建设工程领域基坑支护与围堰施工,最常用的钢板桩型号当属拉森III型、IV型钢板桩。但该两种型号钢板桩极易混淆,一些不法施工单位趁机偷工减料,导致基坑与围堰施工安全受到严重影响。对于监督管理人员,现场如何快速判别呢?本文借此梳理整编,以供广大同行学习探讨。

基坑支护(钢板桩)

围堰支护(钢板桩)


一.拉森钢板桩的出处与定义
“拉森钢板桩”的名称源于其发明者——德国工程师Tryggve Larssen(中文音译“拉森”),以其姓氏命名,是对这项技术发明的纪念。
拉森钢板桩III型与IV型均属于U型热轧钢板桩(拉森桩),核心特征为截面呈“U”型,通过阴阳锁口相互咬合形成连续的挡土、止水结构。截面如下图所示:

备注:上图引自《热轧钢板桩》(GB/T 20933-2021)。

备注:上图引自《钢板桩》(JG/T 196-2018)。
二.拉森钢板桩的特征参数
拉森钢板桩III型,常标识为SP-III型/PU400×125
拉森钢板桩IV型,常标识为SP-IV型/PU400×170
二者的核心差异主要体现在几何尺寸与力学性能参数上,具体见下图:

备注:上图引自《钢板桩支护技术规程》(T/CECS 720-2020 )。
上述所列NS-SP-III型(拉森III型)和NS-SP-IV型(拉森IV型)钢板桩的特征参数,即对应《热轧钢板桩》(GB/T 20933-2021)第6.1.1.2条中所列的型号PU400×125和PU400×170。

备注:上图引自《热轧钢板桩》(GB/T 20933-2021)。
(一)拉森III型钢板桩
截面规格标识为PU400×125的热轧U型钢板桩。
核心参数界定为:截面宽度400mm、腹板高度125mm,厚度为13mm。

(二)拉森IV型钢板桩
截面规格标识为PU400×170的热轧U型钢板桩。
核心参数界定为:截面宽度400mm(与III型一致)、腹板高度提升至170mm,厚度增至15.5mm。

三.III型和IV型的核心区别
(一)截面参数差异(核心区分点)
二者截面宽度统一为400mm(行业通用标准宽度),主要差异集中在腹板高度、厚度及单位长度重量,具体参数如下(不同厂家生产可能存在细微偏差,以规范及产品合格证为准):
(1)拉森III型钢板桩:腹板高度125mm,腹板厚度12-14mm(常规为13mm),单位长度理论重量约60kg/m(0.06吨/m);
(2)拉森IV型钢板桩:腹板高度170mm,腹板厚度15.5mm,单位长度理论重量约76.1kg/m(0.0761吨/m),较III型重量提升约27%。

(二)力学性能差异
力学性能差异由截面参数决定,核心指标为截面模量(Wx)和惯性矩(Ix),直接反映抗弯能力与抗变形能力:
(1)拉森III型钢板桩:截面模量约1340cm³/m,惯性矩约16800cm⁴/m,抗弯及抗变形能力较弱;
(2)拉森IV型钢板桩:截面模量提升至2270cm³/m,惯性矩达38600cm⁴/m,较III型抗弯能力提升50%,抗变形能力显著增强,可承受更大荷载。
注:二者材质通常均采用Q390牌号(抗弯强度设计值345MPa),最低屈服强度均不低于295MPa,材质本身无本质差异。

(三)重量与价格差异
由于IV型尺寸更大、用钢量更多,其每米重量比III型重约25%。因此,在材料采购和租赁上,IV型的单价通常高于III型。

总结:IV型比III型更强大、更坚硬,但也更重、更贵。
四.III型和IV型的应用场景
基于性能与成本的平衡,两种钢板桩的应用场景呈现明确梯度:
(1)拉森III型钢板桩:以经济性为核心优势,适用于软土地区、开挖深度≤8m的浅基坑支护、临时围挡,或作为组合支护结构的次要构件,尤其适合对承载力要求较低的中小型工程。

(2)拉森IV型钢板桩:兼顾性能与成本,是市场主流型号(“主力军”),适用于中等深度(8-12m)的基坑支护、河道护岸、桥梁围堰等工程,可有效抵抗较大土压力、水压力,也适用于地质条件稍复杂的临时支护场景。


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