钢板桩支护结构设计与施工.pdf

第14章 钢板桩支护结构设计与施工 14.1 概述 钢板桩支护结构属板式支护结构之一，钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧（或冷弯）型 钢，靠锁口或钳口相互连接咬合，形成连续的钢板桩墙，用来挡土和挡水；具有高强、轻型、 施工快捷、环保、可循环利用等优点。钢板桩支护结构在国内外的建筑、市政、港口、铁路 等领域都有悠久的使用历史。 14.1.1 钢板桩 钢板桩断面形式很多，英、法、德、美、日本、卢森堡、印度等国的钢铁集团都制定有 各自的规格标准。常用的钢板桩截面形式有 U 型、Z 型、直线型及 CAZ 组合型等，参见图 14-1。 U型 t Z型 s t h s h b b b b CAZ型 直线型 y h y t b b b 图 14-l 常用钢板桩截面形式 由于种种原因，以前我国国内生产钢板桩规格很少，仅鞍钢等少数钢厂生产过小规格的 “拉森”式（ U 型）钢板桩，在沿海地区港口工程中多使用日本、卢森堡等国钢铁集团生产 的钢板桩，而进口钢板桩的价格较高，这些因素都限制了我国国内钢板桩的大规模应用。近 年来随着国民经济的高速发展，国内各种建设项目钢板桩的用量逐年递增，钢板桩应用水平 也在不断提高，带动了钢板桩行业的发展。为此在 2007 年，由中国钢铁工业协会牵头，制 订了国内热轧 U 型钢板桩标准《热轧 U 型钢板桩（GB/T 20933-2007 ）》，为大力推广国产钢 板桩的生产和应用打下了良好的基础。 近年来钢板桩朝着宽、深、薄的方向发展，使得钢板桩截面模量和重量之比率）不断提 高，此外还可采用高强度钢材代替传统的低碳钢或是采用大截面模量的组合型钢板桩，这都 极大地拓展了钢板桩的应用领域。 14.1.2 钢板桩支护结构 钢板桩支护结构由打入土层中的钢板桩和必要的内支撑或拉锚体系组成，以抵抗水、土 压力并保持周围地层的稳定，确保地下工程施工的安全。从使用的角度可分为永久性结构和 临时性结构两大类，永久性结构主要应用于码头、船坞坞壁、河道护岸、道路护坡等工程中； 临时性结构则多用于高层建筑、桥梁、水利等工程的基础施工中，施工完成后钢板桩可拔除。 本章中主要述及后者，重点介绍作为临时工程的钢板桩支护结构的设计和施工的要点。 根据基坑开挖深度、水文地质条件、施工方法以及邻近建筑和管线分布等情况，钢板桩 支护结构型式主要可分为悬臂板桩、单撑（单锚）板桩和多撑（多锚）板桩等，此外常见的 围护（挡土、挡水）结构还有桩板式结构、双排或格型钢板桩围堰等。 1．悬臂式结构 悬臂式钢板桩挡墙无撑无锚，完全依靠板桩的结构强度和入土深度保持挡墙的稳定和整 1 体的安全。坑侧土体易于产生变形，围护结构的桩顶位移和弯矩值均较大。此外，该结构形 式要求坑底及板桩底部土体有足够的强度以抵抗产生的反力，因此，在基坑底部被动区土体 地质条件不良时，可考虑采用土体加固的方式以提高被动区土压力。 2 ．单撑（单锚）及多撑（多锚）式结构 单撑（单锚）式钢板桩支护结构由钢板桩围护体系和单