拉森鋼板樁與型鋼內(nèi)支撐在基坑支護中的應(yīng)用

吳 正 杰

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

拉森鋼板樁與型鋼內(nèi)支撐在基坑支護中的應(yīng)用

吳 正 杰

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

在場地狹小和工期要求緊的前提下，提出一種安全、經(jīng)濟、合理的支護形式。本基坑理論設(shè)計深度7.17 m，采用拉森鋼板樁結(jié)合型鋼內(nèi)支撐的支護形式，很好地解決了場地、工期等一系列問題，此種支護形式值得推廣應(yīng)用。

拉森鋼板樁，型鋼內(nèi)支撐，型鋼腰梁

1 工程概況

本設(shè)計為某小區(qū)院內(nèi)供熱站地下部分的基坑支護工程，本工程位于太原市平陽路東巷南側(cè)，平陽路東側(cè)。換熱站地下1層，基礎(chǔ)采用平板式筏板。地基采用水泥攪拌樁。本基坑南北長約25 m,東西寬約26 m；±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對高程783.780 m，場地整平標(biāo)高為-1.480 m(782.300 m)，換熱站基坑開挖底標(biāo)高為-8.650 m(775.130 m)，基坑支護設(shè)計深度7.17 m。

2 設(shè)計依據(jù)

1)DBJ 04/T306—2014建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(山西省地方基坑支護規(guī)范);

2)JGJ 120—2012建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程;

3)GB 50017—2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；

4)GB 50661鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范；

5)JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范；

6)GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；

7)GB 50205—2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范；

8)《本小區(qū)巖土工程勘察報告》詳勘；

9)實地踏勘;

10)理正軟件,深基坑7.0。

3 自然條件

1)根據(jù)本項目巖土工程勘察報告，支護深度內(nèi)土層為雜填土(素填土)、粉質(zhì)粘土、細砂等。地下穩(wěn)定水位位于-4.13 m～-7.98 m(相應(yīng)絕對高程775.80 m～779.65 m)。

2)支護深度內(nèi)土層粘聚力C以及內(nèi)摩擦角φ見表1。

表1 土層參數(shù)表

4 支護方案的確定

太原地區(qū)深度在7 m左右的基坑一般可采用的支護形式有：土釘墻、鋼筋混凝土灌注樁等。由于本項目工期要求緊，場地狹小，且周邊臨近有住宅等既有建筑物，支護條件復(fù)雜。如采用土釘墻，土釘需伸入既有建筑物下方，容易造成不均勻沉降，存在安全隱患，且土釘墻施工需要挖一層土施工一排土釘，工期長，不符合本工程要求；鋼筋混凝土灌注樁造價高，且需要施工場地較大，泥漿外運等均存在問題。故最終采用拉森鋼板樁配合型鋼內(nèi)支撐的支護形式。

5 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

5.1熱軋U型鋼板樁(拉森鋼板樁)

熱軋U型鋼板樁為400 mm×170 mm,L=12 000 mm,鋼材為Q235;U型鋼板樁采用小鎖口打入搭接做法。

5.2型鋼支撐、型鋼腰梁

型鋼支撐采用350×350×12×19，腰梁采用雙拼22a工字鋼，鋼材為Q235。

5.3設(shè)計工況

1)支撐設(shè)計工況：

a.首先施工熱軋U型鋼板樁；

b.土方開挖，分層、分塊、對稱開挖至支撐底部標(biāo)高，施工腰梁及型鋼支撐；

c.型鋼支撐施工完畢后，分層、分塊、對稱開挖至基坑底；及時澆筑墊層和基礎(chǔ)底板。

2)拆撐設(shè)計工況：

a.施工單位應(yīng)按設(shè)計工況進行拆撐，并遵循先換撐、后拆除的原則；

b.支撐拆除應(yīng)由施工單位制定詳盡可行的施工方案，并經(jīng)設(shè)計及相關(guān)單位認可方可實施，拆撐過程必須加強監(jiān)測，發(fā)生情況應(yīng)及時通知設(shè)計方，拆撐過程應(yīng)同有關(guān)各方協(xié)同處理；

c.待基礎(chǔ)底板及地下室外墻達到設(shè)計強度的80%后，待安裝完換撐后，將地下室外墻與鋼板樁間用素土回填，回填土壓實系數(shù)不小于0.95,方可拆除支撐。

6 第三方監(jiān)測結(jié)果、現(xiàn)場實際開挖實景

1)拉森鋼板樁頂部計算水平位移：

理正深基坑7.0單元建模計算得出頂部最大位移約25 mm。

2)拉森鋼板樁頂部實際監(jiān)測水平位移：

通過建設(shè)單位提供的第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)，基坑西側(cè)中部最大水平位移值為15 mm。

符合規(guī)范及設(shè)計要求(開挖后實景圖見圖1,圖2)。

7 結(jié)語

本工程的設(shè)計和施工，對我們有如下啟迪：

拉森鋼板樁并不只是局限在3 m～5 m的市政工程中使用，如能很好的結(jié)合便于拆裝的型鋼內(nèi)支撐，構(gòu)成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，在較深的基坑支護中，也可以發(fā)揮很大的作用。同時，鋼板樁與型鋼支撐都是可以回收利用的，造價更為經(jīng)濟。拉森鋼板樁施工便捷，施工機械要求場地簡單。經(jīng)濟效益與社會效益十分突出，值得推廣應(yīng)用。

[1] DBJ 04/T306—2014,建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(山西省地方基坑支護規(guī)范)[S].

[2] GB 50017—2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] GB 50010—2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

TheapplicationofLassensteelsheetpileandsteelsectionstrutinretainingandprotectionforfoundationexcavation

WuZhengjie

(TheInstituteofShanxiArchitecturalDesignandResearch,Taiyuan030013,China)

Under the premise of narrow construction area and tight schedule, offer a safe, economical and reasonable form of retaining and protection. The foundation excavation is designed to have a depth of 7.17 meters in theory, adopting a combined form of Lassen steel sheet pile and steel section strut, so that it can solve a series of problems, such as construction area and schedule. This form of retaining and protection deserves to be spread widely.

Lassen steel sheet pile, steel section strut, steel section waling

TU751

A

1009-6825(2017)26-0074-02

2017-07-07

吳正杰(1985- )，男，工程師