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组合钢板桩方案汇总

拉森钢板桩 2018年8月8日 项敏 108
前  言

随着建筑行业对施工的环保,功效的重视,原有工法的工期长,环境破坏等问题越来越突出,市场已经比较成熟的钢板桩工法,环保,高效。但是钢板桩抗侧刚度相对较小,变形较大,一般适用于开挖深度不大于7m,在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应用较少。为拓展钢板桩的应用领域,采用钢板桩和H型钢或管桩形成组合钢板桩基坑支护结构开始在国内应用。本文就国内外已经比较成熟的组合桩工法做一简单汇总,给大家做一参考,在设计施工方案的时候可以作为借鉴参考。


组合钢板桩方案汇总

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❂ 帽型H型钢板组合钢板桩  

新日铁住金 900mm宽度 帽型钢板桩

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帽型+H 型工法,是将 H 型钢与具世界最大宽度(900mm)的帽型钢板桩焊接在一起,形成大截面 的组合式钢板桩的工法。 


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❂ PC工法桩  

PC工法桩的前身为传统的拉森钢板桩,单纯的钢板桩不论是U型Z型还是直腹型,因其截面刚度小在深基坑应用时势必需要多层撑锚结构,从而加大了施工难度导致其快速高效的优势的不断发挥。为了增大截面刚度我司工程技术人员想到可以将拉森桩与钢管结合使用形成各种截面的组合装用于挡土和止水;

作为一种可重复利用的绿色环保建材,PC工法桩(钢管与拉森桩组合)以其高强.轻型.材质稳定.质量可靠.耐久性好.耐候性好.止水以及使用全过程无污染施工便利检查验收环节简便重复使用经济性好的诸多优点,受到基坑行业的重视和青睐; 

PC工法组合钢管桩通过设置连接小企口将钢管桩与拉森钢板桩企口连接的组合式围护桩。该桩适用于基坑工程的支护结构,建筑工程、市政工程、港口工程、水利工程的陆上部位以及邻水基坑可参考使用。

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❂ HSW工法   


钢板桩抗侧刚度相对较小,变形较大,一般适用于开挖深度不大于7m,在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应用较少。为拓展钢板桩的应用领域,采用钢板桩和H型钢形成组合钢板桩基坑支护结构,简称为HSW工法(H shaped steel & Steel sheet pile Wall)。钢板桩可以挡土,止水;H型钢刚度大,组合结构整体刚度大。H型钢和钢板桩可以工程和地质特点,灵活设置长度,即钢板桩长度设置满足渗流稳定(止水帷幕深度)、整体稳定、倾覆、隆起验算需要;而H型钢长度需要,满足支护结构强度和变形需要。

主要有两种连接方式,一种是H型钢置于钢板桩内侧,先施工钢板桩,然后施工H型钢,拔除则相关。钢板桩和H型钢分开施工,施工中土体阻力小、操作灵活,方便回收。另外一种是H型钢置于钢板桩外侧,此时钢板桩和H型钢之间必须固结,两者之间通过焊接或螺栓连接形成整体,施工和拔除均一次性完成。H型钢置于钢板桩外侧,结构整体刚度大,控制变形能力强,不足是打入和拔除困难

组合结构可以充分发挥钢板桩、H型钢的优点,结构刚度大,兼有挡土止水功能,施工快捷、简单,质量易控制,可循环利用、节约成本。

在经济高速发展、基础设施和民用建筑建设规模不断扩大的背景下,在密集的城市中心开发利用地下空间成为一种必然。一些开挖深度较浅,土质条件较好的基坑往往采用拉森钢板桩作为挡土和止水结构,例如防波堤、护岸、船坞、码头、人工岛、船闸、地下隧道、路堤、挡土墙、防渗墙、地基加固等永久性工程和围堰、基坑围护等临时性工程。然而,在江、河内及周边软黏土地区进行围堰施工,往往由于拉森钢板桩的刚度不能满足安全性要求;而采用其他支护形式,例如钻孔灌注桩、SMW工法等虽可以满足设计要求,但施工成本显著增加且难以在滩涂、河流中施工。

为解决在软黏土地区基坑及围堰的支护,可以采用组合型钢钢板桩的支护形式,例如钢板结合H型钢、拉森钢板桩结合H型钢等(见图),通过钢板或者拉森钢板桩的连续锁扣搭接形成一道连续密封的止水结构,同时在钢板桩内侧施工一排H型钢以满足整个支护结构的刚度及稳定性要求。


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采用组合型钢钢板桩技术可以满足更深、更为复杂地质条件下的围堰工程,拉森钢板桩可以满足止水性要求,同时H型钢的高强度和刚度能满足各种不同深度和复杂地质条件下的基坑围护要求,可以根据支护结构刚度的不同采用不同型号的H型钢。施工H型钢和钢板桩时,可以采用震动冲击工艺,在噪音控制要求高的地区还可以采用静压植桩机技术,施工快捷、便利;且型钢组合钢板桩结构在施工完成后便可以直接开挖,施工效率高、工期短;在围堰工程完成后,H型钢和钢板桩可以回收并重复利用,不仅节约了钢材,降低了工程造价,且施工过程无泥浆污染问题,主体结构完成后型钢可以拔出回收,避免围护结构成为永久障碍物遗留在地下。


❂ HUW组合钢板桩   

HUW工法(中文:HU型钢板桩连续墙,英文:H steel U steelcontinuous Wall )是一种能取代拉森钢板桩(尤其是深水基坑使用的6号拉森桩18米–30米的长桩)、SMW工法桩、灌注桩等基坑围护的新工艺。

 HU组合拉森钢板桩连续墙是一种采用带止口的H型钢和带止口的U拉森钢板桩通过定位架施打并连成一体的钢板桩连续墙。他具有止水效果极好、强度大、施工进度快、环保、高效、节能、取材方便等优越性。深受广大业主、总包及施工单位的青睐。

HUW工法优势:
1、节约成本
    HUW工法与传统的基坑围护工艺深水基坑中的6号钢板桩、SMW工法、灌注桩等相比成本能节约5%—20%。

2、缩短工期
    HUW工法利用全自动调节水平的定位架,先喂桩再用振动锤送桩,故日施工进度能确保20延米以上。与SMW工法、灌注桩等相比工期能节约30天以上。

3、取材方便
    由于HUW工法所使用的材料的结构比较简单,主要采用H型钢、14mm卷板、60*10的无缝钢管、28φ的圆钢等国产钢材进行加工即可使用,故取材非常便捷。


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❂ HUC组合钢板桩   

  



❂ HZ+AZ组合钢板桩  

HZ+AZ组合板桩;


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拓展阅读

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众所周知,围堰就是指在水利工程建设施工中,为建造水利设施而修建的围护结构,主要作用是防止水和泥土等进入建筑物的修建位置,并且可以支撑基坑的坑壁,在围堰里排水开坑,修筑建筑物。


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在爱知县高速路一座大桥的附近又修建了一座大桥,由于施工处地质比较差,此次围堰的施工采用了一种特殊的围堰方法-钢管桩围堰,管桩基础围堰直径为12米,它是由30根壁厚14毫米直径1米的钢管桩所组成。这次围堰施工并不是采用钢管桩与拉森钢板桩相组合的形式,而是在钢管桩两侧各焊上一条C型槽。这两条C型槽相扣非常紧凑,当围堰的所有钢管桩达到设计的深度后,可以把水和泥土等抽离出来后再筑承台及墩身,当桥墩完成后把超过承台上方的管桩部分割除掉。


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由于现场海底的土质比较松软,为了达到既定的承载能力,需保证钢管桩下沉不得少于30米,把打完桩后的钢管桩每3根焊接起来,这样就防止在打桩的过程中如果遇到其他钢管下沉的情况。这项工程比较复杂,施工的设备并不是在船舶上,而是在一个专门搭建的钢架平台上。这样的话施工设备可以更好地接近施工点的附近,可以同时施工好几根柱子。

采用这种钢管桩围堰的施工方法大大提高了工程质量和施工进度,并且比较经济。


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根据现有应用情况来看,

组合桩的不足是打入和拔除困难,

部分材料周转运输及堆存成本较高。

以上内容由项敏整理汇总

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