組合鋼板樁（HSW 工法）支護結構設計工程應用

張 潔

(江蘇省水文地質海洋地質勘查院， 江蘇 淮安 223001)

0 引言

拉森鋼板樁抗側向剛度相對較小，直接采用變形較大，一般運用在開挖深度不超過7m 的基坑，在挖深較大和周邊環境要求較高的基坑工程中運用較少。為拓展鋼板樁的應用領域，采用鋼板樁和H 型鋼形成組合鋼板樁基坑支護結構，簡稱為HSW 工法（H shaped steel & Steel sheet pile Wall）。拉森鋼板樁可以擋土，止水；H 型鋼則剛度較大，組合形成剛度大結構整體。鋼板樁和H 型鋼靈活選擇長度，拉森鋼板樁長度設置需滿足滲流穩定（止水帷幕深度）、整體穩定、傾覆、隆起驗算需要；而H 型鋼長度則需要滿足支護結構變形和強度的需要。

組合結構可以充分發揮鋼板樁、H 型鋼的優點，結構剛度大，兼有擋土止水功能，施工快捷、簡單，質量易控制，可循環利用、節約成本。

在經濟高速發展、基礎設施和民用建筑建設規模不斷擴大的背景下，在密集的城市中心開發利用地下空間成為一種必然。一些開挖深度較淺，土質條件較好的基坑往往采用拉森鋼板樁作為擋土和止水結構，但是在一些基坑開挖深度較深，土質稍差且周邊有需要保護的構建筑物時，往往由于拉森鋼板樁的剛度不能滿足安全性要求；而采用其他支護形式，例如鉆孔灌注樁、SMW 工法等雖可以滿足設計要求，但施工成本顯著增加，施工復雜程度顯著提高。

為解決在基坑較深，土質較差環境的基坑可以采用組合型鋼鋼板樁（HSW 工法）的支護形式，通過鋼板或者拉森鋼板樁的連續鎖扣搭接形成一道連續密封的止水結構，同時在鋼板樁內側施工一排H 型鋼以滿足整個支護結構的剛度及穩定性要求。

1 工程案例

1.1 方案比選

本基坑基坑周長951m,基坑面積約25920m2。基坑大面開挖深度5.9m。

基坑東側、北側外線外為正在使用的道路，西側、南側紅線外為已建小區道路。

經現場踏勘，本基坑西側地下電纜距離支護樁坡頂最近5.8m，燃氣距離支護樁坡頂最近8.6m,國防光纜距離支護樁坡頂最近7.1m，污水管道距離支護樁坡頂最近13.1m；北側地下電纜距離支護樁坡頂最近2.8m；

根據現場情況，四周支護距離較為局限，且基坑深度接近6m，周邊道路管線需要妥善保護。經過多次方案比選，最終放棄較為常規的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁的支護方式，選擇了組合鋼板樁作為本基坑的支護方案，為建設單位節省了工期，節約了造價。

1.2 設計方案

本基坑采用拉森鋼板樁+H 型鋼（HSW 工法）支護，鋼板樁、型鋼長12m；

1.3 現場施工

2 支護結果分析

2.1 樁頂沉降位移監測數據分析

2.2 深層水平位移監測數據分析

3 結論

通過對比周邊曾經設計過的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁工程發現，組合鋼板樁支護方案無論在變形還是在止水方面都較為完美的實現了在此次工程的作用，甚至在變形方面較鉆孔樁還有優勢。在市場經濟的大環境下，為施工單位的施工提供了便利，為建設單位節約了大量的造價和工期。