DB42 T 1035-2015 热轧U型钢板桩技术规程.pdf

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1、ICS 91.200P 26备 案 号 ： DB42湖 北 省 地 方 标 准DB42/T 10352015热 轧 U型 钢 板 桩 技 术 规 程 Hot rolled U-sheet pile application protocol（ 报 批 稿 ）（ 本 稿 完 成 日 期 ： 2014.6.9 ） 2015- 01-13发 布 2015 -05- 10实 施湖 北 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅湖 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 DB42/T 10352015 I 目 次前 言 .III1 范 围 .12 规 范 性 引 用 文 件 .13 术 语 和 定 义 .14

2、 符 号 .24.1 抗 力 、 材 料 性 能 、 作 用 与 作 用 效 应 的 符 号 .24.2 几 何 参 数 符 号 .34.3 计 算 系 数 符 号 .3 5 U型 钢 板 桩 型 号 分 类 及 参 数 性 能 .45.1 U型 钢 板 桩 型 号 分 类 .45.2 U型 钢 板 桩 参 数 性 能 .46 钢 板 桩 应 用 分 类 及 特 征 .56.1 钢 板 桩 用 途 分 类 .56.2 钢 板 桩 墙 按 支 护 方 式 分 类 .56.3 钢 板 桩 墙 支 护 方 式 特 征 .57 设 计 .67.1 设 计 分 类 .67.2 悬 臂 式 钢 板 桩 施

3、 工 设 计 .67.3 单 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计 .6 7.4 多 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计 .77.5 双 排 钢 板 桩 施 工 设 计 .78 计 算 .78.1 计 算 内 容 .78.2 水 平 荷 载 标 准 值 计 算 .88.3 嵌 固 深 度 计 算 .128.4 钢 板 桩 强 度 验 算 .168.5 稳 定 性 验 算 .168.6 结 构 计 算 .229 施 工 .249.1 施 工 计 划 .249.2 施 工 设 备 材 料 .25 9.3 打 设 .279.4 打 设 时

4、 出 现 问 题 的 对 策 .309.5 拔 出 .31 DB42/T 10352015 II 9.6 安 装 附 属 结 构 .329.7 焊 接 .369.8 止 水 .379.9 腐 蚀 与 防 腐 蚀 .3710 检 查 与 验 收 .38附 录 A（ 资 料 性 附 录 ） 打 桩 设 备 方 法 及 特 点 . 39附 录 B（ 资 料 性 附 录 ） 悬 臂 式 钢 板 桩 算 例 . 40附 录 C（ 资 料 性 附 录 ） 拉 锚 式 钢 板 桩 算 例 . 43附 录 D（ 资 料 性 附 录 ） 内 支 撑 式 钢 板 桩 算 例 . 48附 录 E（ 资 料 性 附

5、录 ） 双 排 钢 板 桩 算 例 .53 DB42/T 10352015 III 前 言本 标 准 按 照 GB/T 1.1-2009 标 准 化 工 作 导 则 第 1部 分 ： 标 准 的 结 构 和 编 写 给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 武 汉 钢 铁 建 工 集 团 有 限 责 任 公 司 提 出 。本 标 准 由 湖 北 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 归 口 。本 标 准 主 要 起 草 单 位 ： 武 汉 钢 铁 建 工 集 团 有 限 责 任 公 司 ， 湖 北 省 标 准 化 研 究 院 ， 湖 北 省 土 木 建 筑 学会 。 本 标 准 主 要 起

6、草 人 ： 李 钦 华 、 陈 桂 波 、 陈 云 雄 、 高 奕 、 邵 正 东 、 马 贵 龙 、 曾 翔 鸿 、 任 安 超 、 徐 术 坤 、邵 璇 、 徐 然 、 韩 阳 昱 、 刘 福 连 、 华 振 楠 。 DB42/T 10352015 1 热 轧 U 型 钢 板 桩 技 术 规 程1 范 围本 标 准 规 定 了 热 轧 U型 钢 板 桩 的 型 号 分 类 及 参 数 性 能 、 钢 板 桩 应 用 分 类 及 特 征 、 设 计 、 计 算 、 施 工和 检 查 验 收 。本 标 准 适 用 于 湖 北 省 城 市 轨 道 交 通 、 公 路 及 市 政 道 路 、 桥

7、梁 工 程 和 堤 防 加 固 、 截 流 围 堰 防 渗 止 水 工程 以 及 挡 土 墙 、 挡 水 墙 、 建 筑 基 坑 支 护 结 构 基 础 工 程 的 应 用 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 文 件 。GB 50017 钢 结 构 设 计 规 范GB 50205 钢 结 构 工 程 施

8、 工 质 量 验 收 规 范JGJ 81 建 筑 钢 结 构 焊 接 技 术 规 程JGJ 120 建 筑 基 坑 支 护 技 术 规 程DB42/T 159 基 坑 工 程 技 术 规 程3 术 语 和 定 义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 。3.1 热 轧 U 型 钢 板 桩 hot rolled U-sheetpile 通 过 热 压 延 的 方 法 制 造 ， 是 由 大 钢 坯 或 者 扁 钢 坯 在 加 热 炉 里 加 热 到 1250 左 右 压 延 制 成 的 。3.2 围 檩 purlin设 置 在 钢 板 桩 墙 顶 部 以 下 传 递 支 护 结 构

9、与 锚 杆 或 内 支 撑 支 点 力 的 钢 梁 。3.3 锚 杆 bolt以 杆 体 、 注 浆 固 结 体 、 锚 具 ， 套 管 所 组 成 的 一 端 与 支 护 结 构 构 件 连 接 ， 另 一 端 锚 固 在 稳 定 岩 土 体 内的 受 拉 杆 件 。3.4 悬 臂 式 钢 板 桩 墙 cantilever steel sheet pile wall DB42/T 10352015 2 采 用 钢 板 桩 （ 墙 ） 支 护 的 基 坑 ， 坑 底 面 以 上 无 支 点 ， 仅 依 靠 嵌 入 段 的 土 抗 力 及 钢 板 桩 的 抗 弯 刚 度 保持 平 衡 的 支 护

10、 方 式 。3.5 拉 锚 式 钢 板 桩 墙 tension-anchor steel sheet pile wall在 钢 板 桩 和 锚 碇 间 通 过 拉 锚 或 者 钢 丝 连 接 ， 嵌 入 段 的 土 抗 力 及 钢 板 桩 的 抗 弯 刚 度 与 拉 锚 作 为 支 撑 点使 墙 体 稳 定 的 支 护 方 式 。3.6 双 层 式 钢 板 桩 墙 double steel sheet pile wall将 钢 板 桩 呈 两 排 打 入 ， 中 间 通 过 拉 锚 连 接 ， 中 间 填 埋 优 质 砂 土 形 成 双 层 钢 板 桩 墙 ， 靠 钢 板 桩 入 土 部分 的

11、 被 动 土 压 力 ， 中 间 填 充 砂 土 的 抗 剪 以 及 钢 板 桩 的 抗 弯 刚 度 来 共 同 抵 抗 外 力 的 支 护 方 式 。 3.7 内 支 撑 钢 板 桩 墙 internal braced steel sheet pile wall钢 板 桩 墙 用 型 钢 等 水 平 撑 来 支 撑 的 支 护 方 式 。3.8 斜 锚 钢 板 桩 墙 支 护 方 式 inclined cable anchor steel sheet pile wall supporting method在 钢 板 桩 的 背 后 倾 斜 打 入 钢 锚 桩 ， 桩 头 与 钢 板 桩 顶

12、部 结 合 ， 通 过 钢 板 桩 墙 与 钢 锚 桩 共 同 作 用 来 保 持稳 定 的 支 护 方 式 。3.9 高 桩 承 台 式 钢 板 桩 high-rise pile cap steel sheet pile 在 钢 板 桩 背 后 设 置 承 台 以 减 轻 作 用 在 钢 板 桩 上 的 土 压 力 的 支 护 方 式 。4 符 号4.1 抗 力 、 材 料 性 能 、 作 用 与 作 用 效 应 的 符 号c土 的 黏 聚 力土 的 内 摩 擦 角e ak主 动 土 压 力 强 度 标 准 值epk 被 动 土 压 力 强 度 标 准 值ajk、 pjk作 用 于 深 度

13、zj处 的 竖 向 应 力 标 准 值k自 重 竖 向 应 力0k地 面 均 匀 荷 载 时 基 坑 外 侧 附 加 竖 向 应 力 标 准 值1k局 部 荷 载 作 用 时 基 坑 外 侧 附 加 竖 向 应 力 标 准 值Eak 主 动 土 压 力 合 力 标 准 值E pk 被 动 土 压 力 合 力 标 准 值Ema锚 桩 后 面 所 受 主 动 土 压 力 DB42/T 10352015 3 Emb锚 桩 前 面 所 受 被 动 土 压 力Ka主 动 土 压 力 系 数Kp 被 动 土 压 力 系 数Mp被 动 土 压 力 对 锚 杆 安 装 点 的 力 矩Ma主 动 土 压 力 对

14、 锚 杆 安 装 点 的 力 矩Mw水 压 力 对 锚 杆 安 装 点 的 力 矩q附 加 分 布 荷 载R k， k第 k层 锚 杆 对 圆 弧 滑 动 体 的 极 限 拉 力 值RA板 桩 拉 锚 位 置 处 的 反 力T锚 桩 抗 拔 力G锚 桩 的 质 量Gj第 j土 条 的 自 重uj第 j土 条 在 滑 弧 面 上 的 孔 隙 水 压 力土 的 重 力 密 度 、 简 称 重 度 mj深 度 zj以 上 土 的 加 权 平 均 天 然 重 度m1、 m2基 坑 外 、 内 挡 土 构 件 底 面 以 上 土 的 重 度w水 的 重 度锚 桩 基 底 与 土 的 摩 擦 系 数4.2

15、 几 何 参 数 符 号bj第 j土 条 的 宽 度D基 坑 底 面 至 挡 土 构 件 底 面 的 土 层 厚 度H钢 板 桩 的 实 际 高 度h a、 hp、 Za、 Zp主 动 土 压 力 、 被 动 土 压 力 的 力 臂h基 坑 深 度hd嵌 固 深 度 设 计 值hT1支 撑 点 至 基 坑 底 面 的 距 离hc1基 坑 底 面 至 设 定 弯 矩 零 点 位 置 的 距 离hwa基 坑 外 侧 水 位 深 度 ;基 坑 外 地 下 水 位 至 土 条 滑 弧 面 中 点 的 垂 直 距 离hwp基 坑 内 侧 水 位 深 度 ； 基 坑 内 地 下 水 位 至 土 条 滑 弧

16、 面 中 点 的 垂 直 距 离L锚 桩 至 钢 板 桩 的 最 小 水 平 距 离l锚 桩 地 面 以 下 的 高 度 ； 锚 桩 地 面 以 下 的 高 度l j第 j土 条 的 滑 弧 段 长 度k第 k层 锚 杆 的 倾 角j第 j土 条 滑 弧 面 中 点 处 的 法 线 与 垂 直 面 的 夹 角4.3 计 算 系 数 符 号Kem嵌 固 稳 定 安 全 系 数Ks圆 弧 滑 动 整 体 稳 定 安 全 系 数K RL以 最 下 层 支 点 为 轴 心 的 圆 弧 滑 动 稳 定 安 全 系 数Ks， i第 i个 滑 动 圆 弧 的 抗 滑 力 矩 与 滑 动 力 矩 的 比 值K

17、he抗 隆 起 安 全 系 数Nc、 Nq承 载 力 系 数 DB42/T 10352015 4 v整 体 稳 定 验 算 计 算 系 数5 U型 钢 板 桩 型 号 分 类 及 参 数 性 能5.1 U 型 钢 板 桩 型 号 分 类U型 钢 板 桩 型 号 分 类 如 图 1所 示 。 图 1 U型 钢 板 桩 型 号 分 类5.2 U 型 钢 板 桩 参 数 性 能U型 钢 板 桩 参 数 性 能 见 表 1 表 1 U 型 钢 板 桩 参 数 性型 号 尺 寸 每 块 钢 板 桩 壁 宽 每 米有 效 宽 幅Wmm 有 效 高 度hmm 厚 度t 截 面 积cm 2 截 面 二次 力

18、矩cm4 截 面系 数cm3 单 位 净重kg/m 截 面 积cm2/m 截 面 二次 力 矩cm4/m 截 面系 数cm3/m 单 位净 重kg/m2FSP- 400 100 10.5 61.18 1240 152 48.0 153.0 8740 874 120FSP-III 400 125 13.0 76.42 2220 223 60.0 191.0 16800 1340 150FSP- IV 400 170 15.5 96.99 4670 362 76.1 242.5 38600 2270 190FSP- VL 500 200 24.3 133.8 7960 520 105 267.6

19、63000 3150 210FSP- VI 500 225 27.6 153.0 11400 680 120 306.0 86000 3820 240NSP- w 600 130 10.3 78.70 2110 203 61.8 131.2 13000 1000 103NSP-IIw 600 180 13.4 103.9 5220 376 81.6 173.2 32400 1800 136 DB42/T 10352015 5 表 1 U 型 钢 板 桩 参 数 性 （ 续 ）NSP-IVw 600 210 18.0 135.3 8630 539 106 225.5 56700 2700 177

20、6 钢 板 桩 应 用 分 类 及 特 征6.1 钢 板 桩 用 途 分 类钢 板 桩 墙 按 用 途 分 为 ：a) 用 于 永 久 构 造 物 包 括 ：1) 驳 岸 、 装 卸 码 头 ；2) 护 岸 ；3) 挡 土 墙 ； 4) 防 波 堤 ；5) 导 流 堤 ；6) 系 船 桩 ；7) 船 坞 ；8) 水 闸 ， 泄 水 道 ；9) 护 坡 脚 、 防 局 部 冲 刷 、 止 水 墙 。b) 用 于 临 时 建 造 物 包 括 ：1) 支 护 ；2) 临 时 护 岸 ；3) 围 堰 ；4) 临 时 筑 岛 。6.2 钢 板 桩 墙 按 支 护 方 式 分 类 钢 板 桩 墙 按 支

21、护 方 式 分 为 ：a) 悬 臂 式 ；b) 拉 锚 式 分 为 ：1) 锚 锭 板 式 ；2) 锚 锭 钢 板 桩 式 ；3) 直 锚 桩 式 ；4) 组 合 锚 桩 式 。c) 双 层 钢 板 桩 式 ；d) 内 支 撑 式 ；e) 斜 锚 式 ；f) 高 桩 承 台 式 。6.3 钢 板 桩 墙 支 护 方 式 特 征 6.3.1 悬 臂 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ：a) 适 于 较 浅 的 护 岸 或 者 支 护 ；b) 钢 板 桩 的 截 面 和 入 土 深 度 大 。6.3.2 拉 锚 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ：a) 有 锚 固 承 力 ， 钢 板 桩 所

22、需 的 截 面 比 独 立 式 钢 板 桩 所 需 截 面 要 小 ； DB42/T 10352015 6 b) 设 定 锚 固 ， 钢 板 桩 背 后 应 有 一 定 范 围 的 作 业 空 间 。6.3.3 双 层 钢 板 桩 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ：a) 止 水 性 很 好 ， 常 用 于 围 堰 工 程 ；b) 中 间 填 充 完 成 后 的 双 层 钢 板 桩 墙 在 构 造 上 可 以 站 立 ， 适 用 于 导 流 堤 ， 消 波 堤 。6.3.4 内 支 撑 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ：a) 通 过 增 加 水 平 撑 的 层 数 ， 可 以 用 于 较

23、 深 的 挡 土 墙 ；b) 由 于 水 平 撑 的 缘 故 作 业 空 间 受 到 限 制 。6.3.5 斜 锚 桩 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ：a) 适 用 于 背 后 场 地 狭 窄 的 地 方 施 工 ；b) 钢 板 桩 顶 部 和 锚 桩 头 结 合 ， 对 于 波 浪 等 的 独 立 稳 定 性 很 好 ；c) 拔 出 力 作 用 在 锚 桩 上 ， 桩 长 较 长 。6.3.6 高 桩 承 台 式 支 护 方 式 特 征 包 括 ： a) 高 桩 承 台 可 以 用 作 起 重 机 的 基 础 ；b) 挡 土 墙 很 高 ， 钢 板 桩 的 截 面 也 可 以 很 小

24、；c) 与 其 他 的 钢 板 桩 墙 相 比 ， 施 工 比 较 复 杂 。7 设 计7.1 设 计 分 类热 轧 U型 钢 板 桩 施 工 设 计 分 为 悬 臂 式 钢 板 桩 施 工 设 计 、 拉 锚 式 式 钢 板 桩 施 工 设 计 、 内 支 撑 式 钢 板 桩施 工 设 计 和 双 排 钢 板 桩 施 工 设 计 。 其 中 拉 锚 式 钢 板 桩 和 内 支 撑 式 钢 板 桩 施 工 设 计 基 本 相 同 ， 统 一 为 拉 锚式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计 ， 分 为 单 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计 和

25、多 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计 。7.2 悬 臂 式 钢 板 桩 施 工 设 计 悬 臂 式 钢 板 桩 施 工 设 计 包 括 ：a) 确 定 设 计 条 件 ；b) 钢 板 桩 外 力 计 算 ；c) 钢 板 桩 嵌 固 深 度 计 算 ；d) 计 算 最 大 弯 矩 ；e) 钢 板 桩 强 度 验 算 ；f) 整 体 稳 定 性 验 算 ；7.3 单 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计拉 锚 式 钢 钢 板 桩 施 工 设 计 包 括 ：a) 确 定 设 计 条 件 ；b) 钢 板 桩 外 力 计 算 ； c) 钢 板

26、 桩 嵌 固 深 度 计 算 ；d) 锚 杆 拉 力 （ 内 支 撑 反 力 ） 计 算 ；e) 计 算 最 大 弯 矩 ；f) 钢 板 桩 强 度 验 算 ；g) 整 体 稳 定 性 验 算 ； DB42/T 10352015 7 7.4 多 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 施 工 设 计多 层 拉 锚 式 （ 内 支 撑 式 ） 钢 板 桩 的 施 工 设 计 包 括 ：a) 确 定 设 计 条 件 ；b) 外 力 计 算 ；c) 确 定 拉 锚 （ 内 支 撑 ） 层 数 及 间 距 ；d) 计 算 各 拉 锚 （ 内 支 撑 ） 反 力 ；e) 钢 板 桩 嵌 固

27、深 度 及 总 桩 长 计 算 ；f) 钢 板 桩 强 度 验 算 ；g) 基 坑 底 部 的 隆 起 验 算 ；h) 拉 锚 （ 内 支 撑 ） 结 构 受 力 计 算 ；i) 整 体 稳 定 性 验 算 。 7.5 双 排 钢 板 桩 施 工 设 计双 排 钢 板 桩 施 工 设 计 包 括 ：a) 确 定 设 计 条 件 ；b) 钢 板 桩 外 力 计 算 ；c) 钢 板 桩 嵌 固 深 度 计 算 ；d) 拉 杆 内 力 计 算 及 验 算 ；e) 计 算 最 大 弯 矩 ；f) 钢 板 桩 强 度 验 算 ；g) 堰 体 宽 度 计 算 ；h) 整 体 稳 定 性 验 算 。8 计

28、算 8.1 计 算 内 容8.1.1 钢 板 桩 支 护 结 构 设 计 时 应 进 行 下 列 极 限 状 态 计 算a) 承 载 能 力 极 限 状 态 包 括 ：1) 钢 板 桩 支 护 结 构 因 超 过 材 料 强 度 而 破 坏 ， 或 因 过 度 变 形 而 不 适 于 继 续 承 受 荷 载 ， 或 出 现压 屈 、 局 部 失 稳 ；2) 钢 板 桩 支 护 结 构 及 土 体 整 体 滑 动 ；3) 坑 底 土 体 隆 起 而 丧 失 稳 定 ；4) 对 钢 板 桩 支 护 结 构 ， 坑 底 土 体 丧 失 嵌 固 能 力 而 使 支 护 结 构 推 移 或 倾 覆 ；5

29、) 对 拉 锚 式 钢 板 桩 ， 土 体 丧 失 对 锚 杆 或 土 钉 的 锚 固 能 力 ；6) 地 下 水 渗 流 引 起 的 土 体 渗 透 破 坏 。b) 正 常 使 用 极 限 状 态 包 括 ： 1) 造 成 基 坑 周 边 建 （ 构 ） 筑 物 、 地 下 管 线 、 道 路 等 损 坏 或 影 响 其 正 常 使 用 的 支 护 结 构 位 移 ；2) 因 地 下 水 位 下 降 、 地 下 水 渗 流 或 施 工 因 素 而 造 成 基 坑 周 边 建 （ 构 ） 筑 物 、 地 下 管 线 、 道 路等 损 坏 或 影 响 其 正 常 使 用 的 土 体 变 形 ；3

30、) 影 响 主 体 地 下 结 构 正 常 施 工 的 钢 板 桩 支 护 结 构 位 移 ； DB42/T 10352015 8 4) 影 响 主 体 地 下 结 构 正 常 施 工 的 地 下 水 渗 流 。8.2 水 平 荷 载 标 准 值 计 算8.2.1 考 虑 因 素计 算 作 用 在 钢 板 桩 上 的 水 平 荷 载 时 ， 应 考 虑 下 列 因 素 ：a) 岩 土 体 的 主 动 、 被 动 土 压 力 ；b) 静 水 压 力 、 渗 流 压 力 ；c) 基 坑 周 边 施 工 材 料 、 设 备 及 道 路 车 辆 荷 载 ；d) 基 坑 开 挖 影 响 范 围 内 建 （ 构 ） 筑 物 的 荷 载 、 地 面 超 载 （ 含 既 有 堆 载 ） ；e) 冻 胀 、 温 度 变 化 等 产 生 的 作 用 ；f) 钢 板 桩 作 为 永 久 性 结 构 使 用 时 ， 尚 应 考 虑 相 关 规 定 的 荷 载 与 作 用 及 抗 震 要 求 。 8.2.2 主 动 土 压 力 标 准 值 ajke8.2.2.1 碎 石 土 及 砂 土 ， 当 计 算 点 位 于 地 下 水 位 以 上 时 ， 主 动 土 压 力 标 准 值 ajke 按 式 （ 1） 的 规 定 计 算 ,如 图 2 所 示 ： aiika