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HLC工法桩克服敏感环境成功运用

2020-10-19 钱工 阅读 354
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一、HLC工法桩简介

 

HLC工法桩是拉森钢板桩和H型钢的组合。拉森钢板桩属于板式支护结构之一,因施工速度快、造价低、可重复利用等优点,在全国各地被广泛应用。但由于刚度小,变形大,限制其在周边环境变形要求较高和坑深较深的基坑中使用。为解决这一缺陷,利用刚度相对较大且间距任意调整的H型钢与其组合,形成一种新型的组合钢板桩墙,简称HLC工法桩。

 

二、HLC工法桩组合形式

 

HLC工法桩组合形式主要分为两种,即H型钢内置型和H型钢外置型,分别如图1和图2。

HLC工法桩H型钢内置型组合形式

   图1 H型钢内置型组合形式  

HLC工法桩H型钢外置型组合形式  

 图2 H型钢外置型组合形式

 

三、HLC工法桩操作和优势

 

H型钢内置型组合形式,钢板桩和H型钢无连接,分开施工,先施工钢板桩,后施工H型钢,优点施工速度快,回收方便,不影响二次使用,缺点背填工作量较大,协同受力减弱;H型钢外置型组合形式,钢板桩和H型钢之间需有效连接(螺栓连接或焊接),一次性沉桩和拔除,优点整体协同受力较好,背填工作量小,缺点施工速度慢,回收不便,两种材料损耗大,对二次使用存在一定影响。

 

四、HLC工法桩应用案例

 

1.工程概况

 

本项目位于徐州市贾汪区潘安湖街道星光大道西侧,310国道南侧,设一层地下室,基坑面积42000m2,周长1070m,基坑挖深5.15~5.75m。

 

2. HLC工法桩使用环境

 

东侧:地下室外墙距离用地红线最近距离为5.0m,红线处有一排电线杆,红线外为15.0m宽的现有绿化带,绿化带以东为星光大道。

南侧:为场地内临时施工道路,距离临时道路最近距离为3.4m,地下室外墙距离用地红线最近距离为10.1m。

西侧:为场地内临时施工道路,距离临时道路最近距离为1.3m,地下室外墙距离用地红线最近距离为5.9m。

北侧:地下室外墙距离用地红线最近距离为5.0m,红线处有一排电线杆,红线外为25.0m宽的现有绿化带,绿化带以北为潘安湖景观大道。

 

3. HLC工法桩使用地质条件

 

本基坑深度影响范围内土层,自上而下主要为:①杂填土、②1粉土、②2粉质粘土、③1含砂姜粉质黏土,物理力学性质如表1所示:

表1 本项目土层物理力学性质指标

土层物理力学性质指标
本工程地下水主要为上部潜水,主要赋存于①层填土、②层土中稳定水位在在自然地面下0.8~2.7米。

 

4. HLC工法桩支护形式

 

基坑北侧场地空旷,采用两级放坡形式;南侧、西侧及东侧邻近道路,上部1.3m采用1:1.5放坡形式,下部采用φ600@800的PHC预应力管桩(桩长15.0m)+坑外φ700@500双轴水泥土搅拌桩止水。

HLC工法桩基坑支护平面布置图

图1 基坑支护平面布置图

 

HLC工法桩典型典型剖面图

图2 典型剖面图

 

5.项目重难点

 

a)、基坑东侧18#楼为已建两层社区用房,离基坑边最近处仅4.6m,邻近房屋的预制管桩沉桩时产生的挤土效应对房屋变形影响较大。

b)、基坑深度影响范围内存在较厚的③1含砂姜粉质黏土,可塑~硬塑,局部夹姜结石,标贯实测值N为21.5,承载力特征值fak=210kPa,直接沉桩难度较大。

c)、业主对工期要求较严,按照目前的预制管桩+止水帷幕围护形式,工期难以保证。

 

6.解决措施

 

a)、邻近18#楼的围护桩优化为HLC工法桩,既能保证基坑自身安全,又削弱了挤土效应对周边两层社区用房的影响。

b)、预制管桩优化为HLC工法桩,减小了端阻力;采用φ400长螺旋引孔辅助HLC工法桩沉桩,使沉桩顺利进行。

c)、HLC工法以H700*300型钢替代φ600PHC预制管桩,4号钢板桩替代φ700双轴深搅桩止水帷幕,在施工工效层面分别减少了竖向围护沉桩时间,冠梁、止水帷幕的养护时间,从而使工期得以保证。

 

7. 优化后方案

 

优化后方案,上部1.8m采用1:1.2放坡形式,下部采用HLC工法桩(桩长12.0m)围护形式,型钢间距采用1600mm/800mm间隔布置,钢板桩采用4号,间距400mm拉森钢板桩。基坑土层主要为微透水或弱透水层,故采用钢板桩自身止水即可满足要求。

优化后基坑平面图(HLC工法桩)

图4 优化后基坑平面图(HLC工法)

 

优化后基坑剖面图(HLC工法桩)

 

图3 优化后基坑剖面图(HLC工法)

 

8. HLC工法桩施工进展

 

目前,基坑已顺利开挖至坑底,垫层浇筑完毕,变形控制效果较好。

 

HLC工法桩成功案例

 

徐州市贾汪区潘安湖街道星光大道HLC工法桩项目

 

徐州市贾汪区潘安湖街道星光大道HLC工法桩应用案例

 

HLC工法桩应用案例