鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。
1902年,德國國家主工程師Tryggve Larssen先生在不來梅開發(fā)制作了世界上塊U型剖面鉚凸互鎖的鋼制板樁。這種鋼板樁叫“拉森鋼板樁”,拉森是這位工程師姓的德語中文發(fā)音。
1914年,兩邊都能連鎖的板樁問世了。這個(改進(jìn))一直被世界絕大多數(shù)的板樁(制造商)沿用。為古老的拉森U型板樁被Giken Kochi公司安放在總部展示以紀(jì)念U型板樁的發(fā)展歷史。每塊U型板樁的兩邊的“U型突出”設(shè)計可以用來連鎖相鄰的板樁。
20世紀(jì)末,馬鋼有限公司憑借自國外引進(jìn)軋機(jī)生產(chǎn)線的工藝裝備條件,生產(chǎn)了幅寬為400mm的U型鋼板樁5000余噸,并成功應(yīng)用于嫩江大橋圍堰、靖江新世紀(jì)造船廠30萬噸船塢及孟加拉防洪工程等項目。
國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理于2007年5月14日發(fā)布了《熱軋U型鋼板樁》國家標(biāo)準(zhǔn),并于2007年12月1日正式實施。
鋼板樁抗側(cè)剛度相對較小,變形較大,一般適用于開挖深度不大于7m,在周邊環(huán)境要求較高和挖深較大的基坑工程中應(yīng)用較少。為拓展鋼板樁的應(yīng)用領(lǐng)域,采用鋼板樁和H型鋼形成組合鋼板樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),簡稱為HSW工法(H shaped steel & Steel sheet pile Wall)。鋼板樁可以擋土,止水;H型鋼剛度大,組合結(jié)構(gòu)整體剛度大。H型鋼和鋼板樁可以工程和地質(zhì)特點(diǎn),靈活設(shè)置長度,即鋼板樁長度設(shè)置滿足滲流穩(wěn)定(止水帷幕深度)、整體穩(wěn)定、傾覆、隆起驗算需要;而H型鋼長度需要,滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和變形需要。
采用組合型鋼鋼板樁技術(shù)可以滿足更深、更為復(fù)雜地質(zhì)條件下的圍堰工程,拉森鋼板樁可以滿足止水性要求,同時H型鋼的高強(qiáng)度和剛度能滿足各種不同深度和復(fù)雜地質(zhì)條件下的基坑圍護(hù)要求,可以根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度的不同采用不同型號的H型鋼。施工H型鋼和鋼板樁時,可以采用震動沖擊工藝,在噪音控制要求高的地區(qū)還可以采用靜壓植樁機(jī)技術(shù),施工快捷、便利;且型鋼組合鋼板樁結(jié)構(gòu)在施工完成后便可以直接開挖,施工、工期短;在圍堰工程完成后,H型鋼和鋼板樁可以回收并重復(fù)利用,不僅節(jié)約了鋼材,降低了工程造價,且施工過程無泥漿污染問題,主體結(jié)構(gòu)完成后型鋼可以拔出回收,避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)成為障礙物遺留在地下。