型钢组合钢板桩技术

技术背景

在经济高速发展、基础设施和民用建筑建设规模不断扩大的背景下，在密集的城市中心开发利用地下空间成为一种必然。一些开挖深度较浅，土质条件较好的基坑往往采用拉森钢板桩作为挡土和止水结构，例如防波堤、护岸、船坞、码头、人工岛、船闸、地下隧道、路堤、挡土墙、防渗墙、地基加固等永性工程和围堰、基坑围护等临时性工程。然而，在江、河内及周边软黏土地区进行围堰施工，往往由于拉森钢板桩的刚度不能满足安全性要求；而采用其他支护形式，例如钻孔灌注桩、SMW工法等虽可以满足设计要求，但施工成本显著增加且难以在滩涂、河流中施工。

为解决在软黏土地区基坑及围堰的支护，可以采用组合型钢钢板桩的支护形式，例如钢板结合H型钢、拉森钢板桩结合H型钢等，通过钢板或者拉森钢板桩的连续锁扣搭接形成一道连续密封的止水结构，同时在钢板桩内侧施工一排H型钢以满足整个支护结构的刚度及稳定性要求。

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,造成对主体桩位破坏、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。

型钢水泥土搅拌桩围护横断面

钻孔灌注桩

钻孔灌桩围护适用各类地层，各种开挖深度。但相对造价较高，施工速度较慢。管廊局部节点由于开挖深度大（超过10m），平面形状复杂时，可采用钻孔灌注桩围护。场地存在地下水，且无法采用坑外降水措施时，需考虑在钻孔灌注桩外侧施工旋喷桩止水围幕。

钻孔灌注桩围护横断面

SMW工法

SMW是SoilMixingWall的缩写，SMW工法1976年在日本问世，是日本一家中型企业--成辛工业株式会社所拥有和开发的一项，现该法广泛应用于沿海地区地下连续墙和深基坑止水帷幕。

优点：

（1）挡水性强；

（2）对周围地基影响面小；

（3）多用途（能适应各种地层）；

（4）工期短；

（5）造价低。

适用：城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。

方法：

该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW工法常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型。

SMW工法施工顺序如下：

a.导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟。

b.置放导轨。

c.设定施工标志。

d.SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌。

e.置放应力补强材（H型钢）

f.固定应力补强材。

g.施工完成SMW.