型钢组合钢板桩技术

武汉市某工程位于汉口后湖地区，该项目为一河流明渠改箱涵工程。围堰基坑开挖深度约5~7m，围堰为狭长型，长约420m，宽约42m。为确保河流的正常通流，该围堰项目分东西两个区块先后进行。该区域上部淤泥质土、淤泥质粘土层深厚达12m~15m，地质条件较差，围护结构初步采用上部放坡，下部拉森钢板桩结合钢支撑支护，在河流中间分区部位北侧采用填土挡土坝作为临时反压土坝。经大量的分析计算，在局部软土层深厚区块采用拉森钢板桩难以满足强度及稳定性的要求，而其他支护形式如钻孔灌注桩等由于场地条件施工困难、造价昂贵，因而考虑采用组合型钢钢板桩这一支护形式，如下图支护剖面图。

图中所示，围堰内插为15m长H500X300型钢，围堰外侧为9m长4号拉森钢板桩，在设计计算时，强度、变形及稳定性计算按H型钢单独作为支护结构的模型计算，拉森钢板桩的抗力可以作为安全储备；而围堰的止水全部由拉森钢板桩承担，为满足围堰的止水性能，拉森钢板桩插入坑底以下软黏土地层不小于4m，且满足渗流稳定性的要求。因而图中H型钢的长度要远长于拉森钢板桩的长度。

为确保拉森钢板桩与H型钢的紧密贴合，满足组合型钢钢板桩整体性能，施工时必须确保质量，外侧钢板桩通过锁扣紧密搭接，施工H型钢时与钢板桩贴合紧密，在H型钢的上部翼缘板与拉森钢板桩满焊焊接牢固（如图组合型钢钢板桩连接节点），以确保H型钢与拉森钢板桩的整体变形，提高组合型钢钢板桩的整体抗力性能。

基坑开挖注意事项

(1)在正式施工前,应对各种可能发生的情况进行预估和对策分析,制定详细、可行的施工应急措施和方案。

(2)在开挖过程中遵循分层、对称、平衡原则。

(3)在开挖过程中,应严格按照深基坑开挖方案进行施工;采取有效措施,确保边坡土体及动态土坡的稳定性,慎防土体的局部坍塌,造成对主体桩位***、现场人员损伤和机械损坏等工程事故。

(4)基坑四周及支护范围严禁堆土或堆载,挖机配合自卸车或装载机边挖边运至地点。

(5)机械开挖过程中严禁碰撞、夯砸钢板桩围堰及内支架支撑;基坑过程中机械严禁挖、碰、砸桩头,造成桩头损坏。

(6)钢板桩支护的基坑开挖完成后,及时封底,施工垫层。

(7)施工前,应对所有施工人员和机械操作手进行技术交底,特殊工种持证上岗,增强施工人员的安全意识,做足施工技术准备工作,确保基坑开挖施工安全。

2.3.3基坑排水施工工艺

1.基底明沟法排水

(1)开挖基坑有渗水时,采用明沟法排水;沿坑底四周基础范围以外挖排水沟和集水坑,汇集基坑渗水,然后用水泵排除坑外。

(2)排水沟、集水坑的大小,主要根据渗水量的大小而定,一般排水沟深不小于0.3m,底宽应不小于0.3m,纵坡为1%～5%;集水坑一般设在下游位置,一个或数个,小边长0.6m,深度一般应大于0.7m或低于进水的高度;抽水能力应为渗水量的1.5倍～2.0倍;基坑排出的水要以水管或水槽远引。

挡土灌注桩与土层锚杆结合支护桩顶不设锚桩、拉杆,而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定，在桩中间挖土，直至设计深度适于大型较深基坑，施工期较长，邻近有建筑物，不允许支护、邻近地基不允许有下沉位移时使用。

钢板桩支护当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U型钢板桩，又称拉森钢板桩。U型钢板桩钢板桩水上围堰1）无锚板桩从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。打法简便、快速，但单块打入易向一边倾斜，累计误差不易纠正,壁面平直度也较难控制。仅在桩长＜10m、工程要求不高时采用。又称单独打入法。2）有锚板桩的双层围檩插桩法是先沿板桩边线搭设双层围檩支架，然后将板桩依次在双层围檩中全部插好，形成一个高大的板桩墙。待四角封闭合拢后，再按阶梯形逐渐将板桩一块块打至设计标高。该打法可保证平面尺寸准确和板桩垂直度，但施工速度慢。

地下连续墙支护先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间用机械挖土。该支法刚度大、强度高，可挡土、承重、截水、抗渗,可在狭窄场地施工,适于大面积、有地下水的深基坑施工。

八大基坑支护类型及优缺点汇总

1.放坡开挖优势：造价便宜，支护施工进度快。劣势：回填土方较大，雨季因浸泡容易局部坍塌。适用：场地开阔，土层较好，周围无重要建筑物、地下管线的工程。放坡高度超过5m，建议分级放坡。注意事项：周边条件允许情况下，尽量坡度放大，软土地区放坡尽量增加坡脚反压，做好降水、截水、泄水措施。一般情况可用铁丝网代替钢筋网，用石粉代替砂、石喷砼护面。

2.土钉墙(加强型土钉墙)优势：、经济性好、效果较好、在土质较好地区应积极推广。劣势：土质不好的地区难以运用，需土方配合分层开挖，对工期要求紧工地需投入较多设备。适用：主要用于土质较好地区，开挖较浅基坑。注意事项：对于周边临近建筑物或道路等对变形控制较严格区段或较深的基坑，需增加预应力锚杆或锚索，称之为加强型土钉墙，因施加预应力较小，可设置简易腰梁。根据土层及地下水情况能干法成孔尽量干法成孔。如遇回填土及局部软土层，钢筋土钉改为钢花管土钉采用冲击器击入效果更佳。

3.复合土钉墙(加强型复合土钉墙)优势：复合土钉墙具有挡土、止水的双重功能，效果良好;由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土;一般情况下较经济。劣势：施工工期相对较长，需待搅拌桩或旋喷桩达到一定强度方可开挖。适用：存在软土层区域，或回填土区域，或受场地限制需垂直开挖区域。注意事项：深层搅拌桩在较厚砂层施工较易开叉，需设置多排搭接。由于搅拌桩抗拉抗剪性能较差，一般情况需内插钢管或型钢，并设置冠梁。对于局部狭窄区域，搅拌桩机械无法施工时，可采取高压旋喷桩代替。对于周边临近建筑物或道路等对变形控制较严格区段或较深的基坑，需增加预应力锚杆或锚索，称之为加强型复合土钉墙。