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不同规范对钢板桩支护设计的几个要点

拉森钢板桩 2023年2月8日 项敏 753



摘 要


因兼具挡土止水、插打和拔除便利、工期短、造价低等优点,拉森钢板桩在基坑支护领域有一定的地位,市政管道支护方面尤为突出。但在一些项目的设计和方案评审过程中,部分人对拉森钢板桩支护的设计细节缺少一定的认识,作者翻看了一些相关规范,从四个方面罗列供大家参考。


1、钢板桩牌号(强度)


部分人认为拉森钢板桩材质跟普通型钢(Q235、Q345)是一致的,我们找到几本规范对钢板桩强度的规定进行一一罗列。


1.1. 《钢板桩》

2018年中华人民共和国住房和城乡建设部发布了一本中华人民共和国建筑工业行业标准:《钢板桩》(JG/T 196-2018)规范内把钢板桩分为冷弯钢板桩和热轧钢板桩,根据规范内7. 4.1条表5,冷弯钢板桩常见牌号为Q345、Q390、Q420和355NH,力学性能见下图:

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根据规范内7. 4.2条表6,热轧钢板桩常见牌号为Q295、Q355、Q390、Q420和Q460(此处省略屈服强度数字后的字母P或WP),力学性能见下图:

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1.2. 《冷弯钢板桩》

2013年9月中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了一本国家标准:《冷弯钢板桩》(GB/T 29654-2013),根据规范内7.2条规定,冷弯钢板桩用钢的牌号通常采用Q235、Q295、Q345、Q390、Q420和355NH。


1.3. 《热轧钢板桩》

2021年10月国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会联合修订了一本国家标准:《热轧钢板桩》(GB/T 20933-2021),根据规范内6.4条表6,热轧钢板桩常见牌号为Q295、Q355、Q390、Q420和Q460(此处省略屈服强度数字后的字母P),力学性能见下图:

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1.4. 《钢板桩支护技术规程》

2020年中国工程建设标准化协会批准了由建研地基基础工程有限责任公司主编的协会标准:《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020),根据规范内4.2.4条规定,国产钢板桩强度设计值可按照表4.2.4的规定采用,具体见下表:

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1.5. 安徽《钢板桩基坑支护技术规程》

安徽省地标《钢板桩基坑支护技术规程》(DB34/T3946-2021)3.0.2条钢板桩的材料强度不应低于Q295P,6.1.3条给出了热轧钢板桩的力学性能指标:

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1.6. 小结

查看《热轧钢板桩》和《冷弯钢板桩》规格表可以发现,常规市面上常见的拉森Ⅲ型和Ⅳ型钢板桩为热轧钢板桩,《热轧钢板桩》(GB/T 20933-2021)6.1.1.2条表1中的PU400×125为拉森Ⅲ型钢板桩,PU400×170为拉森Ⅳ型钢板桩,综合以上规范,钢板桩的最低屈服强度为295MPa,且市面上这两种国产型号用钢的牌号通常为Q390(即抗弯强度设计值为345MPa),拉森Ⅲ型和Ⅳ型钢板桩可按照《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020)表4.2.4对应的强度设计值进行抗弯和抗剪承载力验算,附上几家国内钢材生产厂商的检测报告供参考。

不同规范对钢板桩支护设计的几个要点
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2、承载力验算


2.1. 《钢板桩支护技术规程》

《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020)4.5.2条规定钢板桩的抗弯承载力验算按照下式规定:

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公式中引入钢板桩重复利用折减系数,对于首次使用的新钢板桩,取1.0;对于重复使用的旧钢板桩,宜通过断面测量后的实际断面进行计算;无相关数据经验时,根据重复利用次数,可取0.6〜0.95。


4.5.7条规定钢板桩的抗剪承载力验算按照下式规定:

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2.2. 山西《钢板桩支护技术规程》

山西省地方标准《钢板桩支护技术规程》(DBJ04/T 328-2016)4.6.4条对钢板桩构件进行抗弯承载能力计算时也考虑钢板桩重复利用折减系数,具体规定如下:

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对于首次使用的新钢板桩,取1.0;对于重复使用的旧钢板桩,根据重复利用次数,参考取值0.85〜0.95。


2.3. 广东《深基坑钢板桩支护技术规程》

广东省地方标准《深基坑钢板桩支护技术规程》(DBJ/T 15-214-2021)6.3.3条规定:计算U 型钢板桩墙的抗弯刚度时,每延米钢板桩墙的截面惯性矩应乘以折减系数,其值宜通过试验及施工经验确定,无经验时,可取0.6~0.9。


2.4. 安徽《钢板桩基坑支护技术规程》

安徽省地标《钢板桩基坑支护技术规程》(DB34/T3946-2021)4.2.1条钢板桩截面抗弯承载力验算考虑钢板桩重复利用折减系数,具体规定如下:

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对于首次使用的新钢板桩,取1.0;对于旧钢板桩,无相关数据经验时,根据重复利用次数,可取0.85〜0.95。


2.5. 小结

各地标均给出了抗弯承载力验算公式,对重复使用的钢板桩刚度均进行了折减,折减系数根据经验可取0.6〜0.95。只有《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020)给出了抗剪承载力验算公式,


3、适用地层


3.1. 《钢板桩支护技术规程》

《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020)3.0.1条规定钢板桩支护结构适用于以黏性土、粉土、砂土为主的场地,对存在杂填土层、碎石土层的场地,应通过现场试验确定其适用性。


3.2. 山西《钢板桩支护技术规程》

山西省地方标准《钢板桩支护技术规程》(DBJ04/T 328-2016)3.0.2条规定:钢板桩支护适用于软弱土、粉土、布性土、砂土等一般土层地质,具体可按表3 .0. 2 选择钢板桩支护适用的地质条件,见下表

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3.3. 广东《深基坑钢板桩支护技术规程》

广东省地方标准《深基坑钢板桩支护技术规程》(DBJ/T 15-214-2021)3.0.7条规定:振动沉桩法及静压沉桩法适用于标准贯入试验锤击数小于25 的砂土、粉土及黏性土地层;高压射水辅助沉桩法适用于砂土、碎石土及标准贯入试验锤击数小于50 的粉土及黏性土地层;螺旋钻辅助静压沉桩法适用于标准贯入试验锤击数小于75 且最大粒径小于75mm 的碎石土地层。

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3.4. 安徽《钢板桩基坑支护技术规程》

安徽省地标《钢板桩基坑支护技术规程》(DB34/T3946-2021)3.0.1条钢板桩适用于以黏性土、粉土、砂土地层为主的基坑支护工程,对存在块石大或含量多的杂填土、碎石土或岩层的基坑工程应通过现场工艺性试验确定适用性。


4、拔桩桩孔回填

4.1. 《钢板桩支护技术规程》

《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020)5.7.6条规定拔除钢板桩后,应按设计要求对桩孔填充处理。桩孔填充材料可采用砂土,也可采用水泥与水玻璃双液浆、水泥浆或水泥砂浆。填充方法可采用振动法、挤密填入法及注入法等,应填充密实。


4.2. 山西《钢板桩支护技术规程》

山西省地方标准《钢板桩支护技术规程》(DBJ04/T 328-2016)5.4.6条对拔桩桩孔处理有一定的要求,桩孔处理:为了避免由于拔桩时带土过多而引起地面沉降和位移,需要对留下的桩孔进行回填处理,对于周边环境保护要求严格的工程,特别是邻近有建(构)筑物、道路或地下管线的场合,尤其应注意及时回填;根据现场实际’情况,桩孔处理方法可采用浇水灌砂捣实或注浆处理。


4.3. 广东《深基坑钢板桩支护技术规程》

广东省地方标准《深基坑钢板桩支护技术规程》(DBJ/T 15-214-2021)7.4.5条规定:钢板桩拔出后留下的孔洞,应及时回填夯实或注浆填充。


4.4. 安徽《钢板桩基坑支护技术规程》

安徽省地标《钢板桩基坑支护技术规程》(DB34/T3946-2021)5.4.6条应及时对拔桩产生的土体孔洞或空隙进行填充处理,可根据孔洞大小采用砂土、水泥砂浆填充或双液注浆,充填应密实且无漏填。



来源:公众号【遇建江城】

作者:土行孙
编辑整理:项 敏


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扩展阅读


关于热轧钢板桩标示


SP是拉森钢板桩的简写,在设计图纸上会有一些厂牌,最常见的就是FSP,以下是标示的演变说明。


2012年10月1日,新日本制铁株式会社与住友金属工业株式会社合并,成立了新日铁住金株式会社。

2019年4月1日,新日铁住金公司正式将公司更名为日本制铁公司。

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现用标示: NSSP 日本制铁的产品简称(Nippon Steel Sheet Pile)

以下为日本制铁原有使用过的标示简称清单:

NSP 原新日本制铁的产品简称(Nippon Steel Sheet Pile)

FSP 富士制铁公司的产品简称(Fuji Steel Sheet Pile)

YSP 原八幡制铁公司的产品简称(Yawata Steel Sheet Pile)

SKSP 原住友金属制铁公司的产品简称(Sumitomo Sheet Pile)



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