钢板桩介绍(0709).ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,12/18/2025,Confidential,0,钢板桩应用介绍,Oriental Sheet Piling,/,7,.,10,.08,内容,钢板桩简介和应用历史,钢板桩主要产品分类及性能,钢板桩的应用领域,钢板桩设计方法,钢板桩选型及应考虑的因素,钢板桩的生产厂家及中国代理商,钢板桩在中国应用实例,非常容易吊装,运输和安装,.,滨水建筑物,地下室,/,地下停车库,基坑,/,管沟,桥梁围堰,挡土墙,电站,泵站等,优化设计方案，使得结构承受水平和竖向荷载，使得工程造价降低,钢板桩就是通过锁口连接形成一道竖直的墙体以维持土压力、水压力，或者同时承担两者的共同作用。,对于不同的现场情况提供最大的抗弯能力和灵活的工程方案,钢板桩简介,钢板桩的前身是使用木材或者铸铁之类的板桩，直到,20,世纪初人们才认识到使用钢材不但可以提高桩的力学参数同时可以重复使用，所以使用钢板制作的钢板桩才在欧洲开始生产，第一个使用钢板桩的工程是美国于,1908,年开始建设的,Black Rock Harbor,，使用了直线型钢板桩,6600,吨。,1911,年，卢森堡的阿尔贝德工厂,（属于安塞乐米塔尔集团）,轧制出世界上第,1,片,U,型钢板桩，,1933,年首次轧制出,Z,型钢板桩。,1990,年,Z,型钢板桩被改良，增加了更易沉桩的拉森锁口。,AZ,系列钢板桩最根本的力学特性在于其腹板的连续性和锁口对称分布在中性轴两侧特定的位置，使它的静力学特性得到保证,。,目前，钢板桩在日本和欧洲应用非常广泛。,国外,钢板桩应用历史,钢板桩生产历史,钢板桩应用历史,钢板桩应用历史,1950,年,我国首次在桥梁围堰中施工中应用钢板桩,(U,型,苏联引进,),；,1990,年,，,我国首次在船坞建设中使用,Z,型钢板桩作为坞体的永久结构；,近年来,钢板桩的优点逐渐得到工程人员认可和熟悉,使用量逐年增加。,中国,据统计，在过去,20,年内，我国共进口热轧钢板桩约,23,万,吨；其中以卢森堡的,AZ,型、,AU,型、,PU,型、直线型及组合型钢板桩和日韩拉森,II,、,III,、,IV,、,V,号和,SMJ,等钢板桩为主。我们公司从,1988,年至今，已经向国内用户供应了超过,16,万吨,的各种钢板桩，其中约,13.7,万吨,用于永久性建筑中（例如造船厂、码头、挡水墙、船闸、船台滑道、泵闸等），其余的多用于工程项目的临时工程（例如施工临时围堰、隧道和基坑支,护等）。,热轧钢板桩在中国的应用统计,序号,应用的领域,使用的总量（吨）,百分比（,%,）,1,造船厂,69732,43.5,2,码头,57388,35.8,3,围堰,12000,7.5,4挡水墙,7565,4.7,5,船闸,1506,0.9,6,船台滑道,1300,0.8,7,泵闸,896,0.6,8,其他临时工程,10000,6.2,合计,160387,钢板桩应用历史,钢板桩主要产品分类及性能,热轧：,热轧形式将,H,型梁坯通过复杂的轧制过程制作。,冷弯：,通过轧辊将钢板完成所需要的截面形状。,生产工艺,热轧,冷弯,形状,U,Z,直线型,组合型,U,Z,组合型,形状,分类,Omega,型,Omega,型,U,型,Z,型,直线型,Omega,型,钢板桩主要产品分类及性能,钢板桩主要产品分类及性能,组合型钢板桩,锯齿墙,格形钢板桩,箱形桩,主桩,辅桩,连接键,HZ,结合墙系统,宽进深、厚翼缘，良好的静力学性能；,结构形式对称，非常方便重复利用；,可以在工厂预先装配成“组桩”，大大提高沉桩功效；,非常方便拉杆及其配件的安装，甚至在水下也不例外；,最厚的部分位于墙体的最外侧（热轧），使之具有良好的耐腐蚀性能,U,型板桩特点,U,型板桩,钢板桩主要产品分类及性能,腹板连续、锁扣对称分布在中和轴两侧，提高了截面模量；,单位重量的板桩有着最有效的截面模量；,很好的性价比，惯性矩更大、较小的结,构,变形量和高强钢的选用，使得其成为一种最经济的结,构,方案；,截面宽度的增大提高了,沉,桩的功效，节约了施工时间,在腐蚀严重部位进行了加厚处理（热轧），耐腐蚀性能更加优,异,Z,型钢板桩特点,Z,型钢板桩,钢板桩主要产品分类及性能,可以设计形成圆筒形的封闭式结构，使之能充分发挥其锁口抗拉强度高的特性，在码头结构中应用广泛；,内部可填土，结,构,通过封闭的钢结,构,和,内,部填土保证结,构,的稳定性；,直线型钢板桩适用于岩层接近地面的深基坑、或者锚具安装比较困难的工程，一般根据工程地质属性设计成圆形单元、格型或者其它特殊需要,的,形状；,钢板桩,的,水平力必须小于锁口的抵抗力限制,直线型钢板桩特点,直线型钢板桩,钢板桩主要产品分类及性能,组合,型钢板桩,之一,-,直线型板桩组合,常见组合：,Circular cell(,圆柱形单元）和,Diaphragm cell(,格形钢板桩,),。,Circular sell(,圆柱形单元）,wall:,钢板桩主要产品分类及性能,Diaphragm cell(,格形钢板桩,):,组合,型钢板桩,-,直线型板桩组合,设计方法：,(JTJ 293-98),格形钢板桩码头设计与施工规程,钢板桩主要产品分类及性能,利用,Z,型钢板桩组合形成箱形钢板桩单元，极大地提高抗弯能力，可以应用于更深大的基坑开挖工程或船坞船闸等永久构筑物中。,为了更好的控制工程造价，可用相适应的钢板形成,“,U,”,板构件代替图中的,“,aa,”,部分，避免因锁切割的浪费。这种做法在国内已多次应用成功。,由箱形单元可设计不同的组合结构形式，如下：,组合,型钢板桩之二,箱形钢板桩系列,AZ,箱形单元,AZ,箱形钢板桩组合,钢板桩主要产品分类及性能,组合,型钢板桩,之三,U-Box,系列,组合单元形式,A 2,片单元,B 3,片单元,C 4,片单元,使用不同形式的结合的道工程需要的最接近的截面模量和最小的单位用钢量，使得工程造价最优,钢板桩主要产品分类及性能,4,.,Jagged,Wall,Z,型锯齿墙,组合,型钢板桩,之四,锯齿墙系列,U,型锯齿墙,钢板桩主要产品规格及性能,仅仅用于特殊的工程,特殊的填充材料,:,密封膏,减少墙体宽度,可靠的厚度,需要的,打桩力较小,HZ/AZ,特点,HZ/AZ,这种组合桩设计合理，而且考虑了主,/,辅桩的结合。可以组合形成很大的抗弯能力，并且断面利用率还比较大，具有很好的经济效益。适应于各类大型工程，比如深水码头，大型港口等，在世界各地已有多起成功案例。,HZ/AZ,组合类型,钢板桩主要产品分类及性能,组合,型钢板桩,之五,HZ/AZ System,系列,HZ/AZ,组成,主桩,：,H,桩作为主桩，为主要的受力构件。在支挡结构中，其主要承受侧向的土压力和水压力；在承重结构中，其主要作用是把上部结构的荷载传递到地基上。,AZ,辅桩,：,AZ Double Pile,作为辅桩。主要作用是连接主桩使之形成连续的板桩墙，并且将土压力或者其他荷载传递给主桩。辅桩可以比主桩短，根据设计，一般可以做到,80,的长度，有的经过检算，也可以做到,60,。常用,AZ18,。,连接键,：连接主桩，辅桩的特殊的连接键，如,RDUZ16/18,RH16/18,等。,钢板桩主要产品规格及性能,组合,型钢板桩,之六,管桩结合墙系列,利用钢管桩的良好截面性能承受荷载（土压力，水压力，或者承受水土压力）,；,辅桩主要为，填充密闭和传力构件,；,墙体的,截面模量,可以达到,35000,cm,3,/m,以上,钢板桩主要产品规格及性能,滨水建筑物,码头,停泊地,防浪堤,船台,水泵房,发电站,(,火电厂,天然气电厂,),管道的出入口,涡轮房,沉淀池,/,沉淀盆,曝气塘,水处理厂,锅炉房,泵站,冷凝塔,3),地下建筑,临时工程,永久工程,4),运河,河道整治,/,修复,防洪渠,疏浚,桥梁工程,桥台,桥墩,市政工程,总排水管,管沟开挖,钢板桩应用领域,滨水建筑物的挡土墙类型,:,泊船区,码头,防浪堤,滑道,钢板桩应用领域,滨水建筑物,澄清池,钢板桩应用领域,滨水建筑物,滑道,钢板桩应用领域,滨水建筑物,设计考虑,:,考虑墙顶的附加土荷载：例如护坡,.,考虑滚轮等荷载：例如,250+250,吨,(,结构,+,船只,).,水密性,陆地内滑道围堰使用临时性支撑,海中滑道围堰使用临时性支撑,码头,钢板桩应用领域,滨水建筑物,设计考虑,:,海港,/,终端站,/,港口,挡土墙高度,10m 15m,防波提,/,私人码头,挡土墙高度,k*,M/,f,y,。从钢板桩目录中查取。,F,y,：为屈服强度，各钢牌号对应值，如,S430GP,屈服强度为,430MPa,。,k,：安全系数，临时工程,1.4,永久工程,1.5,综合考虑工程特点：使用期限、防渗要求、腐蚀环境、市场产品供应以及打桩机械等。当然必须满足稳定、强度及变形条件。,经济性：,在,W,相近的情况下，不同的型号的桩单位面积重量不同，应尽可能选择单位重量,W,值大的桩型。一眼而言，经济性由大至小排序如下：,OZ,、热轧,Z,系列、,OT,、热轧,U,系列,钢板桩选型及应考虑的因素,耐腐蚀性,由于钢板桩选型和工程环境的不同，实际结构的腐蚀效率各不相同。,一般而言,对天然土：,0.012mm/,年,受污染的原装土：,0.03mm/,年,一般淡水中：,0.022mm/,年,海水中浪溅区（腐蚀最严重）：,0.076mm/,年,腐蚀速率,防腐措施,对于永久工程或者重要工程，应考虑防腐设计，通常采用多种措施，综合采用来满足防腐要求的。,常见的防腐措施有涂层，预留厚度，降低胸墙，阴极保护等，也可根据具体要求采用防腐较好的材质。,具体的数值参考欧洲板桩设计规范：,Eurocode,3-Design of steel structures-Part 5:Piling,钢板桩选型及应考虑的因素,表一，推荐的板桩受到土的或者土和地下水的侵蚀作用而腐蚀掉的厚度值,单位：,mm,设计使用年限5,年,25,年,50,年,75,年,100,年,原状土（砂，淤泥，粘土，片岩等）,0.00,0.30,0.60,0.90,1.20,受污染的原状土和工业场地,0.15,0,75,1.50,2.25,3.00,富有侵蚀性的天然土（沼泽，湿地，泥炭等）,0.20,1.00,1.75,2.50,3.25,不密实和不富有侵蚀性的填土砂，淤泥，粘土，片岩等）,0.18,0.70,1.20,1.70,2.20,不密实和富有侵蚀性的填土（灰烬和矿渣等）,0.50,2.00,3.25,4.50,5.75,备注：,密实填土的腐蚀比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,。,表中的,5,年和,25,年数值为实际测量取得，其余值均为外推得出。,钢板桩选型及应考虑的因素,防腐措施,钢板桩选型及应考虑的因素,表二，推荐的板桩受到淡水或者海水的侵蚀作用而腐蚀掉的厚度值,单位：,mm,设计使用年限,5,年,25,年,50,年,75,年,100,年,一般淡水（河，运河等）,0.15,0.55,0.90,1.15,1.40,污染严重的淡水（下水道，工业排污口等）的侵蚀区,0.30,1.30,2.30,3.30,4.30,温带气候时海水（低潮和浪溅带）侵蚀区,0.55,1.90,3.75,5.60,7.50,温带气候时海水的永久沉浸区或者高潮线与低潮线间的区域,0.250.90,1.75,2.60,3.50,备注：,最高腐蚀比速率通常发生在,低潮时的枯水位区和浪溅带,，然而，大多数的例子发现最大的弯曲应力都发生在永久沉浸区。,表中的,5,年和,25,年数值为实际测量取得，其余值均为外推得出。,防腐措施,锁口止水性,对于钢板桩的止水效果，主要考虑锁口渗水和因桩两侧水位差而形成的渗流影响。对于临时工程，拉森锁口止水效果能满足工程要求。,钢板桩选型及应考虑的因素,拼接工艺,由于制造工艺或者运输条件等的限制，在许多工程中提供的板桩长度不能满足设计需要，这就需要进行板桩的拼装工作。,最常见的工艺是焊接接桩，在欧洲针对各种钢板桩，考虑其在工程中的不同作用等，专门有相应的规范，给出了焊接拼装的建议。参考的欧洲规范有,Execution of special geotechnical work-sheet pile wallsEN12063,如右图；,钢板桩选型及应考虑的因素,板桩施工,钢板桩的施工与选择的桩型，场地的工程地质资料以及施工单位的施工机械，施工技术水平都有很大的关系，一般钢板桩的施工适宜用振动锤沉桩。具体工程具体对待，同时施工经验也很重要。关于长期以来沉桩的经验总结，我们也编制了一本小册子,Installation of Steel Sheet Piles,。,钢板桩选型及应考虑的因素,钢板桩,型号,钢牌号,桩长,地质情况,粘性土,/,非粘性土,土的力学参数,要求,公差,震动要求,噪声要求,.,打桩方法,打桩设备,打桩导引,打桩的辅助设备,钢板桩选型及应考虑的因素,打桩方法,逐根打桩,钢板桩选型及应考虑的因素,打桩方法,屏风式,钢板桩型及应考虑的因素,打桩方法,跳打,钢板桩选型及应考虑的因素,打桩设备,钢板桩选型及应考虑的因素,冲击打桩设备,震动打桩设备,静压桩设备,打桩辅助设备,钢板桩选型及应考虑的因素,标准导引,圆形导引,HZ,海上施工导引,非粘性土场地所建议的打桩设备,SPT,值,震动锤,冲击锤,单根静压（伴有喷水注射）,0-10,非常容易,脱钩问题,使用震动锤的方法夹桩,稳定性问题,&,反作用力不足,10-20,容易,容易,适合,21 30,适合,适合,适合,31 40,适合,适合,考虑预先螺旋转进,41 50,非常困难,适合,考虑高牌号板桩,预先螺旋转进,50+,不推荐,适合,考虑高牌号板桩,非常困难,打桩设备的一般指导方针,钢板桩选型及应考虑的因素,粘性土所建议的打桩设备,Su,值,震动锤,冲击锤,单根静压,0-15,容易,脱钩问题,使用震动锤的方法夹桩,稳定性问题,&,反作用力不足,16 25,适合,容易,容易,26 50,适合,随着深度有效性降低,适合,容易,51 75,非常难,适合,适合,76 100,不推荐,适合,适合,100+,不推荐,适合,很难,打桩设备的一般指导方针,钢板桩选型及应考虑的因素,生产厂家,1.,安赛乐米塔尔集团，占全球总量的,2/3,2.,德国蒂森克虏伯钢铁公司,3.,日本和韩国的钢铁公司：新日铁钢铁，住友钢铁，,JFE,钢铁，韩国的,INI,钢铁等,4.,美国的,Chaparral,钢铁,中国代理商,1.,欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司：独家代理安赛乐米塔尔钢板桩，同时代理日本和韩国的钢板桩,2.,瑞马钢铁有限公司：日本韩国钢板桩,钢板桩生产厂家和中国代理商,确保荷载的传递,设计优化,正确安装,拉杆,钢板桩结构的附属产品,满足各种临时开挖要求的工程方案,支撑,钢板桩结构的附属产品,钢板桩以其良好的挡土、止水等特性得到了世界各国的认可和广泛应用，在过去的几十年中我国应用钢板桩的领域不断拓宽，以下是一些有代表性的工程实例：,1,上海长兴岛造船基地,长兴岛造船基地位于长江上的长兴岛，岸线长,4.5,公里，腹地深,1.1,公里左右，占地面积超过,300,公顷。一期工程包括,4,个大型船坞。到,2015,年全部建成后。其年造船能力达,1200,万吨，成为我国最大、最先进、最具竞争力的造船基地，也将是世界最大的造船基地之一。,在由中船投资建设的长兴岛造船基地船坞工程中，共计使用,AU16,、,AU23,、,AU25,、,PU32,、,AZ16,、,AZ18,、,AZ19,钢板桩,超过,28000,吨，最大桩长,31,米。,钢板桩在中国应用实例,2,上海外高桥造船基地船坞工程,上海外高桥造船基地船坞位于上海浦东新区高东乡境内，总投资,3.124,亿，占地总面积,144.4,万平米，是当时国内的建设的最大的造船基地。,工程位于长江吴淞口下游,12,公里，属于软土地区，同时由于半日潮的原因，该区域受海水影响较大，钢板桩成为既经济又快捷的方式。使用,AZ25,、,AZ28,、,PU16,及,PU32,钢板桩,共计,8306,吨,采用,Box,形式的钢板桩进行施工。,钢板桩在中国应用实例,3,曹妃甸煤炭码头工程,曹妃甸煤炭码头工程位于唐山港曹妃甸港区。根据曹妃甸港区总体布局规划，码头将建设,5,万至,10,万吨级煤炭泊位,16,个，年煤炭下水能力,2,亿吨。一期起步工程计划建设,5,个泊位,概算总投资近,50,亿元,设计年下水能力,5000,万吨，,2007,年底一期工程完工。该工程使用,HZ-AZ,组合钢板桩,共计,10200,吨，由中交第一航务工程有限公司施工。,钢板桩在中国应用实例,4,福州罗源湾码头,山东鲁能集团控股的福州港罗源湾码头有限公司，总投资约,10,亿元人民币，使用,AZ-700,及,AZ26,钢板桩,共计,7800,吨,。,5,广州港南沙港区番禺码头,港区位于广州番禺东南部、伶仃洋出海口。南沙港区在建有,4,个,5,万吨级多用途泊位。,2004,年投资兴建的番禺码头，共计使用,AZ34,钢板桩,2899,吨。,钢板桩在中国应用实例,6淮安三线船闸,淮安船闸地处淮安市三堡镇。采用在闸首周围布置钢板桩作为施工期的临时防渗及挡土结构。上闸首基坑围护钢板桩需,20.5m,长,(-12.0m,8.5m),，下闸首基坑围护钢板桩需,17m,长,(-9.0m,8.0m),。整个工程共使用,AZ26,钢板桩,1506,吨。,7,赵家沟船闸,赵家沟航道位于浦东新区北部，全长,9.6,公里。在船闸施工建设中,使用,AU20,钢板桩,200,吨。,钢板桩在中国应用实例,8,上海船厂崇明基地,7,万吨级船台工程,该工程当时是国内兴建的最大船台工程。工程于,2002,年,l0,月开工，,2003,年,l0,月竣工。该项目采用,AZ25,钢板桩,计1300,吨，从,2002,年,l2,月,15,日开始施工，,2003,年,2,月,12,日钢板桩围堰顺利合拢。,钢板桩在中国应用实例,南通港洋口港区人工岛工程位于江苏省南通市如东县海滨辐射沙洲的西太阳沙。总投资约,10.9,亿元。工程远离陆域，水流、气象、冲刷等工况复杂，水工结构物施工受潮位影响很大。所以设计采用钢板桩作为防冲墙，于,2007,年,1,月,19,日开始沉桩，,5,月,22,日结束，累计沉桩,4793,根，,2650,延米，共计使用,AU20,、,AU16,钢板桩,约,2750,吨。,钢板桩在中国应用实例,9,洋口港人工岛工程,10,世博白莲泾泵闸工程,白莲泾泵闸项目是浦东新区的水利枢纽之一，兼有挡潮、排涝、引水改善水环境及兼顾未来游艇通航等功能。根据施工需要，该工程使用,AU20,钢板桩,等共计,874,吨。,钢板桩在中国应用实例,11,地铁四号线围堰工程,2005,年在地铁四号线进行浦西董家渡附近黄浦江中施工中采用,AU20,、,PU22,钢板桩,1020,吨用于围堰工程。,钢板桩在中国应用实例,Thank you for your attention.,.and let us stay,connected,