HU型锁扣式钢板桩在基坑支护中的应用

Ｈ　Ｕ型锁扣式钢板桩在基坑支护中的应用　冯进华　中建港务建设有限公司　上海　２００４３８　摘要：结合上港集团外高桥冷库项目中的地下水泵房基坑施工实例，在工期较紧、造价有限的情况下，对基坑围护　结构类型进行比选，确立了ＨＵ型锁扣式钢板桩在基坑围护施工中的应用。实践证明：ＨＵ型锁扣式钢板桩具备施工简　便、缩短工期、降低成本、可重复利用的特点，值得在类似工程中推广应用。　关键词：ＨＵ型锁扣式钢板桩；基坑支护；施工工艺；效益分析　中图分类号：ＴＵ７５３．３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００４—１００１（２０１８）０６　０８２５．０２　ＤＯＩ：１０　１４１４４４．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ．２０１８　０６００１　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨＵ　Ｌｏｃｋ　Ｃａｔｃｈ　Ｔｙｐｅ　Ｓｔｅｅｌ　Ｓｈｅｅｔ　Ｐｉｌｅ　ｔｏ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｉｔ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　ＦＥＮＧＪｉｎｈｕａ　Ｃｈｉｎａ　Ｓｔａｔｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｈａｒｂｏｕｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３８，Ｃｈｉｎａ　１　工程概况　上港集团外高桥冷库项目地处上海市浦东新区外高桥　港区，其配套的地下１层水泵房基坑位于冷库东北角，消防　水池及事故水池位于其北侧。由于消防水池、事故水池与　水泵房相互之间位置较近，故采取整体基坑开挖。基坑大　２、图３）。对撑采用１道　６０９ｍｍ×１６ｍｍ钢管进行内支撑　布置，钢围檩采用５８２　ｍｍ×３００　ｍｍ×１２　ｍｍ×１７　ｍｍ双拼　Ｈ型钢与围护桩进行整体连接。通过受力分析，该围护体　系稳定性好，安全性高。相比传统的拉森钢板桩围护，新　型锁扣式结构桩间密封效果更好，锁扣部位更为牢固，抗　侧压及止水防渗效果更佳。支撑体系中只需１道内支撑，有　面降坡后水泵房开挖深度为６．６５　ｍ、消防水池为５．５０　ｍ、事　故水池为４．０５　ｍ，其内部有相应的吸水坑需局部超挖０．４５、　利于施工安装与土方开挖，施工工期较短，材料可重复利　用以降低成本。　１．００、１．００　ｍ。其中基坑围护施工为关键工序，它将直接影　响基坑施工的安全稳定性，对后道工序乃至整个工程起着　至关重要的作用。　。ｍｍ钢管支撙　２　基坑围护支护形式研究　根据工程特点，基坑挖深４．０５～６．６５　ｍ，开挖面积不　大，但基坑深度较深，对于类似开挖深度的基坑，通常可　采用拉森钢板桩、ＳＭＷ工法桩的围护形式。　由于工程施工工期较紧，该工序的预算造价有限，采　用上述传统的围护结构施工时，都难以达到深基坑安全高　效、方法简便、施工成本低等目标，不利于施工。　图１围护体系断面　迎坑面∞　一　－厚３ｏｏ混凝土换撑　ＩＨ型钢　经综合分析，决定使用ＨＵ型锁扣式钢板桩围护。采用　长１５　ｍ的７００　ｍｍＸ　３００　ｍｍＸ　１３　ｍｍＸ２４　ｍｍ的Ｈ型钢＋长　ｒ√　迎土面　１２　ｍ的ｕ型钢板桩的组合围护桩的形式（图１）。Ｈ型钢围　护桩两侧定制用　６０ｍｍＸ１０ｌｌｌｍ无缝钢管作为空心锁扣，　ＵＩ４型钢板桩两侧定制用　２８　ｍｍ竖向钢筋作为锁芯（图　图２围护桩连接节点　图３围护桩平面示意　３　ＨＵ型锁扣式钢板桩在施工中的应用　３．１　施工流程　场地平整一放设沉桩定位线一开挖围护桩沟槽一安装　作者简介：冯进华（１９７１一），男，本科，工程师。　通信地址：上海市杨浦区国顺东路１９号首东大厦　（２００４３３）。　电子邮箱：３０６６６３８２１＠ｑｑ．ｃｏｍ　收稿日期：２０１８．０４．０２　导向架一设备调试完毕一Ｈ型钢板桩施打一Ｕ型钢板桩施打　一Ｈ型钢桩和Ｕ型钢板桩调整至设计标高一再继续施打下一　组至基坑一圈施工完毕一基坑开挖一首道内支撑体系安装　一基础施工一上部结构施工一回填土方一基坑围护桩拔除　建筑施工·第４ｏ卷·第６期ｌ固　冯进华：ＨＵ型锁扣式钢板桩在基坑支护中的应用　一回填桩孔ｌ　】力施加到位后在活动端中楔紧垫块，并固定牢固，持续　２～５　ａｉｒｎ后方可回油松开千斤顶，完成该根支撑的安装。　５）预应力施加中，必须严格按照设计要求分步施加预　应力，每根钢支撑分２级施加。　３．２机械设备　１）打桩设备：采用１辆５０　ｔ履带吊配置１台Ｄ１３０振动锤　实施打拔桩。　２）导向架：采用全自动水平调节定位导向架，导向架　３．５钢板桩拔除　采用履带吊配置振动锤进行围护桩的拔除，设法减少　拔桩带土现象，必要时采取灌水、灌砂措施，即利用振动　产生的强迫振动扰动土质，破坏围护桩周围土的黏聚力以　内设置有自平衡功能的液压调平系统。同时，在沉桩导向　架上安装有横向的液压千斤顶，千斤顶前端安装滑轮，限　制桩身位置，确保桩身在施打过程中的垂直度。　３．３钢板桩沉桩　１）根据平面布置图在基坑外设置沉桩控制线，该控制　线不可被破坏，安排挖机进行沉桩沟槽的开挖，导向架架　设在沉桩沟槽上。　２）采用经纬仪和水平仪控制和调整导向架位置，导向　架也可进行全自动自调节水平功能的二次开发。　３）先利用导向架用振动锤一次成排打入Ｈ型钢，可　根据导向架的桩位格数量确定根数，然后将Ｕ型钢板桩插　入导向架，用振动锤将其打入至导向架高度，再移除导向　架，用振动锤振动钢板桩到设计标高，后续依次类推。　４）当Ｈ型钢板桩施工完毕后，开始插入Ｕ型钢板桩，　施工前，ｕ型钢板桩两侧的圆钢锁扣应涂上黄油，降低与　锁口的摩擦力。　５）履带吊起吊围护桩，对准桩与Ｈ型钢定位桩的槽　口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不能　下降为止。开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速　度，尽可能地使桩保持竖直，提高整体强度。　６）在振动下沉过程中，注意导向架动滑轮的变化，保　持动滑轮与Ｈ型钢板桩接触，且桩始终能保持滑动。　７）围护桩施工过程中受到石块等侧向挤压作用力大　小不同，容易发生偏斜，可在发生偏斜位置将围护桩往上　拔１．０～２．０　ｍ，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使　大的块石被振碎或使其发生位移，让围护桩的位置得到纠　正，减小围护桩的倾斜度。　３．４围檩及支撑安装　１）基坑围护桩施打完毕，按照基坑内支撑的布置形　式，进行内支撑的沟槽开挖及内支撑安装，安装完毕后，　沟槽顶部铺好盖板。　２）支撑体系的安装与拆除顺序按照受力计算和土方开　挖工况进行。　３）钢围檩安装前在其底部用厚８　ｍｍ钢板，每ｌ　ｍ焊接　ｌ组水平搁置点。钢围檩采用５８２　ｍｍ×３００　ｍｍ×１２　ｍｍ×　１７　ｍｍ双拼Ｈ型钢与围护桩进行整体连接，连接节点均采　用平接方式进行焊接。在基坑转角处设置斜向支撑，采用　５８２　ｍｍ×３００　ｍｍ×１２　ｍｍ×１７　ｍｍ的Ｈ型钢角撑。　４）对撑采用　６０９　ｍｍ×１６　ｍｍ型钢管进行内支撑　布置，用２台１００　ｔ液压千斤顶放入活动端顶压位置。预应　幽２０１　８．６·Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　克服拔桩阻力，将桩拔除。　４　实施效果　通过在实际工程中的运用，采用ＨＵ型锁扣式钢板桩围　护结构，其基坑围护实施效果很好。　４．１过程使用情况　１）与传统的拉森板桩施工类似，材料取材方便。　２）基坑围护桩抗倾覆及整体稳定性较强，内部只需采　用１道支撑，从而给后续土方开挖及混凝土结构施工带来了　便利。　３）通过对基坑围护的定期监测，其桩项水平位移量很　小，为２．０～３．５　ｃｍ，未发生围护墙整体倾斜。　４）基坑内始终能保持干施工作业，止水效果好。　４．２经济效益　１）节约成本。在预算有限的情况下使用该工艺，造价　相对较低，约７０万元，相比采用ＳＭＷ工法桩实施，费用节　约３５％￣５０％。　２）缩短工期。与传统的拉森板桩施工工艺类似，施ｊ二　速度快，相比采用ＳＭＷ　法桩施工，可缩短工期３０　ｄ。　５　结语　通过工程实践运用，ＨＵ型锁扣式钢板桩围护具有稳定　性好、止水性强、占地小、节约成本、施工快等优点。相　比传统的拉森板桩，它能够突破更深的基坑工程要求，相　￣ＣＳＭＷＩ法、灌注桩等，费用更低。因此，它在类似工程　中值得被推广应用。　参考文献　［１】　中国建筑科学研究院．建筑基坑支护技术规程：ＪＧＪ　１２Ｏ一２０１２［ｓ］．　北京：中国建筑．ｚ－，ｊｋ出版社，２０１２．　［２］　龚晓南．深基坑工程设计施工手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，　１９９８　［３］张海通，张红秀．异形钢板桩现场制作工艺［Ｊ１１人民长江，２０００，３１　ｆ１２１：ｌ４．　［４］周述芳，孙飞．复杂地质条件下锁扣钢管桩深水围堰施工【ＪＪ．铁道建　筑技术．２０１２（１０）：６６—６９．　［５］李振中．锁扣钢管桩围堰施工技术［Ｊ】．科技信息，２０１０（１５）：３２０