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Oriental Sheet Piling (Shanghai) Leasing Co., Ltd 钢板桩止水 使用钢板桩时，由于钢板桩通过锁口连接形成一个封闭的板桩结构，水流只能通过锁口 缝隙进入围护结构内部，由于大多数热轧钢板桩采用著名拉森形式的锁口，通过锁口的渗流
量一般不太大，对于一般的基坑工程和水头差小于十米的水中围堰，一般部建议采取特殊的
止水处理方式，如有特殊止水要求的工程（水头差大于10米的水中围堰，垃圾填埋场的支挡
结构，地下停车库等），可以根据工程需要采取不同的止水方法。对于冷弯钢板桩，根据工
程需要进行止水措施。
1. 锁口的渗流抗力概念
2. 渗流试验
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Oriental Sheet Piling (Shanghai) Leasing Co., Ltd 为了给设计工程师一个明确的指导，我们集团公司和荷兰代夫特市土木委员会对采用不同止水材料进行钢板桩止水进行了大量的实验，实验实验装置和数据如图和表格所示。 根据实验推荐设计采用的锁口渗漏系数
最大水压力 防水密封系统 []s /m 1010−ρ k Pa
锁口不使用止水材料 ＞1000 100 沥青类止水材料 600 100 遇水膨胀性材料(Roxan) 3 200
3. 渗流量计算概念
w z z γΔp q
ρ= ① 式中：
z q ：在高度Z 处单位长度钢板桩锁口的流量（m3/秒/m ）
z p Δ：在高度
Z 处的压力差（千帕） 图例
A 最终开挖线； b 水压力线； c 不透水层。
计算简图
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Oriental Sheet Piling (Shanghai) Leasing Co., Ltd ρ：锁口的渗漏率(m/s)，通过试验取得
w γ：水的容重（kN/m3）
最大压强为
H P w max
γ=Δ ②
其中H 为基坑挖掘深度
则总的通过一个锁口的流量为： ()()∫∫Δ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==H 0z h
w H 0z h 1dz p dz q Q γρ ③ 其中h 为从基坑底到不透水层的深度
4. 止水方法
4.1对于防水要求不高的临时性挡土墙结构，由于钢板桩采用拉森锁口，单根钢板桩每米锁口的阻漏率m 107−≥ρ，相当于不透水土体，同时，水在流动中会带入一部分杂物进入锁
口并慢慢沉积在锁口中减少渗水，可以不考虑止水处理；
4.2 对于要求严格控制渗水的工程：例如污染地区的截水墙（垃圾填埋场等），桥梁或
者隧道的的围堰，地下停车场等，可以采用以下方法进行止水处理：
⑴ 沥青填充材料（当压强小于100kPa 时，锁口添加沥青填充材料后的阻漏率为
m 1068−×≤ρ）国外采用的材料有Beltan ，SIRO 88，Bitumen putty ， ADKEA KM 系列等；
⑵ 在锁口中使用水溶性聚氨酯膨胀材料（当压强小于200kPa 时，锁口使用水溶性膨胀材料后的阻漏率为m 10310−×≤ρ）， 国外采用的材料有WADIT ，DBP
4427561&EP0695832，ADKEA A30，ADKEA A50，ADKEA P201等；
⑶ 环境友好型的蜡和矿物油混合物材料Arcoseal ；
⑷ 或者整个锁口进行焊接的方法，这样将钢板桩完全与水隔绝，形成密闭隔水的墙体。
4.3国内常用的钢板桩止水填充材料有复合胶Ⅰ，复合胶Ⅱ。
5. 效果和经济性评价
[]s /m 109−ρ 成本比率**
防水密封系统 100kPa 200kPa 应用的难易程度
锁口不处理 ＞100 * - 0
沥青填充材料 ＜60 不推荐 容易 1 水溶性填充材料 ≤0.3 0.3 施工需注意 2 锁口焊接 0 0 仅适用于基坑开挖完毕后互锁的锁口 5
* 在压强150kPa 时的数值: <450
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Oriental Sheet Piling (Shanghai) Leasing Co., Ltd ** 系统的成本沥青填充材料防水密封防水密封系统的成本成本比率= 6. 国内复合胶止水材料特点：
复合胶固结体是疏水性的，化学稳定性高，且耐酸碱等有效溶剂的侵浊，固结体无毒、有良好耐久性，从而生成不坏体。
复合胶主要是用于钢板桩的锁口止水材料，它分为“复合胶I ”和“复合胶Ⅱ”。
“复合交I ”是用于锁口边缝的止水材料，为单组份，出厂前已经调配好，只需开桶把材料涂到两边锁口即可，在72小时后即能自行固化(因钢板拄在打桩的时候不一定—天打好)，可在五天内任意拉动(不影响固化质量)。常温15℃ 60天后达到固化强度。
“复合胶Ⅱ”是双组份为A 、B 二组，主要用于中缝锁口的止水，用时需充分拌匀，加上助剂，它的固化时间可任意调配，可依据现场施工情况而定。
复含胶的施工方便，更可以解决油胶等材料环境污染和冷天和大热天不能施工的问题，它不受任河的环境影响，无需加温，即可自行固化，是钢板桩和其它钢桩锁扣止水的理想材料。 7. 沥青止水材料施工问题：
现场和厂房内施工沥青止水材料时应注意以下问题：
y 钢板桩锁扣应当保持干燥，但允许锁扣中有少量湿气；
y 钢板桩必须放置在非常水平的位置上；
y 推荐采用空气压缩气体，钢刷或者高压水冲洗的方式清理锁扣内部，这样可以保证沥青填充材料黏着在锁扣上，这些方法也适用于有防腐蚀方法要求的钢板桩；
y 防止加热的沥青止水材料从钢板桩锁扣的顶部和底部流出来，所以必须使用乳香把钢板桩锁扣两端塞起来；
y 沥青止水产品的最大混合温度见产品规格；
y 将产品和同类物质均匀搅拌；
y 将搅拌好的沥青止水材料源源不断的倒入钢板桩锁扣内；
y 沥青填充材料应该考虑施工时打桩方向和钢板桩使用时承受水压力；
y 如果单根钢板桩进行沥青止水材料的施工，在每根桩的一根锁扣中填充沥青止水材料，如果多根钢板桩(双根以上)进行沥青止水材料的施工，在扣好的锁扣和在一个自由的锁扣中填充沥青止水材料。
y 锁扣中沥青填充料的高度一般为 8 to 12 mm 。
8. 遇水膨胀止水材料(Roxan 系统)施工问题：
遇水膨胀止水材料最好按照下面要求在工厂应用，除非施工现场有遮护场所施工，一般不建议现场进行施工：
y 钢板桩锁扣应当保持干燥，但允许锁扣中有少量湿气；
y 钢板桩放置在水平的位置上（没有像沥青止水材料那样严格）；
y 采用空气压缩气体清理锁扣内部，这样可以保证沥青填充材料黏着在锁扣上；对于有防腐蚀方法要求的钢板桩，必须采用钢刷或者高压水冲洗的方式清锁扣内部； y 采用施工模具(ProfilArbed 专利产品 LU 88397)将遇水膨胀止水材料挤出在布置好
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Oriental Sheet Piling (Shanghai) Leasing Co., Ltd 的锁扣中，该模具可以保证遇水膨胀材料均匀的布置在锁扣中；
注意!!采用该模板可以保证遇水膨胀止水材料在锁扣中的施工。
y 遇水膨胀材料应该考虑施工时打桩方向；
y 如果单根钢板桩进行止水材料的施工，在每根桩的一根锁扣中填充遇水膨胀止水材料；
y 如果多根钢板桩(双根以上)进行止水材料的施工，按照下面两种方法进行： ① 在扣好的锁扣和在一个自由的锁扣中填充遇水膨胀止水材料；
② 或者采用密封焊接中间扣好的锁扣，在剩余的两个自由锁扣中的一个施工遇水膨胀止水材料。
y 在施工时必须考虑以后钢板桩要压边连接或者锁扣相扣连接。
9. 参考文献
The Impervious Steel Sheet Pile Wall. Part 1：Design (Edition 2-22-06-1-E)
锁扣
The Impervious Steel Sheet Pile Wall. Part 2：Practical Aspects (Edition 2-22-06-1-E) EN 12063：1999 Execution of special geotechnical work. Sheet pile walls
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