螺旋钢管桩施工工艺论文

摘要：深基坑施工是路桥工程施工中的关键环节，深基坑施工极易受到环境因素、技术因素与人为因素的影响，是危险系数较高的环节。在深基坑施工中，经常出现基底面不规则沉降、围堰变形、渗水等安全问题，不仅会延误工期，造成一定的经济损失，还会对现场施工人员的人身安全构成威胁。而锁口钢管桩支护方式的合理运用，则可以降低安全事故发生率，确保深基坑施工的安全有序开展。下面是小编整理的《螺旋钢管桩施工工艺论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

螺旋钢管桩施工工艺论文 篇1：

图解桥梁施工技术(三)

(接上期)

钢板桩围堰

钢板桩一般适用于深度在6～10m的中小型基坑围护。深度更大时，需要设置强大的支撑结构。钢板桩施工中，采用初打和复打工艺是重要的施工工艺要求。用于水中或地下水丰富的基坑围护时，应防止围堰漏水。不同类型钢板桩其技术参数不同。图7为钢板桩围堰。

钢管桩围堰

钢管桩的刚度、强度比钢板桩大。钢管桩一般适用于基底深度为8～16m的基础围护。卵石层厚度较大时插打困难不适用。钢管桩锁口的形式主要有圆弧形和槽形。防止围堰渗水的主要措施为锁口内注浆或采用充气气囊封闭。钢管桩施工时也应采用初打和复打施工工艺。可以根据实际需要选用钢管桩直径和壁厚，为降低成本，加快制造速度，钢管桩一般采用螺旋管制造。插入端管壁应适当加强。水中钢管桩围堰桩低标高应考虑局部冲刷的影响，必要时抛填砂袋等进行防护。组图8为钢管桩围堰。

作者：郑机

螺旋钢管桩施工工艺论文 篇2：

锁口钢管桩支护在深基坑施工中的应用

摘 要：深基坑施工是路桥工程施工中的关键环节，深基坑施工极易受到环境因素、技术因素与人为因素的影响，是危险系数较高的环节。在深基坑施工中，经常出现基底面不规则沉降、围堰变形、渗水等安全问题，不仅会延误工期，造成一定的经济损失，还会对现场施工人员的人身安全构成威胁。而锁口钢管桩支护方式的合理运用，则可以降低安全事故发生率，确保深基坑施工的安全有序开展。

关键词：深基坑施工;锁口钢管桩支护;安全事故

0 引言

深基坑施工作为路桥工程中的重难点环节，受到施工单位的高度重视。其中，锁口钢管桩支护是一类极具代表性的深基坑支护形式。对此，本文将论述锁口钢管桩的基本概念，结合工程项目实例，围绕锁口钢管桩支护在深基坑施工中的实践应用展开探究。

1 锁口钢管桩的基本概念与结构组成

锁口钢管桩是一类路桥工程施工中应用较为稀少的构件，在深基坑支护中发挥着至关重要的作用。锁口钢管桩主要由垂直钢管和连接锁扣两部分组成。按照结构形态差异，可将连接锁扣划分为C型锁扣和T型锁扣两大类。

锁口钢管桩具有刚度大、抗压能力、抗形变能力、抗渗能力及耐腐蚀性强、支护深度大等优势特点。而且锁口钢管桩的结构构造简单，投资成本较低，这也是锁口钢管桩被广泛运用到深基坑支护施工中的主要原因。

2 锁口钢管桩支护在深基坑施工中的实践应用

以268省道跨京杭运河的桥梁工程为例。该工程不仅能够完善区域干线公路网络，还是宿迁市洋河新区整体交通运输网络格局的重要组成部分。该桥梁全长共1 134 m，其中京杭运河特大桥主桥采用（97+150+90）m变截面连续箱梁，16#主墩分别处在京杭运河南岸，承台外观尺寸为（20.9*10.7*4.5）m。为提升桩基安全稳固性，保障整体桥梁工程质量安全，采用群桩基础布局形式，使用承台连接桩柱。承台侵入京杭运河南侧堤岸线10 m，且基坑深达12.8 m。

2.1 合理选择桥墩深基坑支护法

随着桥梁工程建设事业的迅猛发展，深基坑支护施工方式也越来越多样化。当前，应用较为常见的深基坑支护施工方法包括钢筋混凝土沉井支护法、钢管（板）桩围堰支护法、钻孔灌注桩支护法和高压旋喷桩施工法。各类深基坑支护施工方法的核心原理、应用要点与适用条件各不相同。为此，施工单位要结合实际情况，选择适宜的深基坑支护法。针对案例工程项目，施工单位从工程质量要求、施工环境特点和实际投资成本等多方面考量，决定采用锁口钢管桩支护法。各类深基坑支护施工法的对比情况如下表所示。

2.2 锁口钢管桩设计要点与施工要点

（1）锁口钢管桩设计。第一，钢管桩截面的选择。在整个围堰结构体系中，钢管桩作为主要承力部件，发挥着重要作用。钢管桩截面尺寸与厚度必须满足标准要求。从某种角度来说，提升钢管桩在允许范围内的埋置深度，也就意味著增强钢管桩的安全稳定性。第二，钢管桩支点处理。由于钢管桩是在持续振动作用力条件下植入基坑土体的，所以桩内的土体密实度较高。水平方向的临时辅助支撑结构引起的钢管桩微观形变可忽略不计[2]。第三，封底混凝土厚度。如果混凝土材料的强度等级较低，则需要考虑适当增加浇筑厚度，同时加大基底开挖量。第四，围堰内辅助支撑结构的主要作用是对围堰结构所受到的来自外侧荷载作用力予以分担。在实际设计中，设计人员要密切关注围堰内混凝土封底前，围堰结构受到的来自外侧土体压力和机械设备运作产生的荷载作用力。第五，锁口设计。若想增大钢管桩连接部位的紧固度，增强钢管桩的抗渗能力，必须在保证锁口强度的基础上，以加大锁口的嵌合程度。

（2）施工工艺流程与重点环节。施工工艺流程为：施工准备→场地平整→安装导向架→打入钢管桩→基坑开挖→设置支撑→开挖到位→混凝土封底→渗水缝处理→浇注承台→浇注墩身→拔除钢管桩。

重点环节包括：①锁口的设计。由于该工程属于跨河桥梁工程，所以地表水储量较大，地下水水位较高。如果锁口设计不合理，则会直接影响整个围堰结构的抗渗效果，甚至导致围堰结构失去实际作用。在锁口钢管桩加工制作过程中，采用焊接的方式对钢管与锁口实施连接处理，并对焊接缝展开特殊处理，以加大焊接缝的密实度，增强整体围岩结构的抗渗效果。②锁口钢管桩插打要求为，结合实际情况合理选择插打方式，加大钢管桩的咬合程度，使钢管桩的垂直度满足标准要求。③基坑开挖要求为，采用长臂挖掘机开挖基坑，采用人工作业方式清理基坑底部的多余土体。根据力学结构特点，将钢管桩设计成工字型。与此同时，在基坑四周设置观测桩，对桩位偏差实行全方位、动态化、精细化观测。一旦察觉异常情况，第一时间回填基坑，以免基坑围堰出现崩塌现象。

（3）施工步骤及技术措施。其一，锁口钢管桩的制作。使用管壁厚度约8 mm，直径约426 mm的钢管，采用螺旋焊的方式对钢管锁口实施焊接处理[3]。在钢管外壁对称焊接工字钢和角钢，严格控制焊缝长度、平整度与密实度，以免焊缝部位出现渗漏问题。其二，锁口管桩打设。钢管桩制作结束后，使用全站仪对承台中心线与边缘线展开测定。全面考量施工空间环境特点与施工偏差，确保钢管桩插打位置的精准无误。在插打过程中控制各排钢管桩的垂直度，配置由工字型钢组成的围檩作为加固支撑结构，将钢管桩垂直度偏差控制在1%以内。其三，土方开挖。锁口钢管桩插打结束后，对基坑予以开挖。当实际开挖深度达到第一道支撑以下1 m左右时，待第一道支撑加固处理结束后，继续开挖。按照这样的模式循环往复的开挖，直至最后一道支撑加固处理完毕。在混凝土封底前可以适当超挖。这里格外强调的是，要将超挖深度控制在允许范围内。基坑开挖所排放的土体必须及时运送到指定地点，不得随意堆放在现场，尤其是基坑边缘，以免土体重力荷载过大造成基坑边坡塌陷。其四，支撑打设。经过现场勘查与精确验算，明确支撑的数量、空间位置与间隔距离。当开挖至第一道支撑下方时，在垂直钢管锁口位置焊接牛腿，增大钢管的承载力。在插打支撑结构时，明确标定桥梁工程中心线，弹放支撑结构的安装位置。尽可能的使牛腿与横向支撑和斜向支撑保持在同一水平面上，以免牛腿受到的轴向力与扭转力过大。使用细石混凝土对锁口钢管桩和围檩支撑体系实行灌注处理，增强整体结构的安全稳固性。其五，锁口漏水处理。如果锁口部位发生渗漏，有必要使用压水泥浆对端口部位实施特殊处理，以增加端口部位的密实度，加强端口部位的抗渗能力。其六，封底砼浇筑。当基坑开挖至设计标高时，浇筑封底混凝土。在基坑内设置排水沟，配合水泵排水，确保施工现场的干燥性，以免含水量过大影响基坑基底层的稳固性。其七，支撑系统拆除。桥墩承台施工结束后，待现浇混凝土结构强度达到标准要求，拆除临时支撑结构。预先回填基坑，待回填高度达到支撑结构标高时，拆除上部的支撑结构。其八，钢管桩拔除。联合使用履带与振动锤拔出钢管桩。沿下方垂直方向持续振动，使锁口与水泥浆相互分离，采用一定的提升力向上拔除。

3 锁口钢管桩施工中的注意事项

经过系统且精准的验算，合理布置深基坑围岩结构支撑体系，保障支撑结构体系的安全稳定性;全面考量工程现场的地质结构条件，加大工程力学与物理力学研究力度。针对地下水水位较高的区域，做好现场排水工作;对深基坑围堰结构的不规则形变情况予以全方位、动态化监测，一旦发现异常状况，第一时间采取处理措施，从根源上消除安全隐患;优化人力资源配置，对施工机械设备进行合理调度。由于深基坑是长时间暴露在外界环境中的，所以现场施工人员应做好意外事故方法处理的准备工作。

4 结束语

综上所述，本文通过对锁口钢管桩支护在案例工程深基坑施工中的实践应用展开系统，进一步明确了锁口钢管桩的结构特点、适用条件、应用要点与标准规范，充分发挥了锁口钢管桩的支护作用，证明可以增强地基基层与围堰的安全稳固性，保障施工安全，切实的提升了桥梁工程的建设水平。

参考文献：

[1]郭建军.锁口钢管桩在桥梁深基坑中的应用[J].科学技术创新，2021（14）：126-127.

[2]周传兵.锁口钢管桩支护在深基坑施工中的应用[J].河南建材，2018（1）：151-153.

[3]彭亮英，李友明，朱强洪.深水漂卵石地层桥梁承台锁口钢管桩围堰设计与施工研究[J].路基工程，2019（6）：170-174.

[4]朵君泰.深水裸岩地区低桩承台锁扣钢管桩围堰设计[J].国防交通工程与技术，2020（2）：20-24+71.

[5]蔡晓男，张文渊.位于水陆交界处的锁口钢管桩围堰设计与施工[J].港工技术，2020（2）：71-76.

[6]李恒.深水硬基岩斜拉桥基础锁扣钢管桩施工技术[J]. 国防交通工程与技术，2019（2）：48-52.

作者：邹家恒

螺旋钢管桩施工工艺论文 篇3：

深水基础锁口钢管桩施工技术研究

摘要：本文通过锁口钢管桩对深水基础基坑支护的基础上，对锁口钢管桩围堰的结构设计、施工工艺进行研究，实践证明该支护结构适合用桥梁深水基础基坑开挖施工，亦为今后类似工程提供借鉴。

关键词：深水基础 锁口钢管桩 施工工艺

0 引言

盘锦至营口客运专线盘锦特大桥跨雙台子河主河道（32+48+32）米连续梁主墩36#墩和37#墩全部位于主河道V型坡上，该部位是连续梁下部施工的重要部位。根据双台子河主墩处地质质料可推断，第四系覆盖层厚约10米～60米，岩土构造错综复杂，主要包括砂类土、填土、淤泥、黏性土、碎石类土、粉土、淤泥质黏性土等。底层上部的软土层厚约10米～15.0米。37#墩平台高3.535米，承台底标高为-9.438 米，设计开挖14 米深。河道地下水量大、承台底埋设在粉砂层，埋设较深，阶段性施工无法保证工期进度，采用普通钢板桩支撑也影响施工进度，因此预计在河流枯水期以锁口钢管桩围堰的形式开展主墩基础施工，既能保证人员安全，又可以缩短工期。

1 研究目的

根据37#墩深水基础锁口钢管桩围堰施工过程，全面分析围堰结构设计和施工技术，总结锁口钢管桩围堰技术控制措施。

2 国内外发展现状

2.1 国外现状 1773年法国C.A.库伦提出了土的抗剪强度和土压力理论和1925年K.太沙基出版《土力学》为桥梁基础的设计和计算分析奠定了理论基础，1936年国际土力学与基础工程学会成立，并举行了第一次国际学术会议，开始了桥梁基础在设计、施工、试验、勘测等各方面进入国际性交流的时代，比如，1936年美国旧金山—奥克兰大桥覆盖层厚度为54.7米、水深为32米，采用60x28米浮运沉井，定位射水后吸泥下沉，基础深度73.28米；1938年加拿大狮门大桥，南塔基础位于海潮急流处、流速70海里/小时，基础采用两个直径14.36米的开口沉井、浮运就位、灌注混凝土下沉。

2.2 国内现状 目前，我国桥梁深水基础从20世纪50年代开始，发展至今已达到国际先进水平。将其粗略划为三个阶段。第一阶段大力发展管柱基础，第二阶段沉井和钻孔桩基础，第三阶段积极推进复合基础及特殊基础。

3 锁口钢管桩围堰的设计与施工

3.1 锁口钢管桩围堰的结构设计 钢管桩围堰由钢管桩、腰梁、内支撑及桩间连接锁口等四部分组成。①钢管桩截面的选择。按照《钢结构设计规范》的要求，Q235钢D/t≤100。钢管整体稳定性满足设计要求后，严格按施工标砖设计埋深，要求螺旋钢管的壁厚为10毫米，外径达到630毫米。②钢管桩的支点处理。钢管桩和围堰支撑的水平腰梁接触部位应设置避免钢管压曲的措施，钢管桩插打后内填砂土，采用水密法夯实。③锁口设计。围堰设计能否成功关键在于锁口的止水效果。该维护结构的止水效果主要取决于钢管之间的连接效果，为了确保钢管的连接质量，使锁口的止水效果达到设计要求，同时确保锁口具有一定强度防止自身构造开裂，且各锁口嵌合装置简便易行，将切钢板桩切开后取1/2与钢管焊接在一起即可制作成连接锁口，采用575×360×10毫米钢板桩锁口，下图1为钢管设计图。④封底混凝土的厚度。强度低的混凝土在抗静水压力与承托承台新鲜混凝重力的过程中厚度增加，基底开挖量也要随之增大；若提高混凝土标号，厚度和开挖量随之变小。因此，应提高封底混凝土的标号，严格控制混凝土厚度。与此同时，需增大钢管桩埋设深度，或增加横向支撑数量。⑤腰梁设计。围堰内侧腰梁采用HW400×400×13×21mm，支撑杆采用Φ630×10mm的Q235钢管。结构构造如图2。

3.2 锁口钢管桩围堰的施工

①施工工艺流程如下：施工准备→场地平整→安装导向架→打入钢管桩→基坑开挖→设置支撑→开挖到位→混凝土封底→铲桩头→检桩→承台→墩身→拔除钢管桩。②施工步骤。a锁口钢管桩的制作。制备锁口钢管时，先检查钢管和锁口之间是否焊接密实，提前焊接加长的钢管桩以及钢管与锁口的连接，确保焊缝通长，顺直、牢固、不漏水。b插打钢管桩。插打钢管桩前，借助旋挖钻机引孔穿过人工填筑碎石土层，在不扰动插管的大块片石的同时停止钻孔。DZ90振动锤与50T履带吊配合使用按次序插打钢管桩。先用黄油嵌填锁口经过润滑止水后起吊钢管桩，由上游中心线开始对称向下游依次打桩，至下游合拢。插打钢管桩的过程中必须确保桩垂直于孔位。第一根桩非常关键，从两个相互垂直的方向采用2台全站仪同时实施控制，精确操控钢管桩的垂直度。基坑开挖支护围堰合拢后，在围堰周围布设观测桩，如发现支护结构不稳定及时加固。钢管桩围堰合拢前，先对合拢情况进行分析。插打到最后四、五根就能计算出合拢桩的外径，现场加工后继续插打。及时纠正位置发生偏斜的钢管桩，以减小钢管桩围堰合拢的难度，保证工程质量。c基坑开挖。根据“先支撑后开挖、分层开挖、分层支撑”的方法进行基坑开挖。基坑开挖采用长臂挖掘机配合人工清泥，在相应位置对钢管桩分层加固。加固合格后允许下一层开挖，如需混凝土封底则基坑深度要比设计要求深一些。开挖过程中，若基坑四周的土压较大，需通过挖机将四周的土体挖出卸载，基坑开挖后的土方不应该在基坑四周随意堆置，而是要运出施工现场，以确保围堰安全稳固。d支撑搭设。当土方开挖至第一道支撑允许对第一道支撑进行加固时，先将牛腿焊接在支撑下方锁口钢管桩上，使牛腿具有一定承载力。装设牛腿的过程中，确保牛腿顶面都在同一水平面上，这样斜撑就可以在同一水平面上，确保支撑系统的整体稳定性。e基坑支护工程的现场监测。本工程中有一道非常关键的工序就是基坑监测。施工时，要对基坑进行观测，观察基坑结构是否稳定，及时将基坑结构变形情况反馈至质量控制部门实施量化控制。如基坑变形量不超出限定范围，基坑施工几乎不受影响；如基坑变形已超出或将要超过限定值则要尽快采取整治措施，以便合理控制基坑开挖深度。现场监测将监测点布设在基坑角点、基坑中点以及第三排支撑的支点处。根据设计要求，如果钢板桩水平位移接近或超过7毫米，腰梁变形接近或超过37.5毫米，就要及时上报观测数据。监测过程中，工程图人员必须参照土方开挖进度及基坑变形情况确定观测频次，直至回填结束才可停止观测。观测时，如果基坑位移量急剧变动，就要适当提高观测频率。如果边坡位移情况比较稳定，可每隔3天观测一次（见表1）。f垫层浇筑。基坑深度达到施工标准后，即可浇筑混凝土垫层。g支撑系统拆除。浇筑好承台墩身，待混凝土强度达到施工标准后即可拆除支撑。基坑回填到支撑处可将回填面上部支撑拆掉。为避免围堰倾覆，切忌过早拆卸上部支撑。将支撑全部拆除后即可拔除钢管桩。先向下振动，锁口中的水泥脱离锁口后向上拔钢管桩，直至钢管桩全部被拔出，将第一道支撑以上部分的土方回填。

4 结论

钢板桩围堰结构设计简单、施工方便、可回收利用，双壁钢围堰方便取土、刚度大、可减少内支撑层数，盘锦至营口客运专线盘锦特大桥跨双台子河主河道（32+48+32）米连续梁主墩37#墩深水基础施工的实践证明：锁口钢管桩围堰综合了钢板桩围堰与双壁钢围堰的双重优势，适用于桥梁深水基础基坑开挖施工。经过结构受力和稳定性验算，确定这套施工方案符合施工规范。这表明在同等的施工条件下该支护结构可以应用在实际施工中，且能够为今后类似工程项目的施工建设提供借鉴。

参考文献：

[1]李振中.锁扣钢管桩围堰施工技术[J].科技信息，2010（15）.

[2]陈长军.深水基础锁口钢管桩施工技术研究[J].黑龙江交通科技，2012（04）.

[3]王鹤.浅谈锁口钢管桩围堰的设计与施工[J].科技创新与应用，2012（03）.

作者：周洪庆