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各式鋼板樁的生產(chǎn)情況如何？

在20世紀(jì)初，鋼板樁開(kāi)始在歐洲制造。從進(jìn)口開(kāi)始，日本是亞洲使用鋼板樁的先驅(qū)。因鋼板樁使用特性特殊。從1931年開(kāi)始，日本開(kāi)始在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。下一步，我們將介紹鋼板樁的生產(chǎn)情況。

其樁型分為 U型鋼板樁、直線型鋼板樁、組合式鋼板樁。在鋼鐵廠，采用壓延法生產(chǎn)鋼板樁。各廠家對(duì)壓延設(shè)備的具體要求或鋼板樁生產(chǎn)廠家有不同，但鋼板樁大致按以下步驟進(jìn)行生產(chǎn)：

板樁是由大鋼胚或扁鋼胚在加熱爐內(nèi)1250℃左右前后壓延而成，具有復(fù)雜形狀的輥孔多次經(jīng)過(guò)，點(diǎn)點(diǎn)滴滴地逐漸形成終斷面形狀。鋼板樁壓延完成后，按規(guī)定的高溫工況下剪斷。冷卻劑通過(guò)輥式矯正機(jī)將壓延過(guò)程中產(chǎn)生的彎曲翹曲進(jìn)行矯直。

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在鋼板樁中， U形鋼板樁的種類，其截面系數(shù)為529×10-6m3—382×10-5m3/m。由于該結(jié)構(gòu)適合多次重復(fù)使用，所以經(jīng)常被用在臨時(shí)建筑中。在咬和過(guò)程中，鎖口在壁面呈中性軸位置的形狀。

直線型鋼板樁的兩端鎖口部咬口強(qiáng)度很高。鋼板樁單元式工法主要用作殼體材料。

聯(lián)合鋼板樁是由兩個(gè) U型鋼板樁組合而成的筒形，焊接而成。合理地組合鋼板樁，可獲得較大的截面系數(shù)。裝配長(zhǎng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)、施工條件進(jìn)行調(diào)整。

由于薄壁板樁具有冷彎型、熱軋型等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)薄壁板樁的加工和使用有很大的限制。熱連鑄鋼板樁已逐漸成為鋼板樁的主流。

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板樁施工介紹說(shuō)，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，基坑圍護(hù)墻內(nèi)外壓差會(huì)產(chǎn)生水平得向位移，引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)土體得變形，進(jìn)而引起基坑外土的沉降，而基坑卸料也會(huì)導(dǎo)致坑底土體隆起。對(duì)此，當(dāng)溝槽開(kāi)挖較淺，尚未設(shè)置支承時(shí)，無(wú)論是對(duì)剛性墻還是對(duì)柔性墻而言，均表現(xiàn)為墻頂位移大。

鋼板樁作為一種新型環(huán)保結(jié)構(gòu)鋼，在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用于碼頭、堤壩護(hù)岸、擋土墻、船塢、斷流、建橋圍堰等工程中，使用量正迅速增加。世界范圍內(nèi)鋼板樁年消耗量在250萬(wàn)-300萬(wàn)噸之間，其中日本約60萬(wàn)噸，歐美約140萬(wàn)噸。但目前我國(guó)這種新型環(huán)保建筑鋼的年產(chǎn)量還不到1萬(wàn)噸，與國(guó)外有較大差距。相關(guān)認(rèn)為，鋼板樁的推廣應(yīng)用，有利于適應(yīng)中國(guó)水利水電工程建設(shè)的新要求。20世紀(jì)初，歐洲首先對(duì)鋼板樁進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)，1931年，日本開(kāi)始研究并迅速生產(chǎn)。近幾年來(lái)，歐洲各國(guó)以及韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家積極開(kāi)發(fā)和推廣使用，使鋼板樁生產(chǎn)迅速發(fā)展，消費(fèi)量逐年增加，目前年消費(fèi)250-300萬(wàn)噸。

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當(dāng)開(kāi)槽深度增大時(shí)，剛性墻體的水平位移呈三角形分布，而柔性墻體包括鋼板樁的水平位移呈三角形分布，當(dāng)開(kāi)槽深度增大時(shí)，裂縫不會(huì)發(fā)生；當(dāng)開(kāi)槽深度增大時(shí)，剛性墻體的水平位移繼續(xù)呈現(xiàn)三角形分布，而柔性墻體包括鋼板樁的水平位移逐漸向溝槽外移動(dòng)，墻體腹部向溝槽內(nèi)突出，這是由鋼板樁的彈性水平位移引起的土體開(kāi)裂引起的。

鋼板樁應(yīng)用范圍很廣，在進(jìn)行鋼板樁施工時(shí)，經(jīng)常使用許多輔助設(shè)備，鋼板樁施工設(shè)備有很多種，如果按照動(dòng)力分類的話，可以大致分為落錘打樁機(jī)、氣錘打樁機(jī)、柴油錘打樁機(jī)和液壓錘打樁機(jī)，另外，還有一個(gè)替代設(shè)備，就是靜壓植樁機(jī)。下一步，我們將重點(diǎn)介紹目前國(guó)內(nèi)常用的打樁機(jī)：

機(jī)械手打樁機(jī)，經(jīng)各品牌挖掘機(jī)改裝而成，原裝臂改為加長(zhǎng)臂，原挖斗改為液壓振動(dòng)錘。現(xiàn)已在國(guó)內(nèi)使用了多種鋼板樁打拔設(shè)備。建造的靈活性更高，成本更低。不利之處是由于臂的限制，導(dǎo)致多只能打15米，一般挖掘機(jī)的普通改裝多只能打12米，因?yàn)閯?dòng)力不足，所以一般只有大型挖掘機(jī)才會(huì)裝15米的臂跟錘

履帶式打樁機(jī)，50-80噸的履帶起重機(jī)配有振動(dòng)錘，有液壓振動(dòng)錘，電動(dòng)振動(dòng)錘，蒸汽振動(dòng)錘，柴油振動(dòng)錘等。一般情況下，振動(dòng)錘配有液壓拉緊裝置。

靜壓式植樁機(jī)，為什么說(shuō)它更具替代性呢，因?yàn)樗墓ぷ髟砭谷皇峭ㄟ^(guò)把先前已插入土中的樁頭，將其拔出，作為阻力，利用靜壓力將下一根樁插入土中。它的優(yōu)點(diǎn)是噪音小，振動(dòng)小，施工速度快，不沾油，能夠適應(yīng)各種場(chǎng)地。但與其它幾種鋼板樁施工設(shè)備相比，其造價(jià)較高，因此目前國(guó)內(nèi)使用較少。

20世紀(jì)50年代末，在武漢長(zhǎng)江大橋的建設(shè)中，由大橋局從蘇聯(lián)引進(jìn)，在我國(guó)將 U形鋼板樁應(yīng)用于橋墩圍堰水中。后來(lái)幾十年來(lái)，由于受經(jīng)濟(jì)實(shí)力的制約，加上國(guó)內(nèi)還沒(méi)有設(shè)備和軋制工藝，同時(shí)又限制了工程機(jī)械的缺乏和施工技術(shù)的落后，熱軋鋼板樁的應(yīng)用一直處于停滯狀態(tài)。

20世紀(jì)末，某鋼業(yè)公司憑借引進(jìn)國(guó)外軋機(jī)生產(chǎn)線的工藝裝備條件，生產(chǎn)出了直徑為400 mm的SLU5-1型鋼板樁5000多噸，并成功應(yīng)用于嫩江大橋圍堰、靖江新世紀(jì)造船廠30萬(wàn)噸船塢及孟加拉防洪工程等項(xiàng)目。但是，在試生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益差、國(guó)內(nèi)需求少、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足，無(wú)法持續(xù)生產(chǎn)。近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種新穎、、環(huán)保的工程施工技術(shù)和材料逐漸得到推廣和應(yīng)用。板樁以其高強(qiáng)度輕、抗水、耐久、施工效率i高、占地少等優(yōu)點(diǎn)，解決了我國(guó)幾個(gè)大型工程建設(shè)中的施工難題。例如上海長(zhǎng)興島造船基地一期工程、唐山曹妃甸煤炭碼頭等大型工程，都為鋼板樁提供了用武之地，鋼板樁施工工法在實(shí)踐中取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。