是通过静压植桩机的压人力，仅利用静载荷将桩压人土中的施工方式。使用设备为静压植桩机十动力单元。水刀辅助压人法：通过向压人桩前端的地层喷射高压水，使土体颗粒之间的空隙水压力瞬间升高，土体颗粒液化，从而降低桩端阻力。同时，可以减轻桩的侧摩阻力与锁口间阻力，利用较小的压人力将桩压入土中。该方法还可以防止桩材的损伤。喷射水量可以按照施工状况进行调整，将对地层的扰动控制在最小范围，实现高效率的压人施工。使用设备为静压植桩机十动力单元十水刀管卷筒十高压水泵。螺旋钻辅助压入法：该工法在砂砾、卵石或岩层等坚硬地层中，在压人桩的同时通过螺旋钻钻掘来降低贯入阻力，从而实现压入作业。与静压植桩机主体联动的“螺旋钻装置”最小限度地钻掘桩前端正下方的地层，在抑制压人球根（因桩的压人导致桩端附近土体形成的压实硬化的压缩区域）发生的同时，将桩贯入128·

地中。由于排土量少，因此不会破环桩周土，能够迅速完成压 桩。此工法还可适用于泥岩、砂岩、花岗岩等软岩及较硬岩。使 用设备为静压植桩机十动力单元十螺旋钻装置。 旋转切削压人法：使用“旋人式静压植桩机”旋转前端装有 钻齿的钢管桩，切削贯通地下障碍物进行压入。该工法有效地控 制了桩的偏心和变形，保证成桩的高可靠性和高精度。该压人技 术极大地拓宽了压人工法的使用范围，不仅可以克服卵石层或岩 层等坚硬地层，还可以在有漂石或钢筋混凝土结构物等地下障碍 物的条件下实现旋转切削压人施工。另外，该工法通过使用桩端 的特殊钻齿，实现了最小限度的切削，有效地控制了排土量，将 对环境的影响控制在最小范围，具有无振动、无噪声、施工扰动 小等优点。使用设备为旋人式静压植桩机十动力单元十水系统。 5.5.5静压沉桩为逐根式打桩法，一般不能改为屏风式沉桩法： 无法纠正成桩过程中钢板桩成桩方向的倾斜问题。可按照钢板桩 平面内的扇形倾斜率和平面外的倾斜率来控制，一般达到3%就 需要进行纠偏处理了。采用这种方法打设长桩时，宜每间隔50m 采用楔形桩进行矫正。

5.7.2拔桩时钢板桩的断面阻力较难分析，精确求解困难，一 般考虑为作用在钢板桩上的土压与桩表面间的摩阻力。当拔桩 时，支撑或锚拉已经拆除，开挖部分是回填土，但一般不密实， 实际上这部分的钢板桩成了悬臂结构，承受主动土压力。嵌固部 分的钢板两侧主、被动土压力差予以忽略，故该部分断面阻力 可不考虑。 5.7.4拔桩方法多采用振动法。振动拔桩法利用振动锤产生的 振动，扰动并破坏钢板桩周围土体的摩阻力和吸附力，并使钢板 桩锁口松动，依靠吊车或机械手施加提升力，边振边拔，直至拔 桩完成

5.7.5顶拔困难时，可辅以吊车加振动锤进行拔桩。为增加圈 梁的受力面积，千斤顶底部宜垫具有足够接触面积和厚度的 钢板。 5.7.6拔桩过程中，一般或多或少都会带出部分土体形成桩孔 根据施工经验，拔桩期间容易造成相邻地面沉降和出现裂缝，因 此，如果拔桩部位邻近有保护要求严格的建（构）筑物、地下管 线或道路等，应引起特别重视，要加强沉降监测，并按照本条桩 孔处理措施做好相应的应急预案工作

式中：9z——锁口在深度处单位长度流量[m²/(s·m)]； A—在深度水头压力差（kPa)； 相关数据时，可按表6确定； Y 水的重度（kN/m）

表6不同处理方法的锁口渗透率p（10m/s）

Q; = pH(0.5H + h)(3)式中：Qi—单位时间内单根板桩锁口通水量（m²/s)；H—坑内外水头差（m)；h一—钢板桩插人到相对不透水层顶至坑底距离（m）。式（3）是根据式（1）按图17所示进行积分计算的结果。Qi=H+A"q(z)dz = (p/w)H+△p(z)dz(4)其中，当H时，p（）=；当H十h≥>H时，p (z) =wH。代入式（4）可得单位时间内单根板桩锁口通水量Q=pH(0.5H+h)。D(2)水压力不透水层图17临水条件下单根板桩锁口通水量计算示意不同条件下允许渗水量应根据现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108按不同防水等级要求确定。该规范对地下工程防水等级分为四级，各级防水标准见表7。钢板桩支护时应根据用途、止水面积等确定允许渗水量。·133·

表7地下工程防水标准

根据式（3）可以计算出单根钢板桩锁口通水量以及坑内总 水量，当该渗水量不满足规范要求时，可考虑采取下列措施： 1调整锁口形式； 2减少锁口数量； 3采取密封剂； 4锁口内填充粘合材料； 5对锁口进行焊接； 6沉桩施工前在锁口处预先施工水泥土搅拌桩； 7 钢板桩范围内预先成水泥土搅拌墙； 8在钢板桩外单独施工完整止水雄幕：

9上述方法的组合使用。应该指出的是，在临时支护钢板桩工程中，钢板桩不止水主要原因仍是打桩精度控制不严，应强调钢板桩沉桩满足平面内外的精度要求。6.0.3钢板桩锁口形式应保证打桩时易于互相咬合，拉拨时易于脱离，能够传递设计剪力；钢板桩锁口形式与材质、桩型、止水要求关系较大，目前仍未形成统一标准，本条对锁口形式作原则性规定。6.0.4国内使用钢板桩时，转角处钢板桩漏水、流泥现象比较普遍，往往容易造成工程事故。其原因除了施工精度控制不严外，主要是对转角桩使用要求不高。本条文对此作了要求，目前常用的转角桩形式可参考图18。图18转角连接件截面形式示意6.0.9表6.0.9给出开挖后漏水修复方法，其中可及性主要指施工操作条件是否具备。如某Z型板桩，采用Roxanplus系列止水材料，位于迎水侧，锁口有缝隙，大水量从裂缝流出，裂缝可及，则查表6.0.9按序号3执行，可选用锁口补焊角钢或钢板法、锁口塞条或遇水膨胀橡胶条法修复。6.0.11钢板桩作为永久结构与结构底板连接时，水平防渗做法.135·

可参考如下措施：1中低水压环境时，浇筑底板前应在垫层上沿钢板桩迎坑侧焊接横向隔水钢板（图19），板最小宽度不宜少于200mm，厚度不小于8mm，隔水钢板宽度连接处焊缝有效宽度不少于6mm；隔水钢板应与底板防水材料连接密封，底板混凝土与钢板桩连接处应设置栓钉，栓钉排数不少于2排。图19中低水压环境钢板桩与底板连接水平防渗措施1一钢板桩；2一钢板（最小宽度200mm，最小厚度8mm）；3一混凝土垫层；4—栓钉；5—密封膜；6—混凝土保护层；7一混凝土底板；8一角焊（焊缝有效宽度6mm）2高水压环境或水下浇筑混凝土时，隔水钢板应焊接在水下混凝土板项（图20），除需满足第1款要求外，隔水钢板在焊接前尚需涂抹环氧树脂；钢板与底板防水材料接头底部应设置排水孔，接缝顶部应加铺厚度不小于2mm、宽度不小于400mm的密封带。钢板桩作为永久结构与结构顶板连接时，水平防渗做法可参考下列措施：1当渗水条件下采用铰接时，钢板桩应先浇筑钢筋混凝土压顶，在压顶上设置铰接支座与主体结构顶板连接，同时在压顶四周设置遇水膨胀止水材料（图21)；·136·

10图20高水压环境或水下浇筑混凝土钢板桩与底板连接水平防渗措施1一钢板桩；2一角焊；3一环氧树脂涂料；4—钢板；5—保护钢板；6—混凝土保护层；7一密封膜（厚度2mm，宽度400mm）；8—排水混凝土；9—排水孔；10—导管灌注混凝土图21钢板桩与顶板连接节点示意（铰接，渗水条件）1一钢板桩；2—加筋混凝土；3一弹性节点；4一支座；5—混凝土顶板；6一密封材料；7—混凝土保护层；8—聚苯乙烯；9—竖向保护层2当渗水条件下采用固接时，钢板桩可与顶板钢筋混凝土直接浇筑，钢板桩位置应设置肋梁加强，肋梁上应设置密封材料(图22);3当水压条件下采用固接时，钢板桩应先浇筑钢筋混凝土·137;

7.1.3钢板桩进场应进行表面质量检查，表面不充许有裂纹、 折叠、夹杂和端面分层等缺陷。 7.1.4钢板桩为多次周转使用的产品，在使用过程中会发生变 形、损伤。再次使用前应进行矫正与修补，直至满足设计要求。 矫正与修补方法如下： 1表面缺陷修补：先清除缺陷附近的锈蚀和油污，用焊接 修补的方法补平，再用砂轮打磨平整； 2端部平面矫正：切割部分桩端，使桩端部平面与轴线垂 直，再用砂轮将切割面修磨平整； 3桩体挠曲、扭曲矫正：设置龙门式顶梁架钢平台，用千 斤顶进行矫正； 4桩体局部变形矫正：对局部变形部位用氧气乙炔热烘与 千斤顶顶压、大锤敲击相结合的方法进行矫正； 5锁口变形矫正：用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用 氧气乙炔热烘和大锤敲击的方法进行调直处理

7.1.3钢板进场应进行表面质量检查，表面不充许有裂纹、 折叠、夹杂和端面分层等缺陷。 7.1.4钢板桩为多次周转使用的产品，在使用过程中会发生变 形、损伤。再次使用前应进行矫正与修补，直至满足设计要求。 矫正与修补方法如下： 1表面缺陷修补：先清除缺陷附近的锈蚀和油污，用焊接 修补的方法补平，再用砂轮打磨平整； 2端部平面矫正：切割部分桩端，使桩端部平面与轴线垂 直，再用砂轮将切割面修磨平整； 3桩体挠曲、扭曲矫正：设置龙门式顶梁架钢平台，用千 斤顶进行矫正； 4桩体局部变形矫正：对局部变形部位用氧气乙炔热烘与 千斤顶顶压、大锤敲击相结合的方法进行矫正； 5锁口变形矫正：用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用 氧气乙快热烘和大锤敲击的方法进行调直处理。

7.3.1钢板桩围护墙应属于“地基与基础”分部工程中“基坑 支护”子分部工程中的“板桩围护墙”分项工程

.3.1钢板桩围护墙应属于“地基与基础”分部工程中“基坑

8.1.2本条是对采用钢板桩支护的基坑工程的监测实施范围的

基坑支护结构以及周边环境的变形和稳定与基坑的开挖深度 有关，相同条件下基坑开挖深度越深，支护结构变形或位移以及 对周边环境的影响也越大。因钢板桩支护结构很多情况下用于软 土地区（松散填土、淤泥、淤泥质土、软塑黏土等可视为软土） 实施过程中钢板桩变位较大，施工过程中施工单位又疏忽监测 造成了很多的工程事故，故本条文对所有采用钢板桩作为支护结 构的基坑工程，要求进行第三方监测。 基坑工程的安全性还与场地的岩土工程条件以及周边环境的 复杂性密切相关。建设部《建筑工程预防塌事故若干规定》 建质[2003]］82号文）中规定：深基坑是指开挖深度超过5m 的基坑或深度未超过5m但地质条件和周边环境较复杂的基坑。 但钢板桩支护结构，变形普遍较大，如果沿用5m的控制线进行 监测界定，不利于控制基坑工程的安全；同时，钢板支护在 2m～4m范围内是否采用支撑，也存在较大的随意性，为确保工 程安全，本条文对所有采用钢板桩作为支护结构的基坑工程，要 求进行第三方监测。 8.1.3钢板桩支护工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查 相结合的方法，多种观测方法互为补充、相互验证。仪器监测可 以取得定量的数据，进行定量分析；以目测为主的巡视检查更加 及时，可以起到定性、补充的作用，从而避免片面地分析和处理 问题。例如，观察周边建箱和地表的裂缝分布规律判别裂缝的

新旧程度等，对于我们分析基坑工程对邻近建筑的影响程度有着 重要作用。 8.1.4监测单位应严格按照审定后的监测方案对支护工程进行 监测，不得任意减少监测项目、测点，降低监测频率。当在实施 过程中，由于客观原因需要对监测方案作出调整时，应按照工程 变更的程序和要求，向建设单位提出书面申请，新的监测方案经 审定后方可实施

点不宜少于3点。观测点设置在钢板桩顶上，有利于提高观测精 度；对于上部放坡下部钢板桩支护的支护形式，坡体和钢板桩的 变形存在差异，为准确量测钢板桩的变形，建议钢板桩顶部和坡 页同时设置水平和竖向监测点。 8.3.5钢板桩深层水平位移的监测是观测支护体系变形最直接 的手段，监测孔应布置在基坑平面上挠曲计算值最大的位置。一 般情况下基坑每侧中部、阳角处的变形较大，因此该处宜设监测 孔；因钢板桩支护结构刚度相对较小，平面尺寸不大，故相对国 标监测规范适当加密了监测孔。 深层水平位移观测自前多用测斜仪观测，因钢板桩无法在桩 体上安装测斜孔，因此一般安置在桩后土体中。为确保土体测斜 精度尽可能和钢板桩深部位移一致，故本条约束了测斜孔的平面 位置。 因为测斜仪测出的是相对位移，若以测斜管底端为固定起算 点（基准点），应保持管底端不动，否则就无法准确推算各点的 水平位移，所以要求测斜管管底嵌人到稳定的土体中。 8.3.6钢板桩内力监测是保证钢板桩支护结构安全的必要手段， 日限于自前监测手段的局限性，很难在钢板桩上监测到桩身应 力，故本条文仅作原则说明。 8.3.7支撑内力的监测多根据支撑杆件采用的不同材料，选择 不同的监测方法和监测传感器。对于混凝土支撑杆件，目前主要 采用钢筋应力计或混凝土应变计；对于钢支撑杆件，多采用轴力 计（也称反力计）或表面应变计。 支撑内力监测断面的位置应根据支护结构计算书确定，监测 截面应选择在轴力较大杆件上受剪力影响小的部位，因此本条第 3款要求当采用应力计和应变计测试时，监测截面宜选择在两相 邻立柱支点间支撑杆件的1/3部位；钢管支撑采用轴力计测试 时，轴力计宜设置在支撑端头。

3.8立柱的竖向位移（沉降或隆起）对支撑轴力的

工程实践表明，立柱沉降2cm～3cm，支撑轴力会增大约1倍， 因此对于支撑体系应加强立柱的位移监测。监测点应布置在立柱 受力、变形较大和容易发生差异沉降的部位，例如基坑中部、多 根支撑交汇处、地质条件复杂处。逆作法施工时，承担上部结构 的立柱应加强监测。 8.3.9为了分析不同工况下锚杆内力的变化情况DB32／T 2172-2012标准下载，对监测到的 锚杆内力值与设计计算值进行比较，各层监测点位置在竖向上宜 保持一致。锚头附近位置锚杆拉力大，当用锚杆测力计时，测试 点宜设置在锚头附近

8.3.10基坑隆起（回弹）监测点的理埋设和施工过程中的保护比 较困难，监测点不宜设置过多，以能够测出必要的基坑隆起（回 弹）数据为原则，本条规定监测剖面数量不应少于2条，同一 面上监测点数量不应少于3个，基坑中央宜设监测点，依据这些 监测点绘出的隆起（回弹）断面图可以基本反映出坑底的变形变 化规律，

8.3.11侧向土压力监测断面的布置应选择在受力、

化较大的部位，在平面上宜与深层水平位移监测点、围护墙内力 监测点位置等匹配，这样监测数据之间可以相互验证，便于对监 则项目的综合分析。在竖直方向（监测断面）上监测点应考虑土 压力的计算图形、土层的分布以及与围护墙内力监测点位置的 匹配

8.3.12孔隙水压力的变化是地层位移的前兆，对控制打桩、沉 井、基坑开挖、隧道开挖等引起的地层位移起到十分重要的作 用。孔隙水压力监测断面宜靠近这些基坑受力、变形较大或有代 表性的部位布置

8.3.13地下水位测量主要是通过水位观测孔（地下水位监测

验降水井降水效果的水位监测点应布置在降水井点

降水区降水能力弱的部位，因此当采用深井降水时，水位监测点 宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井 点、喷射并点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐 角处。 当用水位监测点观测降水对周边环境的影响时，地下水位监 则点应沿被保护对象的周边布置。如有止水惟幕JGJ／T486-2020 轻板结构技术标准及条文说明.pdf，水位监测点宜 布置在幕的施工搭接处、转角处等有代表性的部位，位置在止 水惟幕的外侧约2m处，以便于观测止水雌幕的止水效果。 检验降水井降水效果的水位监测点，观测管的管底埋置深度 应在最低设计水位之下3m5m。观测降水对周边环境影响的监 测点，观测管的管底埋置深度应在最低允许地下水位之下 3m~5m。 承压水的观测孔埋设深度应保证能反映承压水水位的变化