组合钢板桩（HSW 工法）支护结构设计工程应用

张 洁

(江苏省水文地质海洋地质勘查院， 江苏 淮安 223001)

0 引言

拉森钢板桩抗侧向刚度相对较小，直接采用变形较大，一般运用在开挖深度不超过7m 的基坑，在挖深较大和周边环境要求较高的基坑工程中运用较少。为拓展钢板桩的应用领域，采用钢板桩和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）。拉森钢板桩可以挡土，止水；H 型钢则刚度较大，组合形成刚度大结构整体。钢板桩和H 型钢灵活选择长度，拉森钢板桩长度设置需满足渗流稳定（止水帷幕深度）、整体稳定、倾覆、隆起验算需要；而H 型钢长度则需要满足支护结构变形和强度的需要。

组合结构可以充分发挥钢板桩、H 型钢的优点，结构刚度大，兼有挡土止水功能，施工快捷、简单，质量易控制，可循环利用、节约成本。

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，但是在一些基坑开挖深度较深，土质稍差且周边有需要保护的构建筑物时，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，施工复杂程度显著提高。

为解决在基坑较深，土质较差环境的基坑可以采用组合型钢钢板桩（HSW 工法）的支护形式，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。

1 工程案例

1.1 方案比选

本基坑基坑周长951m,基坑面积约25920m²。基坑大面开挖深度5.9m。

基坑东侧、北侧外线外为正在使用的道路，西侧、南侧红线外为已建小区道路。

经现场踏勘，本基坑西侧地下电缆距离支护桩坡顶最近5.8m，燃气距离支护桩坡顶最近8.6m,国防光缆距离支护桩坡顶最近7.1m，污水管道距离支护桩坡顶最近13.1m；北侧地下电缆距离支护桩坡顶最近2.8m；

根据现场情况，四周支护距离较为局限，且基坑深度接近6m，周边道路管线需要妥善保护。经过多次方案比选，最终放弃较为常规的钻孔灌注桩+双排双轴搅拌桩的支护方式，选择了组合钢板桩作为本基坑的支护方案，为建设单位节省了工期，节约了造价。

1.2 设计方案

本基坑采用拉森钢板桩+H 型钢（HSW 工法）支护，钢板桩、型钢长12m；

1.3 现场施工

2 支护结果分析

2.1 桩顶沉降位移监测数据分析

2.2 深层水平位移监测数据分析

3 结论

通过对比周边曾经设计过的钻孔灌注桩+双排双轴搅拌桩工程发现，组合钢板桩支护方案无论在变形还是在止水方面都较为完美的实现了在此次工程的作用，甚至在变形方面较钻孔桩还有优势。在市场经济的大环境下，为施工单位的施工提供了便利，为建设单位节约了大量的造价和工期。