組合鋼板樁（HSW 工法）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計工程應用

張 潔

(江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院， 江蘇 淮安 223001)

0 引言

拉森鋼板樁抗側(cè)向剛度相對較小，直接采用變形較大，一般運用在開挖深度不超過7m 的基坑，在挖深較大和周邊環(huán)境要求較高的基坑工程中運用較少。為拓展鋼板樁的應用領(lǐng)域，采用鋼板樁和H 型鋼形成組合鋼板樁基坑支護結(jié)構(gòu)，簡稱為HSW 工法（H shaped steel & Steel sheet pile Wall）。拉森鋼板樁可以擋土，止水；H 型鋼則剛度較大，組合形成剛度大結(jié)構(gòu)整體。鋼板樁和H 型鋼靈活選擇長度，拉森鋼板樁長度設(shè)置需滿足滲流穩(wěn)定（止水帷幕深度）、整體穩(wěn)定、傾覆、隆起驗算需要；而H 型鋼長度則需要滿足支護結(jié)構(gòu)變形和強度的需要。

組合結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮鋼板樁、H 型鋼的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)剛度大，兼有擋土止水功能，施工快捷、簡單，質(zhì)量易控制，可循環(huán)利用、節(jié)約成本。

在經(jīng)濟高速發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施和民用建筑建設(shè)規(guī)模不斷擴大的背景下，在密集的城市中心開發(fā)利用地下空間成為一種必然。一些開挖深度較淺，土質(zhì)條件較好的基坑往往采用拉森鋼板樁作為擋土和止水結(jié)構(gòu)，但是在一些基坑開挖深度較深，土質(zhì)稍差且周邊有需要保護的構(gòu)建筑物時，往往由于拉森鋼板樁的剛度不能滿足安全性要求；而采用其他支護形式，例如鉆孔灌注樁、SMW 工法等雖可以滿足設(shè)計要求，但施工成本顯著增加，施工復雜程度顯著提高。

為解決在基坑較深，土質(zhì)較差環(huán)境的基坑可以采用組合型鋼鋼板樁（HSW 工法）的支護形式，通過鋼板或者拉森鋼板樁的連續(xù)鎖扣搭接形成一道連續(xù)密封的止水結(jié)構(gòu)，同時在鋼板樁內(nèi)側(cè)施工一排H 型鋼以滿足整個支護結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性要求。

1 工程案例

1.1 方案比選

本基坑基坑周長951m,基坑面積約25920m2?；哟竺骈_挖深度5.9m。

基坑東側(cè)、北側(cè)外線外為正在使用的道路，西側(cè)、南側(cè)紅線外為已建小區(qū)道路。

經(jīng)現(xiàn)場踏勘，本基坑西側(cè)地下電纜距離支護樁坡頂最近5.8m，燃氣距離支護樁坡頂最近8.6m,國防光纜距離支護樁坡頂最近7.1m，污水管道距離支護樁坡頂最近13.1m；北側(cè)地下電纜距離支護樁坡頂最近2.8m；

根據(jù)現(xiàn)場情況，四周支護距離較為局限，且基坑深度接近6m，周邊道路管線需要妥善保護。經(jīng)過多次方案比選，最終放棄較為常規(guī)的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁的支護方式，選擇了組合鋼板樁作為本基坑的支護方案，為建設(shè)單位節(jié)省了工期，節(jié)約了造價。

1.2 設(shè)計方案

本基坑采用拉森鋼板樁+H 型鋼（HSW 工法）支護，鋼板樁、型鋼長12m；

1.3 現(xiàn)場施工

2 支護結(jié)果分析

2.1 樁頂沉降位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2.2 深層水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

3 結(jié)論

通過對比周邊曾經(jīng)設(shè)計過的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁工程發(fā)現(xiàn)，組合鋼板樁支護方案無論在變形還是在止水方面都較為完美的實現(xiàn)了在此次工程的作用，甚至在變形方面較鉆孔樁還有優(yōu)勢。在市場經(jīng)濟的大環(huán)境下，為施工單位的施工提供了便利，為建設(shè)單位節(jié)約了大量的造價和工期。