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钢板桩是一种边缘带有联动装置,且这种联动装置可以自由组合以便形成一种连续紧密的挡土或者挡水墙的钢结构体。
钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式,拉克万纳式等。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。
钢板桩产品按生产工艺划分有冷弯薄壁钢板桩和热轧钢板桩两种类型。
在工程建设中,冷弯钢板桩应用范围较狭窄,大都作为应用的材料补充,热轧钢板桩一直是工程应用的主导产品。基于钢板桩在施工作业中的诸多优点,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理会于2007年5月14日发布了《热轧U型钢板桩》国家标准,并于2007年12月1日正式实施。 20世纪末,马钢有限公司凭借自国外引进轧机生产线的工艺装备条件,生产了幅宽为400mm的U型钢板桩5000余吨,并成功应用于嫩江大桥围堰、靖江新世纪造船厂30万吨船坞及孟加拉防洪工程等项目。但由于试生产期间生产效率低、经济效益差、国内需求少及技术经验不足等原因,未能持续生产。据统计,目前我国的钢板桩年消耗量保持在3万吨左右,仅占全球的1%%,而且于一些港口、码头、船厂建设等性工程和建桥围堰、基坑支护等临时性工程。
冷弯钢板桩是在由冷弯机组连续滚压成形,且侧面锁口可连续性搭接以形成一种板桩墙的钢结构体。 冷弯钢板桩采用较薄的板材(常用厚度为8mm~14mm),以冷弯成型机组加工而成。其生产成本较低而价格便宜,定尺控制也更灵活。但因加工方式简陋,桩体各部位厚度相同,截面尺寸无法优化导致用钢量增加;锁口部位形状难控制,联接处卡扣不严、无法止水;受冷弯加工设备能力制约,只能生产钢种强度级别低、厚度较单薄的产品;且冷弯加工过程中产生的应力较大,桩体使用中易产生撕裂,应用具有较大的局限性。在工程建设中,冷弯钢板桩应用范围较狭窄,大都只是作为应用的材料补充。 冷弯钢板桩特点:可根据工程实际情况,选取经济、合理的截面,实现工程设计上的优化,比同性能热轧钢板桩节省材料10-15%,极大的降低了施工成本。
现在由于生产条件以及规模的限制,热轧钢板桩在国内没有生产线,我国所用的热轧钢板桩均来自国外。
常见的热轧钢板桩生产厂家有韩国现代钢厂、日本新日铁钢厂、日本住友钢厂、日本JFE钢厂,以及的部分厂家。
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钢板桩的作用
1、 处理并解决挖掘过程中出现的一系列问题;
2、 施工简单,工期缩短。
3、 对于建设任务而言,能降低对空间的要求;
4、 使用钢板桩能提供必要的安全性而且(救灾抢险的)时效性较强;
5、 使用钢板桩可以不受天气条件的制约;
6、 在使用钢板桩的过程中,能简化检查材料或系统性能的复杂程序;
7、 保证其适应性,互换性良好,并且可以重复使用。
8、可以回收重复利用,节约资金。
水力工程——港口 运输路线的建筑物——公路和铁路
1、码头墙 1、维护墙,挡土墙
2、船坞、船厂的建造 2、隔离噪音墙
3、护墩桩,(码头)系船柱 3、桥基
4、测距器 4、斜坡,坡路
5、下沉的铁路,地下水的保留
6、隧道
水路 民用工程
1、水路的维护 1、地基的挖掘
2、护墙 2、路基
3、巩固路基、堤岸 3、沟渠
4、停泊设备 4、地下停车场
5、防止冲刷 5、建房
水利工程建筑物 污染的控制—被污染的地方,围栏填方
1、(河流的)船闸,水闸 1、竖直的密封的围篱
2、堰,堤坝 2、为置换土壤而挖掘
3、桥基 3、水槽围场
4、(公路、铁路等的)涵洞; 4、顶端的斜坡的保护地下电缆道
5、安全门
6、防洪堤 噪音的降低
7、桥柱,码头 隔离噪音墙
8、和出口六、冷弯钢板桩材料的化学成分及力学性能
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U型钢板桩基本介绍
1、WR 系列钢板桩的断面结构设计合理,成形工艺技术,使得钢板桩产品的截面模数与重量的比率不断提高,使其在应用中能够获得好的经济效益,拓宽了冷弯钢板桩的应用领域。
2、WRU型钢板桩规格型号丰富。
3、根据欧标设计生产,结构形式对称有利于重复使用,在重复使用上与热轧等同,并具有一定的转角幅度,便于纠正施工偏差;
4、高强钢的使用以及生产设备的,使得冷弯钢板桩的性能得到保障;
5、可根据客户要求特别订制长度,为施工带来了椎大的方便,同时也降低了成本。
6、由于生产便捷,与组合桩配套使用时候可在出厂前预先订制。
7、生产设计及生产周期短,钢板桩性能可根据客户要求而定。
U型系列冷弯钢板桩图例
U型系列冷弯钢板桩图例
优点:
1) U型钢板桩规格型号丰富。
2) 根据欧标设计生产,结构形式对称,有利于重复使用,在重复使用上与热轧等同。
3) 可根据客户要求特别订制长度,为施工带来了椎大的方便,同时也降低了成本。
4) 由于生产便捷,与组合桩配套使用时候可在出厂前预先订制。
5) 生产设计及生产周期短,钢板桩性能可根据客户要求而定。
地铁及轨迹工程钢板桩围护结构的施工特点:
强度高,桩与桩之间的衔接严密,隔水效果好,可重复运用。因而,滨如、等区域建筑地下铁道时,在地下水位较高的基坑中选用较多;地铁一期工程在木樨地过河段也曾选用过。
钢板桩常用断面方式,多为u形或z形。我国地下铁道施工中多用U形钢板桩,其沉放和拔除办法、运用的机械均与工字钢桩相同,但其构成办法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰及屏幕等。因为地下铁道施工时基坑较深,为保证其垂直度且便利施工,并使其能关闭合龙,多选用屏幕式结构。