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基坑围护之“HUW工法”

307 2020-05-18 10:18:30


来源:管廊建设、上海万邦建筑服务有限公司

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何谓HUW工法

HUW工法(中文:型钢钢板连续墙英文: H steel U steelcontinuous wall)是一种能取代拉森钢板桩、SMW工法桩、灌注桩等基坑围护的新工艺:是一种利用带止口的H型钢和带止口的U型钢板通过定位架施打并连成一体的钢墙。

近年来,HUW工法通过大量的陆地、深水深基坑围护工程的实际施工,大楼基础、下穿通道、管廊、高铁、大桥等各种深基坑围护工程的实际运用:该工艺安全、环保、节能、高效、高止水性等优良特性被展现得淋漓尽致。

 


工法概况

1.背景技术
随着国民经济的高速发展,建筑工程迅猛发展,地基与基础工程中的基坑围护工程首当其冲:目前,常用的基坑围护主要有地下连续墙、柱列式钻孔灌注桩、SMW 工法、拉森式钢板桩、水泥土搅拌桩和钢筋混凝土板桩等工艺,大部分工艺运作时需使用大量的水泥或施工时产生大量的泥浆,对环境造成很大影响,还消耗大量资源。针对这一现状我公司通过大量的基础工程实践,鉴于SMW工法、钻孔灌注桩、钢板桩地下连续墙等基础围护结构工程技术的优劣势:结合国外的一些先进的基础围护结构工程的优势:研究发明一种型钢钢板连续墙。
2.技术特点
该技术安全、清洁、节能、低碳、环保,资源循环使用,污染排放可控,方案经济可靠,是一种高效、节能、环保和可持续发展的绿色基坑围护技术。该技术通过大量的科学论证,完全能够取代以上传统的围护结构工艺,具有工期短、施工成本低、环境影响小、安全性能好等优势。
3、效率特点
该技术与柱列式钻孔灌注桩相比,施工成本节约20%以上,工期节约50%以上。
4、灵活性
HUW工法对一般性地质情况设计开挖深度可达13米:如需设计超深基坑,可在U型板中间加插350*350的H型钢,设计开挖深度可达20米。



设计图示



参数及应用范围

软土及一般非硬土层,结合相应的支撑体系,基坑开挖深度大于8.0米以上。施工场地占地较小,适用于些狭小的场地施工。由于H型桩刚度较大,基坑变形较一般钢板桩较小。无弃土和泥浆污染,所有材料可回收利用。造价与SMW工法接近,在定的条件下节约费用。




围护方案比较



施工流程和要点


1、型钢钢板连续墙工艺流程(陆地上)
测量放线平整场地安放型钢钢板连续墙定位架+调整水平→插入H型钢板和U型钢板→调整固定→施打U型钢板及H型钢至预定高度→-组施打完后吊起定位架进入下一-段施工→把第-段U型钢板及H型钢施打至设计标高-以此完成型钢钢板连续墙施打一挖土(满足支撑施工要求)→支撑施工→挖土至底板→浇筑底板结构至地表一回填土拆支撑一拔除桩体
2、钢板连续墙不仅能陆上施工,在水上也可施工。
水上施工顺序:
(1)打设导桩
使用定位设备控制导桩位置,导桩的允许偏位在土2cm之内,导桩在施打时以贯入度控制为主,以确保导桩受力。
(2)安装定位架
吊定位架入4根导桩内,并使一端的定位桩固定器卡入已打好的钢板桩上(初次除外),使用固定于悬吊装置调整导向架的平面位置及导向桩的垂直度,最后拧紧固定装置,定位架安装即可完成。
(3)振动锤插打桩体
依次插打型钢及钢板桩至定位架上方预定高度,待-组施打完成后,吊撤定位架进入下一段,复打钢板桩及型钢至设计高度。
3、施工方法:
(1)测量定位,安放型钢钢板连续墙定位架;
(2)吊车捆吊桩体入导向架;
(3)调节定位架上固定装置,固定好桩体:
(4)吊车吊起振动锤夹住桩体:
(5)启动振动锤液压夹头开关,夹紧桩体进行微调桩位:
(6)确定桩位误差在容许范围后,启动振动锤,采用逐步加速的方法进行依次沉桩至定位架上方预定高度。
(7)待一组桩体施打完后,吊撤定位桩导向架进入下一段,再复打前一*组桩体至设计高度。
4、型钢钢板连续墙垂直度控制
定位架放置时,借助定位架对角上的两组水平仪,利用液压顶使定位架保持水平、垂直,误差控制在3mm内。定位架调整完毕后固定定位架。起吊H型钢进入定位架内,调整定位架内的固定装置同时保持H型钢板的垂直度。

 


优势

1、节约成本
本工艺与传统的基坑围护工艺深水基坑中的钢板桩、SMW 工法、灌注桩等相比成本能节约5%~20%。
2、缩短工期
HUW工法利用全自动调节水平的定位导向架,先喂桩再用振动锤送桩,故日施工进度能确保20延米以上。与SMW工法、灌注桩等相比工期能节约30天以上。
3、取材方便
由于HUW工法所有使用的材料结构比较简单,主要采用H型钢、14mm 卷板、60*10 的无缝钢管、中28的圆管等国产钢材进行加工即可使用,故取材非常便捷。

材料图片



施工实图


在导向架内打H型桩

H型桩打到预定位置

施工现场

封桩完毕

开挖架设钢支撑

围护开挖后效果

拔桩作业

拔桩作业

拔桩作业

水上施工现场

水上施工现场

水上施工现场

水上施工现场



管廊施工实例





总结