从设计、施工浅谈钢板桩在支护工程中的应用（一）

                  从设计、施工浅谈钢板桩在支护工程中的应用

       刘亮亮

         (江苏顺达工程科技有限公司)    2013年

摘要：随着钢板桩在建筑、市政、铁路、港口、码头等基础工程中的应用越来越广,本文作者结合工程实例从设计、施工角度阐述了其对钢板桩在支护工程中应用的一些体会、心得。

钢板桩是一种带锁口的型钢板桩，可以利用振动锤或植桩机将其压入地下构成连续的板墙，作为基坑施工的支护结构。钢板桩支护结构通常由钢板桩和必要的支撑或拉锚体系组成,以抵抗外侧荷载。因钢板桩结构质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点，近年来在国家基础建设、城市建设的快速发展下，钢板桩在基础工程支护施工中也得到了广泛应用。

本文结合我公司近年来钢板桩支护工程实例，从设计、施工角度对钢板桩在支护工程中的应用谈一些体会、心得。 

1 钢板桩作为支护结构的应用范围

钢板桩按生产工艺分为冷弯薄壁钢板桩和热轧钢板桩两种类型。在工程建设中，冷弯钢板桩应用范围较狭窄,大多作为应用的材料补充，热轧钢板桩一直是工程应用的主导产品。目前我国工程中应用的热轧钢板桩主要还是从日本、卢森堡等国外厂家进口钢板桩截面形式主要有U型、Z型、直线型及组合型，而目前在国内工程应用中主要以U型钢板桩为主。

钢板桩因其质量轻、强度高、锁口紧密、水密性好、施工方便、施工速度快等优点正在各领域基础工程支护施工中迅速得到推广，并逐渐取代部分传统基坑支护方法。但钢板桩作为支护结构也并非适用于所有基坑支护施工，还得根据实际工程内外部环境并综合考虑施工环境、工期、造价等因素进行比选，笔者认为钢板桩作为支护结构在以下几种条件的工程项目中应用更有优势。

 (1)基坑周边环境复杂、施工环保要求高、施工作业面小。例如某些位于城市市中心或拟施工基坑周边相邻建筑间距较小的项目，采用传统支护工法(如地下连续墙法、钻孔灌注桩法、SMW工法等)需要较大的机械作业及材料堆放场地，且施工过程中会产生泥浆、污水等污染物及噪音。而采用钢板桩支护只需少量机械，且若采用液压植桩机进行钢板桩插打可很好的解决施工过程中的噪音污染问题。

(2)建筑基坑由于周边条件限制无法采用拉锚加固,基坑开挖深度约13m以内且基坑面积1万m以内。笔者所提这一条件并非采用钢板桩作为支护结构施工的必要条件，而是根据以往施工经验认为在此类条件下采用钢板桩支护结构更有优势。基坑施工采用何种类型支护形式，业主方通常需综合考虑工期进度、造价因素从而选择最适合自己工程的支护方法。传统支护设计的原则是“强支护、弱支撑”即尽量采用较强的围护结构，而尽量减少基坑内部的支撑结构。这样做的目的一是尽量减少内支撑对后序主体结构的干扰,二是为土方开挖时挖机、运土车等留出更大的作业空间。而钢板桩由于自身刚度的限制，在建筑基坑特别是一些侧壁安全等级及重要性系数较高的基坑，采用钢板桩支护结构往往需要设计较强的内支撑体系,支撑层数较多,每层内支撑结构复杂，若采用钢结构支撑需要较多的钢材料并且施工存在大量的安装、焊接工作;若采用混凝土支撑又需要较长的支撑施工、拆除时间。所以在遇到开挖深度或基坑面积大于上述数值的基坑时，业主方需要权衡考虑以确定支护方案。 

(3) 基坑内抽水后,基坑内外水位高差25m以内的桥梁、港口、码头基础基坑工程。在钢板桩没有被大量采用之前，水中基础的施工往往采用钢围堰法,钢围堰施工需要分块预制、就地组装或在别处组装后浮运到位、下沉等工序,施工工序较多、施工工期较长。采用钢板桩可以大大缩短施工工期，且在一些没有覆盖层的卵石层、岩层地层的情况下,采用特殊的钢板桩插打工艺可以解决钢板桩下沉困难的问题。