1.本发明涉及打桩领域，具体为钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法。
背景技术：
2.打桩是建筑施工中的常用方法，桩基础分为摩擦桩与端承桩，打桩是指用专用机具将各种材料的桩打入、压入、振入或旋入地基土中的施工方法。常用的有锤击法、振动法、射水法和压桩法等，制作桩基础，打桩方法包括射水法，也称为射水沉桩法。是锤击法与振动法的一种辅助方法。利用高压水流，通过安装在桩侧面或空心桩内的射水管，冲松桩尖周围的土层，达到减少桩下沉阻力的目的。
3.授权公告号为cn109944251b的申请文件公开了软质岩层钢板桩打入的引孔施工方法，步骤如下：(1)、场地平整，进行引孔桩位及轴线测放定位；(2)、多次钻进，形成多个排列布置的引孔；(3)、进行钢板桩沉桩施工；(4)、吊起钢板桩，使钢板桩垂直就位；钢板桩的锁扣插入相邻钢板桩的锁口内，液压振动打桩机下沉钢板桩；(5)、多个钢板桩沿多个引孔的排列方向逐根沉入。这样，大大减少取土量，提高施工效率，适用于软质岩层地质条件下的钢板桩支护施工；在各个引孔的作用下，进行沉桩时，降低钢板桩的桩底阻力，保证在软质岩层地质情况下，钢板桩顺利沉入土层。
4.但是现有技术中，由于拔桩时往往会带动基坑土壁，影响基坑稳定性。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，包括如下步骤：
8.s1.钢板桩检验、矫正、调运、堆放，新钢板桩必须符合了同厂质量标准，否则在打设前应予以矫正，吊运钢板桩时应注意保护锁口免受损伤，堆放在选择在平坦而、坚固、便于运往打桩施工现场的位置；
9.s2.场地整平及测量放线，施工前对需打设钢板桩的部位及堆放场地进行平整，清除施工部位障碍物，测量前做好测量控制网和水准基点，根据复测报批的测量成果，严格按照坐标法施测基坑平面位置和尺寸，并在插打钢板桩的过程中控制测量垂直度及时进行纠偏；
10.s3.导向架安装,采用交会测量的方法控制其平面坐标和垂直度；
11.s4.钢板桩水刀制作、加工，距离钢板桩的底部约20cm处，在无缝钢管端部焊接俩个喷嘴，喷嘴口呈尖型，通过高压水管将钢板桩的另一头与高压水泵连接成型；
12.s5.钢板桩水刀引孔施工,用振动锤把钢板桩水刀打入土层1
?
2m，然后再打开高压水泵，高压水泵压力控制在5
?
10mpa,高压水泵压力基本稳定后，继续沉桩，直至设计高程，
钢板桩水刀在设计高程处停放5
?
10s；引孔成功后，即可拔出拉森钢板桩水刀；
13.s6.传统钢板桩施打方法采用单桩打入法，从基坑一角开始逐块插打，直至基坑支护合拢；
14.s7.基坑土方开挖及围檩安装、基坑内结构物施工及基坑回填、钢板桩拔桩注浆，在基坑内开挖集水坑，并安装泥浆泵一台，人工持高压水枪将土体冲散，冲成泥浆，并用泥浆泵抽出基坑，如此反复循环直至冲挖达到围檩安装高程；按照图纸要求对结构物进行施工，待结构物强度达到要求后，即进行基坑回填。
15.优选的，所述钢板桩为拉森钢板桩，注浆机与新型拉森钢板桩上的钢管的连接，可以实现边拔桩边注浆，同步填充由钢板桩拔除后产生的空隙，且在高压水泥浆的润滑作用下，可以有效减轻拔桩时的带土效应，降低地层位移，同时水泥浆在高压作用下可以填充基坑周边地层由于前期位移而产生的裂隙，起到加固地层的效果，从而最大程度上保证基坑周边建筑物、构筑物和地下管线的安全。
16.优选的，钢板桩矫正包括表面缺陷矫正、钢板桩端头矫正、桩体挠曲矫正、桩体截面局部变形矫正、锁口变形矫正；表面缺陷矫正先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平；钢板桩端头矫正，用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整，当修整量不大时，也可直接采用砂轮进行修理；桩体挠曲矫正，腹向弯曲矫正是将钢板桩变曲段的两端固定的支承点上，用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凹凸处进行冷弯矫正，侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行，将钢板桩弯曲段的两端固定在矫正平台的支座上，用设置在钢板桩的弯曲段侧面矫正平台上的千斤顶顶压钢板桩弯凸处，进行冷弯矫正；锁口变形矫正，用标准钢板作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理；
17.装卸钢板桩采用两点吊，吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜超过2根，吊运拉森钢板桩时应注意保护锁口免受损伤。
18.优选的，导向架主要由双拼40b工字钢拼焊接而成与导向连接杆组成的框架，导向连接杆采用l10*10角钢；为了确保插打位置准确，采用交会测量的方法控制其平面坐标和垂直度。
19.优选的，拉森钢板桩水刀制作，包括如下步骤：
20.准备一根长度与传统拉森钢板桩一致及直径2.5cm的无缝钢管；
21.在传统拉森钢板桩凹侧居中放线，确保该线与拉森钢板桩边线平行；
22.在放好的线上，摆放无缝钢管，并通过固定卡把无缝钢管牢固的焊接在森桩上；
23.距离拉森钢板桩的底部约20cm处，在无缝钢管端部焊接俩个喷嘴，喷嘴口呈尖型，且嘴口直径大小为1cm；
24.通过高压水管将传统拉森钢板桩的另一头与高压水泵连接成型。
25.优选的，基坑围檩及支撑采用双拼40b工字钢，角钢短牛腿作为围檩安装的临时托架，施工步骤为：安装焊接临时托架，安装围檩、支撑，焊设上限位钢板，支撑与围檩加焊，支撑安装完成后用硬木楔塞紧板桩与围檩之间的间隙；基坑土方开挖采用冲挖方法进行施工，在基坑内开挖集水坑，并安装泥浆泵一台，人工持高压水枪将土体冲散，冲成泥浆，并用泥浆泵抽出基坑，如此反复循环直至冲挖达到围檩安装高程。
26.优选的，基坑回填需与拆除围檩交互进行，需确保拉森钢板桩与结构物间回填密实且回填处基坑内外压力基本相同时，再进行围檩拆除，循环往复直至回填至基坑顶；结构物基坑回填土至桩顶后，即可进行拉森钢板桩的拔除工作，对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除，拔桩顺序一般与打桩顺序相反，拔除时应注意吊车位置应离基坑外1.5m，并在吊车底部铺设钢板，防止拔除拉森钢板桩后，便道发生不均匀沉降，造成吊车偏移，造成安全隐患，钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、在钢板桩打入时，钢板桩钢管与高压水泵连接，在打入钢板桩的同时开动高压水泵，使钢板桩底部形成高压水幕，在高频液压振动锤与高压水双重作用下切割土层，高效低振动的将钢板桩打入设计标高，形成钢板桩围堰支护；
29.2、基坑施工完成后，在钢板桩拔桩时，通过注浆机与新型拉森钢板桩上的钢管的连接，可以实现边拔桩边注浆，同步填充由钢板桩拔除后产生的空隙，且在高压水泥浆的润滑作用下，可以有效减轻拔桩时的带土效应，降低地层位移，同时水泥浆在高压作用下可以填充基坑周边地层由于前期位移而产生的裂隙，起到加固地层的效果，从而最大程度上保证基坑周边建筑物、构筑物和地下管线的安全。
附图说明
30.图1为本发明施工工艺流程图。
具体实施方式
31.实施例
32.施工准备
33.编制专项施工方案，并组织专家论证，按照审批后的施工方案进行施工，进场后根据已报批的施工方案对现场施工人员进行安全技术交底。
34.结合图1，施工包括拉森钢板桩检查、矫正、吊运、堆放：
35.拉森钢板桩的检查，拉森钢板桩施工时在锁口插打过程中易摩擦发热，相邻两根钢板桩因锁口温度较高容易导致焊在一起，不容易进行拆除，故用于基坑支护的拉森钢板桩在选择材料时宜选用冷轧钢，冷轧钢因其强度高、扭曲后不易变形、且可焊性较热轧钢差，可满足拉森钢板桩的使用要求；
36.拉森钢板桩陆运进场前必须按照标准钢板桩对其进行逐根检查，以保证钢板桩平整度和锁口完好性，同时要清除锁口内杂物，对缺陷部位加以整修，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等有缺陷钢板桩不得使用，每根钢板桩锁口都须均匀涂以混合油以保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，增加钢板桩的防渗性能。
37.新钢板桩必须符合了同厂质量标准，重复使用的钢板桩应符合下表的检验标准要求，否则在打设前应予以矫正；
38.钢板桩的矫正包括表面缺陷矫正，先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平；钢板桩端头矫正，一般用氧乙炔切割桩端，使其与轴线
保持垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整，当修整量不大时，也可直接采用砂轮进行修理；桩体挠曲矫正，腹向弯曲矫正是将钢板桩变曲段的两端固定的支承点上，用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凹凸处进行冷弯矫正，侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行，将钢板桩弯曲段的两端固定在矫正平台的支座上，用设置在钢板桩的弯曲段侧面矫正平台上的千斤顶顶压钢板桩弯凸处，进行冷弯矫正；桩体截面局部变形矫正，对局部变形处用千斤顶顶压、大锤敲击与氧乙炔焰热烘相结合的方法进行矫正；锁口变形矫正，用标准钢板作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行调直处理。
39.吊运装卸钢板桩采用两点吊，吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜超过2根，吊运拉森钢板桩时应注意保护锁口免受损伤。
40.钢板桩堆放，钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场；堆放时应注意：堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并设置标牌说明；钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3
?
4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不超过2m；
41.场地整平及测量放线：
42.施工前对需打设钢板桩的部位及堆放场地进行平整，清除施工部位表面树根及大块石等障碍物，测量前应做好测量控制网和水准基点，根据复测报批的测量成果，严格按照坐标法施测基坑平面位置和尺寸，并在插打钢板桩的过程中控制测量垂直度及时进行纠偏。
43.导向架安装：
44.为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置导向架。根据现场测量放线结果，在以钢板桩基坑的边线两边，开挖宽1.0m，深度约0.8m的导向槽。根据施工图纸，安装导向架，导向架主要由双拼40b工字钢拼焊接而成与l10*10角钢制成的导向连接杆组成框架式的导向装置，为了确保插打位置准确，采用交会测量的方法控制其平面坐标和垂直度。
45.拉森钢板桩水刀制作、加工：
46.拉森钢板桩水刀主要设备及材料：电焊机、磨光机、高压水泵、无缝钢管、定位卡、高压水管、传统拉森钢板桩等；准备一根长度与传统拉森钢板桩一致及直径2.5cm的无缝钢管；在传统拉森钢板桩凹侧居中放线，确保该线与拉森钢板桩边线平行；在放好的线上，摆放无缝钢管，并通过固定卡把无缝钢管牢固的焊接在拉森桩上；距离拉森桩的底部约20cm处，在无缝钢管端部焊接俩个喷嘴，喷嘴口呈尖型，且嘴口直径大小为1cm；通过高压水管将传统拉森桩的另一头与高压水泵连接成型。
47.拉森钢板桩水刀引孔施工：
48.将拉森钢板桩水刀与高压水泵连接好并试运行调试，检查高压水泵压力表读数是否正常、高压水管接头处是否漏水、无缝钢管是否有因焊接造成破裂等现象，若有上述现象应及时处理。处理完成继续检运行整个装置，运行正常后进行下一步施工；检查整个装置运行无问题后，先关闭高压水泵；将拉森钢板桩水刀放到施打位置；用振动锤把拉森钢板桩水刀打入土层1
?
2m，然后再打开高压水泵，高压水泵压力控制在5
?
10mpa；高压水泵压力基本
稳定后，继续沉桩，直至设计高程，拉森钢板桩水刀在设计高程处停放5
?
10s；引孔成功后，即可拔出拉森钢板桩水刀，拔出时应根据地层情况控制拔出速度，在地层坚硬处速度应适度放慢。利用泥浆充分润滑孔壁，确保传统拉森钢板桩能够顺利施工；拔出拉森钢板桩水刀后，应将其放置于不受施工干扰的位置，以免影响下次使用。
49.传统拉森钢板桩施工：
50.将传统拉森钢板桩放置在拉森钢板桩水刀引孔导槽处，将相邻桩的锁口咬合，为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩锁扣偏移，开动高频液压振动锤，振动锤施打过程中，应严格控制测量钢板桩垂直度及时进行纠偏；打桩过程中在导向架上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正。开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定；传统拉森钢板桩施打方法采用单桩打入法，从基坑一角开始逐块插打，直至基坑支护合拢。
51.基坑内土方开挖及围檩安装：
52.基坑土方开挖采用冲挖方法进行施工，在基坑内开挖集水坑，并安装泥浆泵一台，人工持高压水枪将土体冲散，冲成泥浆，并用泥浆泵抽出基坑，如此反复循环直至冲挖达到围檩安装高程；按照设计要求程序进行安装内支撑，基坑围檩及支撑采用双拼40b工字钢，角钢短牛腿作为围檩安装的临时托架，施工步骤为：安装焊接临时托架
→
安装围檩、支撑
→
焊设上限位钢板
→
支撑与围檩加焊，支撑安装完成后用硬木楔塞紧板桩与围檩之间的间隙。
53.基坑内结构物施工及基坑回填：
54.按照图纸要求对结构物进行施工，待结构物强度达到要求后，即进行基坑回填，回填需与拆除围檩交互进行，需确保拉森钢板桩与结构物间回填密实且回填处基坑内外压力基本相同时，再进行围檩拆除，循环往复直至回填至基坑顶。
55.钢板桩基坑拆除：
56.结构物基坑回填土至桩顶后，即可进行拉森钢板桩的拔除工作，对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除。拔桩顺序一般与打桩顺序相反。拔除时应注意吊车位置应离基坑外1.5m，并在吊车底部铺设钢板，防止拔除拉森钢板桩后，便道发生不均匀沉降，造成吊车偏移，造成安全隐患；钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。技术特征：
1.钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：包括如下步骤：s1.钢板桩检验、矫正、调运、堆放，新钢板桩必须符合了同厂质量标准，否则在打设前应予以矫正，吊运钢板桩时应注意保护锁口免受损伤，堆放在选择在平坦而、坚固、便于运往打桩施工现场的位置；s2.场地整平及测量放线，施工前对需打设钢板桩的部位及堆放场地进行平整，清除施工部位障碍物，测量前做好测量控制网和水准基点，根据复测报批的测量成果，严格按照坐标法施测基坑平面位置和尺寸，并在插打钢板桩的过程中控制测量垂直度及时进行纠偏；s3.导向架安装,采用交会测量的方法控制其平面坐标和垂直度；s4.钢板桩水刀制作、加工，距离钢板桩的底部约20cm处，在无缝钢管端部焊接俩个喷嘴，喷嘴口呈尖型，通过高压水管将钢板桩的另一头与高压水泵连接成型；s5.钢板桩水刀引孔施工,用振动锤把钢板桩水刀打入土层1
?
2m，然后再打开高压水泵，高压水泵压力控制在5
?
10mpa,高压水泵压力基本稳定后，继续沉桩，直至设计高程，钢板桩水刀在设计高程处停放5
?
10s；引孔成功后，即可拔出拉森钢板桩水刀；s6.传统钢板桩施打方法采用单桩打入法，从基坑一角开始逐块插打，直至基坑支护合拢；s7.基坑土方开挖及围檩安装、基坑内结构物施工及基坑回填、钢板桩拔桩注浆，在基坑内开挖集水坑，并安装泥浆泵一台，人工持高压水枪将土体冲散，冲成泥浆，并用泥浆泵抽出基坑，如此反复循环直至冲挖达到围檩安装高程；按照图纸要求对结构物进行施工，待结构物强度达到要求后，即进行基坑回填。2.根据权利要求1所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：所述钢板桩为拉森钢板桩。3.根据权利要求1所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：钢板桩矫正包括表面缺陷矫正、钢板桩端头矫正、桩体挠曲矫正、桩体截面局部变形矫正、锁口变形矫正。4.根据权利要求1所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：导向架主要由双拼40b工字钢拼焊接而成与导向连接杆组成的框架，导向连接杆采用l10*10角钢。5.根据权利要求2所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：钢板桩水刀制作，包括如下步骤：准备一根长度与传统拉森钢板桩一致及直径2.5cm的无缝钢管；在传统拉森钢板桩凹侧居中放线，确保该线与拉森钢板桩边线平行；在放好的线上，摆放无缝钢管，并通过固定卡把无缝钢管牢固的焊接在森桩上；距离拉森钢板桩的底部约20cm处，在无缝钢管端部焊接俩个喷嘴，喷嘴口呈尖型，且嘴口直径大小为1cm；通过高压水管将传统拉森钢板桩的另一头与高压水泵连接成型。6.根据权利要求1所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：基坑围檩及支撑采用双拼40b工字钢，角钢短牛腿作为围檩安装的临时托架，施工步骤为：安装焊接临时托架，安装围檩、支撑，焊设上限位钢板，支撑与围檩加焊，支撑安装完成后用硬木楔塞紧板桩与围檩之间的间隙。
7.根据权利要求1所述的钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，其特征在于：基坑回填需与拆除围檩交互进行，需确保拉森钢板桩与结构物间回填密实且回填处基坑内外压力基本相同时，再进行围檩拆除，循环往复直至回填至基坑顶。
技术总结
本发明公开了钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法，涉及打桩领域，在钢板桩打入时，钢板桩钢管与高压水泵连接，在打入钢板桩的同时开动高压水泵，使钢板桩底部形成高压水幕，在高频液压振动锤与高压水双重作用下切割土层，高效低振动的将钢板桩打入设计标高，形成钢板桩围堰支护，基坑施工完成后，在钢板桩拔桩时，通过注浆机与新型拉森钢板桩上的钢管的连接，可以实现边拔桩边注浆，同步填充由钢板桩拔除后产生的空隙，且在高压水泥浆的润滑作用下，可以有效减轻拔桩时的带土效应，降低地层位移，同时水泥浆在高压作用下可以填充基坑周边地层由于前期位移而产生的裂隙，起到加固地层的效果。到加固地层的效果。到加固地层的效果。
技术研发人员：江晓昕 宋德林 纪以新 杜发桃 欧万里
受保护的技术使用者：江苏兴宇建设集团有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2021/12/2
声明：
“钢板桩高压水冲辅助打桩与拔桩同步注浆施工工法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江苏兴宇建设集团有限公司
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2024年06月21日 ~ 23日 
