前 言
隨著建筑行業(yè)對施工的環(huán)保,功效的重視,原有工法的工期長,環(huán)境破壞等問題越來越突出,市場已經(jīng)比較成熟的鋼板樁工法,環(huán)保,高效。但是鋼板樁抗側(cè)剛度相對較小,變形較大,一般適用于開挖深度不大于7m,在周邊環(huán)境要求較高和挖深較大的基坑工程中應(yīng)用較少。為拓展鋼板樁的應(yīng)用領(lǐng)域,采用鋼板樁和H型鋼或管樁形成組合鋼板樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)開始在國內(nèi)應(yīng)用。本文就國內(nèi)外已經(jīng)比較成熟的組合樁工法做一簡單匯總,給大家做一參考,在設(shè)計(jì)施工方案的時(shí)候可以作為借鑒參考。
帽型H型鋼板組合鋼板樁
新日鐵住金 900mm寬度 帽型鋼板樁
帽型+H 型工法,是將 H 型鋼與具世界最大寬度(900mm)的帽型鋼板樁焊接在一起,形成大截面 的組合式鋼板樁的工法。
PC工法樁
PC工法樁的前身為傳統(tǒng)的拉森鋼板樁,單純的鋼板樁不論是U型Z型還是直腹型,因其截面剛度小在深基坑應(yīng)用時(shí)勢必需要多層撐錨結(jié)構(gòu),從而加大了施工難度導(dǎo)致其快速高效的優(yōu)勢的不斷發(fā)揮。為了增大截面剛度我司工程技術(shù)人員想到可以將拉森樁與鋼管結(jié)合使用形成各種截面的組合裝用于擋土和止水;
作為一種可重復(fù)利用的綠色環(huán)保建材,PC工法樁(鋼管與拉森樁組合)以其高強(qiáng).輕型.材質(zhì)穩(wěn)定.質(zhì)量可靠.耐久性好.耐候性好.止水以及使用全過程無污染施工便利檢查驗(yàn)收環(huán)節(jié)簡便重復(fù)使用經(jīng)濟(jì)性好的諸多優(yōu)點(diǎn),受到基坑行業(yè)的重視和青睞;
PC工法組合鋼管樁通過設(shè)置連接小企口將鋼管樁與拉森鋼板樁企口連接的組合式圍護(hù)樁。該樁適用于基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu),建筑工程、市政工程、港口工程、水利工程的陸上部位以及鄰水基坑可參考使用。
HSW工法
鋼板樁抗側(cè)剛度相對較小,變形較大,一般適用于開挖深度不大于7m,在周邊環(huán)境要求較高和挖深較大的基坑工程中應(yīng)用較少。為拓展鋼板樁的應(yīng)用領(lǐng)域,采用鋼板樁和H型鋼形成組合鋼板樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),簡稱為HSW工法(H shaped steel & Steel sheet pile Wall)。鋼板樁可以擋土,止水;H型鋼剛度大,組合結(jié)構(gòu)整體剛度大。H型鋼和鋼板樁可以工程和地質(zhì)特點(diǎn),靈活設(shè)置長度,即鋼板樁長度設(shè)置滿足滲流穩(wěn)定(止水帷幕深度)、整體穩(wěn)定、傾覆、隆起驗(yàn)算需要;而H型鋼長度需要,滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和變形需要。
主要有兩種連接方式,一種是H型鋼置于鋼板樁內(nèi)側(cè),先施工鋼板樁,然后施工H型鋼,拔除則相關(guān)。鋼板樁和H型鋼分開施工,施工中土體阻力小、操作靈活,方便回收。另外一種是H型鋼置于鋼板樁外側(cè),此時(shí)鋼板樁和H型鋼之間必須固結(jié),兩者之間通過焊接或螺栓連接形成整體,施工和拔除均一次性完成。H型鋼置于鋼板樁外側(cè),結(jié)構(gòu)整體剛度大,控制變形能力強(qiáng),不足是打入和拔除困難。
組合結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮鋼板樁、H型鋼的優(yōu)點(diǎn),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(jì)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(kuò)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),例如防波堤、護(hù)岸、船塢、碼頭、人工島、船閘、地下隧道、路堤、擋土墻、防滲墻、地基加固等永久性工程和圍堰、基坑圍護(hù)等臨時(shí)性工程。然而,在江、河內(nèi)及周邊軟黏土地區(qū)進(jìn)行圍堰施工,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(hù)形式,例如鉆孔灌注樁、SMW工法等雖可以滿足設(shè)計(jì)要求,但施工成本顯著增加且難以在灘涂、河流中施工。
為解決在軟黏土地區(qū)基坑及圍堰的支護(hù),可以采用組合型鋼鋼板樁的支護(hù)形式,例如鋼板結(jié)合H型鋼、拉森鋼板樁結(jié)合H型鋼等(見圖),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(shí)在鋼板樁內(nèi)側(cè)施工一排H型鋼以滿足整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性要求。
采用組合型鋼鋼板樁技術(shù)可以滿足更深、更為復(fù)雜地質(zhì)條件下的圍堰工程,拉森鋼板樁可以滿足止水性要求,同時(shí)H型鋼的高強(qiáng)度和剛度能滿足各種不同深度和復(fù)雜地質(zhì)條件下的基坑圍護(hù)要求,可以根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度的不同采用不同型號的H型鋼。施工H型鋼和鋼板樁時(shí),可以采用震動沖擊工藝,在噪音控制要求高的地區(qū)還可以采用靜壓植樁機(jī)技術(shù),施工快捷、便利;且型鋼組合鋼板樁結(jié)構(gòu)在施工完成后便可以直接開挖,施工效率高、工期短;在圍堰工程完成后,H型鋼和鋼板樁可以回收并重復(fù)利用,不僅節(jié)約了鋼材,降低了工程造價(jià),且施工過程無泥漿污染問題,主體結(jié)構(gòu)完成后型鋼可以拔出回收,避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)成為永久障礙物遺留在地下。
HUW組合鋼板樁
HUW工法(中文:HU型鋼板樁連續(xù)墻,英文:H steel U steelco
ntinuous Wall )是一種能取代拉森鋼板樁(尤其是深水基坑使用的6號拉森樁18米--30米的長樁)、SMW工法樁、灌注樁等基坑圍護(hù)的新工藝。
HU組合拉森鋼板樁連續(xù)墻是一種采用帶止口的H型鋼和帶止口的U拉森鋼板樁通過定位架施打并連成一體的鋼板樁連續(xù)墻。他具有止水效果極好、強(qiáng)度大、施工進(jìn)度快、環(huán)保、高效、節(jié)能、取材方便等優(yōu)越性。深受廣大業(yè)主、總包及施工單位的青睞。
HUW工法優(yōu)勢:
1、節(jié)約成本
HUW工法與傳統(tǒng)的基坑圍護(hù)工藝深水基坑中的6號鋼板樁、SMW工法、灌注樁等相比成本能節(jié)約5%---20%。
2、縮短工期
HUW工法利用全自動調(diào)節(jié)水平的定位架,先喂樁再用振動錘送樁,故日施工進(jìn)度能確保20延米以上。與SMW工法、灌注樁等相比工期能節(jié)約30天以上。
3、取材方便
由于HUW工法所使用的材料的結(jié)構(gòu)比較簡單,主要采用H型鋼、14mm卷板、60*10的無縫鋼管、28φ的圓鋼等國產(chǎn)鋼材進(jìn)行加工即可使用,故取材非常便捷。
HZ+AZ組合鋼板樁
拓展閱讀
眾所周知,圍堰就是指在水利工程建設(shè)施工中,為建造水利設(shè)施而修建的圍護(hù)結(jié)構(gòu),主要作用是防止水和泥土等進(jìn)入建筑物的修建位置,并且可以支撐基坑的坑壁,在圍堰里排水開坑,修筑建筑物。
在愛知縣高速路一座大橋的附近又修建了一座大橋,由于施工處地質(zhì)比較差,此次圍堰的施工采用了一種特殊的圍堰方法-鋼管樁圍堰,管樁基礎(chǔ)圍堰直徑為12米,它是由30根壁厚14毫米直徑1米的鋼管樁所組成。這次圍堰施工并不是采用鋼管樁與拉森鋼板樁相組合的形式,而是在鋼管樁兩側(cè)各焊上一條C型槽。這兩條C型槽相扣非常緊湊,當(dāng)圍堰的所有鋼管樁達(dá)到設(shè)計(jì)的深度后,可以把水和泥土等抽離出來后再筑承臺及墩身,當(dāng)橋墩完成后把超過承臺上方的管樁部分割除掉。
由于現(xiàn)場海底的土質(zhì)比較松軟,為了達(dá)到既定的承載能力,需保證鋼管樁下沉不得少于30米,把打完樁后的鋼管樁每3根焊接起來,這樣就防止在打樁的過程中如果遇到其他鋼管下沉的情況。這項(xiàng)工程比較復(fù)雜,施工的設(shè)備并不是在船舶上,而是在一個(gè)專門搭建的鋼架平臺上。這樣的話施工設(shè)備可以更好地接近施工點(diǎn)的附近,可以同時(shí)施工好幾根柱子。
采用這種鋼管樁圍堰的施工方法大大提高了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度,并且比較經(jīng)濟(jì)。
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