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『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)简介

1030 2019-01-17 22:53:37

一、基本概况

组合钢板桩基坑支护技术,采用钢板桩+H型钢形成组合钢板桩基坑支护结构,简称为HSW工法(H shaped steel & Steel sheet pile Wall)。钢板桩可以挡土,止水;H型钢挡土,组合结构整体刚度大。H型钢和钢板桩可以根据工程和地质特点,灵活设置长度,即钢板桩长度设置满足渗流稳定(止水帷幕深度)、整体稳定、倾覆、隆起验算需要;而H型钢长度需要满足支护结构强度和变形要求。

本产品相比较传统的基坑支护技术,具有支护刚度大,控制变形好,可循环使用,绿色环保等显著优点,节约造价10%以上,节约工期30%以上,具有巨大的成本和工期优势。

东南岩土-组合钢板桩基坑支护技术-基本概况

东合南岩土-组合钢板桩基坑支护技术-基本概况

1、组合钢板桩基坑支护(HSW工法)优点:

充分发挥钢板桩和H型钢各自优点;刚度大,止水性好;设计灵活;竖向变刚度支护结构;施工方便。

组合钢板桩基坑支护技术HSW工法-优点介绍

2、支护强度:

介于钻孔灌注桩和SMW工法之间。

3、适用挖深

三层地下室(15m挖深)以内;止水帷幕深度一般18m以内,最深30m左右。

4、适合地层

粘土、粉土、砂土、淤泥、淤泥质粉质粘土等;对于硬塑状粉质粘土、密实砂层可以结合高压射水或预成孔方式进行施工;对于卵石层以及强风化、中风化岩层,施工较困难。

二、核心优势

本产品相比较传统的基坑支护技术,具有支护刚度大,控制变形好,可循环使用,绿色环保等显著优点,具有巨大的成本和工期优势。

  • 钢桩强度大,高安全可靠,多项案例,权威部门认证;

  • 节省工期30%以上;

  • 节约造价10%以上;

  • 专利技术和工法,独特性,设计和施工组合解决方案。

传统方案 &组合钢板桩方案 -技术经济性比较

三、知识产权

1、国家专利

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)知识产权介绍

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-部分国家专利

2、江苏省省级施工工法

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)简介-江苏省省级施工工法

四、技术认证

1、江苏省住房和城乡建设厅关于印发“组合钢板桩技术方案论证意见”的函

江苏省住房和城乡建设厅关于印发“组合钢板桩技术方案论证意见”的函

2、江苏省施工图审查中心认证

江苏省施工图审查中心认证 -组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)

3、南京市施工图审查中心认证

南京市施工图审查中心认证 -组合桩与H型钢组合型式

五、设计计算

1、设计依据

  • 《建筑基坑支护技术规程》( JGJ120-2012 );

  • 《钢结构设计标准》( GB50017-2017 );

  • 《建筑基坑工程监测技术规范》( GB50497-2009 );

  • 中国工程建设行业协会标准《钢板桩支护技术规程》(编写中);

  • 图纸、勘察报告等。

2、设计方法

利用材料力学理论对组合体进行计算,得到组合体的惯性矩、截面模量、截面面积、理论重量等参数,在深基坑计算软件中按钢板桩模块进行设计输入,刚度折减系数一般取0.6~0.8。

3、计算内容

  • 桩身内力变形计算;

  • 抗弯承载能力验算;

  • 组合截面力学特性计算;

  • 抗剪承载能力计算;

  • 变刚度计算。

4、设计流程

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-设计流程

5、组合截面力学特性计算(截面模量、截面惯性矩)

5.1、外置型组合钢板桩

等效刚度:组合钢板桩的惯性矩按照中性轴改变后的平行轴移动定理计算。

外置型组合钢板桩

外置型组合钢板桩-等效刚度

截面惯性矩:

外置型组合钢板桩-截面惯性矩

5.2、内置型组合钢板桩

内置型组合钢板桩

岩土工程

乘以刚度折减系数,折减系数与支点层数、地基条件、施工方式及锁口处理方式等多因素有关。一般取0.6~0.8。

6、桩身内力变形计算

等效为连续墙,采用弹性地基梁理论计算。

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-桩身内力变形计算

7、稳定计算

采用长桩长度计算。

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-设计计算

8、计算软件

理正深基坑软件等。

六、施工工艺

1、施工准备


施工时可根据周边环境、地质条件、桩长及型号等,选择机械手高频免共振锤等设备进行打桩施工。

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-机械手打钢板桩

↑ 机械手打钢板桩

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-免共振锤打钢板桩

↑ 免共振锤打钢板桩

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-打H型钢桩

↑ 打H型钢桩

2、施工流程

组合钢板桩施工准备→试验性打桩→设置打桩定位轴线→安装导向架→钢板桩打桩准备→钢板桩打桩就位→钢板桩打设→H型钢打设→完成支护桩施工→后续施工作业。

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-施工流程

3、硬质地层沉桩辅助措施

3.1、高压射水辅助沉桩

适用于中密状态以上的砂土、粉土。

高压射水辅助沉桩

3.2、长螺旋引孔辅助沉桩

长螺旋引孔辅助沉桩

4、高精度导向架:有效控制钢桩的垂直度

高精度导向架:有效控制钢桩的垂直度

5、钢板桩锁扣止水措施

组合钢板桩可形成封闭止水帷幕,解决基坑抗渗流问题。

组合钢板桩可形成封闭止水帷幕,解决基坑抗渗流问题

6、多功能静力拔桩设备

解决施工产生的振动、噪音等不利影响,适用于对作业环境要求严格或者外部无拔桩作业空间的基坑工程。

多功能静力拔桩设备

7、拔桩变形的控制措施

拔桩时可通过预先在桩身刷减摩剂、反复插拔钢桩、高频免共振拔桩以及水冲等工艺抑制泥土随拔桩外带;对于拔桩后形成的桩孔,可通过压力注浆或回灌细砂等措施有效解决。

拔桩变形的控制措施

七、质量检验

1、钢桩施工质量控制标准

钢桩施工质量控制标准

2、成品钢桩验收标准(GB50202-2002)

成品钢桩验收标准(GB50202-2002)

八、工程案例

1、浦口区巩固9号地保障房项目基坑支护工程

基坑面积约65000㎡,周长约1050m,一层地下室,大部挖深约5.0m,局部挖深7.0m。

采用“HSW工法桩+一道钢支撑/旋喷锚索”的支护形式。

浦口区巩固9号地保障房项目基坑支护工程

2、江苏大才配套研发楼地下车库基坑支护工程

基坑面积约7270㎡,周长约353m,两层地下室,大部挖深约10.25m,局部挖深11.95m。

采用“HSW工法桩+一道钢支撑”的支护形式。

江苏大才配套研发楼地下车库基坑支护工程

3、江苏南京仙林可一书店项目

基坑面积约7000㎡,周长约360m,三层地下室,大部挖深约15.2m,局部挖深15.6m。

采用“HSW工法桩+一道砼支撑/两道钢支撑”的支护形式。

南京仙林可一书店组合钢板桩基坑支护HSW工法项目

4、典型工程应用案例汇总

『东南岩土』组合钢板桩基坑支护技术(HSW工法)-典型工程应用案例汇总