T/GDHES 003-2024 预应力混凝土U形板桩应用技术规程

ICS93.160

CCSP55

团体标准

T/GDHES003—2024

预应力混凝土U形板桩应用技术规程

Technicalspecificationforapplicationofprestressedconcrete

U-shapedsheetpiles

2024-05-21发布2024-05-21实施

广东省水利学会发布

T/GDHES003—2024

目次

前言......................................................................................................................................................................II

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4基本规定...........................................................................................................................................................2

5设计...................................................................................................................................................................2

5.1一般规定........................................................................................................................................................2

5.2结构选型........................................................................................................................................................3

5.3荷载及组合....................................................................................................................................................4

5.4稳定性计算....................................................................................................................................................4

5.5结构内力与变形计算....................................................................................................................................5

5.6冲刷计算........................................................................................................................................................5

5.7安全监测........................................................................................................................................................5

5.8生态设计........................................................................................................................................................5

6施工...................................................................................................................................................................6

6.1一般规定........................................................................................................................................................6

6.2机械臂液压振入法沉桩................................................................................................................................7

6.3振动锤振入法沉桩........................................................................................................................................7

6.4锤击法沉桩....................................................................................................................................................8

6.5植桩法沉桩..................................................................................................................................................10

6.6引孔辅助沉桩..............................................................................................................................................10

6.7高压射水辅助沉桩......................................................................................................................................10

6.8冠梁施工......................................................................................................................................................10

6.9回填土施工..................................................................................................................................................11

6.10生态施工....................................................................................................................................................11

7质量检测与工程验收.....................................................................................................................................11

7.1一般规定......................................................................................................................................................11

7.2进场检验......................................................................................................................................................11

7.3施工质量检验..............................................................................................................................................12

7.4工程验收......................................................................................................................................................13

附录A（资料性）预应力混凝土U形板桩截面形式..................................................................................14

附录B（资料性）预应力混凝土U形板桩结构形式...................................................................................15

附录C（资料性）竖向弹性地基梁法计算模型...........................................................................................18

附录D（资料性）预应力混凝土U形板桩挡墙抗倾覆稳定性计算...........................................................19

附录E（资料性）预应力混凝土U形板桩挡墙渗透稳定性验算...............................................................21

附录F（资料性）预应力混凝土U形板桩挡墙结构内力及变形、结构强度计算...................................22

附录G（资料性）河岸冲刷计算...................................................................................................................24

附录H（资料性）预应力混凝土U形板桩生态布置形式..........................................................................25

附录I（资料性）预应力混凝土U形板桩挡墙施工质量验收评定..........................................................26

I

T/GDHES003—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由广东省水利水电科学研究院提出并负责具体技术内容的解释。

本文件由广东省水利学会归口。

本文件起草单位：广东省水利水电科学研究院、广东省水利水电技术中心、中山市大禺混凝土有限

公司、珠海市规划设计研究院、江门市科禹水利规划设计咨询有限公司、内蒙古自治区水利科学研究院。

本文件主要起草人：黄锦林、张伟东、叶合欣、罗日洪、潘运方、付传雄、苏海涛、张建、谈维汉、

蔡荣、何民辉、徐小飞、张新和、刘乐吟、刘鹏、涂强、谭庆俭、杨小康、刘诗坤、赖穗斌、冯仲明、

贾飚、何国柱、李兆恒、余心韵。

II

T/GDHES003—2024

预应力混凝土U形板桩应用技术规程

1范围

本文件规定了广东省水利工程建设中预应力混凝土U形板桩应用的设计、施工、质量检测和工程验

收技术要求。

本文件适用于广东省内水利行业采用预应力混凝土U形板桩的支挡工程，其他行业采用预应力混凝

土U形板桩或类似桩型的支挡工程可参照使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

GB50330建筑边坡工程技术规范

JC/T2602预应力混凝土U形板桩

JGJ/T23回弹法检测混凝土抗压强度技术规程

JGJ106建筑基桩检测技术规范

JGJ120建筑基坑支护技术规程

SL176水利水电工程施工质量检验与评定规程

SL191水工混凝土结构设计规范

SL252水利水电工程等级划分及洪水标准

SL377水利水电工程锚喷支护技术规范

SL379水工挡土墙设计规范

SL386水利水电工程边坡设计规范

SL654水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范

SL725水利水电工程安全监测设计规范

SL744水工建筑物荷载设计规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

预应力混凝土U形板桩prestressedconcreteU-shapedsheetpiles

采用先张法预应力技术制作的结构截面为U形的混凝土桩，以下简称“板桩”。

3.2

预应力混凝土U形板桩挡墙retainingwallofprestressedconcreteU-shapedsheetpiles

将预应力混凝土U形板桩打入地基内，作为抵抗水平方向土压力及水压力的支挡结构，以下简称“板

桩挡墙”。

3.3

入土点burialpoint

板桩挡墙与墙前设计泥面交接点。

3.4

机械臂液压振入法沉桩piledrivingbymechanicalarmpressingandvibrating

采用履带行走挖掘机配上专用的高频液压振动锤进行沉桩的施工方法。

3.5

振动锤振入法沉桩piledrivingbyvibratinghammer

1

T/GDHES003—2024

用起重设备吊起振动锤，振动锤的钳口夹住板桩头部，利用振动锤的激振力和重量，把板桩压入土

中的沉桩方法。

3.6

锤击法沉桩piledrivingbyhammering

利用桩锤自由落下的冲击力克服土对板桩的阻力，使板桩沉到预定深度或达到持力层的沉桩方法。

3.7

植桩法沉桩piledrivingbyplanting

先采用桩机在板桩位置造孔（孔径不小于桩外形尺寸）并注浆，然后用机械臂液压振入法或振动锤

振入法将板桩插入充满水泥浆的孔内，使板桩牢固植入土层的沉桩方法。

3.8

引孔辅助沉桩pilotholeassistedpiledriving

板桩沉桩前先用特制钢钎在板桩位置插拔，带出部分泥土成孔，或采用螺旋钻等方式成孔，再用机

械臂压入法或振动锤振入法将板桩沿预先形成的孔沉入相应位置的沉桩方法。

3.9

高压射水辅助沉桩highpressurewaterinjectionassistedpiledriving

在砂层或砂土层中沉桩时，采用高压水冲射砂土，以减少沉桩阻力的辅助沉桩方法。

4基本规定

4.1板桩应用时应遵循技术先进、经济合理、安全适用、生态环保的原则。

4.2板桩的规格型号及产品质量宜符合JC/T2602的规定。

4.3板桩的平面布置应结合规划条件、自然地形及水流条件、景观要求等进行确定，宜平直整齐，避

免出现不规则的转角，转折处宜采用平缓曲线过渡衔接，局部折线衔接可采用现浇式挡墙进行过渡衔接。

4.4板桩作为永久建筑物时，应满足自身防腐蚀要求。

4.5板桩应用时宜增设桩身生态孔、桩间凹槽、冠梁花槽等生态化措施。

4.6板桩应用时宜采取防止墙后土体从墙体接缝中流失的措施。

4.7板桩适用于土质地基，坚硬土层宜采用引孔措施沉桩。

4.8板桩应用时入土点以上悬臂高度宜小于5m，如超过5m，宜增设锚杆（索）措施。

4.9板桩应用除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

5设计

5.1一般规定

5.1.1板桩在具体工程中的适用性，应通过技术、经济等多方面综合比选确定。

5.1.2板桩挡墙设计前需收集以下基础资料：

a)涉及用地、防洪标准等相关规划资料；

b)工程地质、水文、地形资料；

c)场地周边现状地下管线、暗涵、桩基等物探资料；

d)场地周边地表现状建（构）筑物资料；

e)场地周边交通运输条件；

f)现状场地的地基处理资料。

5.1.3板桩挡墙设计主要包括以下内容：

a)结构选型；

b)荷载及组合；

c)稳定性计算；

d)结构内力及变形计算；

e)冲刷计算；

f)安全监测。

5.1.4板桩挡墙抗渗稳定性、整体稳定性、抗倾覆稳定性及锚碇墙抗滑稳定性等安全系数，应根据构筑

物级别确定。板桩挡墙的构筑物级别应根据用途要求，按SL252、SL379、SL386等确定。

2

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5.1.5板桩挡墙结构计算应采用承载力极限状态设计法，变形验算应采用正常使用极限状态设计法。

5.1.6预应力混凝土U形板桩宜优先采用符合JC/T2602要求的预制品，且其材料强度、保护层厚度、

耐久性等应符合SL191、SL654等相关要求。

5.1.7板桩挡墙结构受力及稳定性计算所采用地基土物理力学指标，应通过土工试验确定。

5.1.8锚碇墙式板桩挡墙宜设置导梁和冠梁，导梁与冠梁可合为胸墙。

5.1.9冠梁应设置于板桩挡墙顶部，可采用现浇或预制。

5.1.10现浇冠梁应通过预留钢筋或剥离板桩头混凝土保留主受力筋的形式，使冠梁与板桩主受力筋紧

密衔接。其构造要求宜符合以下规定：

a)冠梁外缘距离板桩不宜小于50mm，板桩顶伸入冠梁内不宜小于50mm，高度宜为0.5H~0.8H

（H为板桩截面高度）；

b)板桩顶伸入冠梁内的锚固筋长度不宜小于30d（d为锚固钢筋直径）；

c)板桩挡墙冠梁顶部一般不设横撑，不考虑冠梁与板桩共同作用，冠梁可按SL191进行构造配

筋；

d)冠梁应设置变形缝，变形缝宽度宜为20mm~30mm，变形缝内可采用沥青麻絮等柔性材料填充。

变形缝间距宜为15m~30m，变形缝的位置应与下部板桩的接缝保持一致，具体可根据地质条

件、拉杆间距或设计条件变化适当调整。在地质条件、挡土净高变化较大或板桩截面尺寸变化

等情况宜按实际情况设置分缝；对于锚碇墙式板桩挡墙，分缝位置宜设于相邻拉杆中间处。

5.1.11预制冠梁可采用“倒置U形槽”形式，与板桩进行嵌套连接。U形槽侧壁厚度不宜小于100mm，

套入板桩的深度不宜小于250mm，槽口尺寸宜大于板桩外轮廓宽度20mm，槽底构造要求参考现浇冠

梁。

5.1.12预制冠梁安装完成之后，每块板桩与槽壁之间应采用满足耐久性要求的楔形树脂或橡胶块塞紧，

塞填物宜完全嵌入槽壁，最大厚度不宜小于25mm，平面尺寸不宜小于50mm×100mm。

5.1.13板桩挡墙排水设计应符合SL379的规定，有排水设计要求的，墙身排水构造要求应符合以下规

定：

a)排水孔沿高度方向分排布置；

b)排水孔间距不大于2m，排水孔直径为50mm~80mm；

c)排水孔应做好反滤设施。

5.1.14墙后填土地面宜采取设置地面排水沟、地表硬化等排水设施。

5.1.15锚碇墙式板桩挡墙中所采用的拉杆、锚碇墙、导梁等具体结构，应结合受力要求进行设计且应

符合SL191、SL379等相关要求，其构造要求应符合以下规定：

a)拉杆中部应设置可施加预紧力的装置，拉杆及预紧装置宜采用高强度耐腐蚀性钢材，拉杆钢构

件尺寸应考虑使用期间可能发生的腐蚀量；

b)场地运行期可能发生较大沉降情况时，应针对拉杆及锚碇墙区域按控沉要求进行地基处理；

c)拉杆与锚碇墙、板桩的连接处均应设置导梁进行连接，导梁宜采用钢筋混凝土结构形式。板桩

处导梁可结合冠梁进行设置或单独设置于墙后，导梁分缝位置宜与冠梁保持一致。板桩处单独

设置的导梁宜通过植筋或预留筋等方式与板桩紧密连接；

d)锚碇墙宜采用现浇钢筋混凝土墙或预制钢筋混凝土板嵌入土体形成的连续墙形式，锚碇墙可采

用L型、矩形或梯形。

5.1.16对撑结构式板桩挡墙底部的横撑结构，应结合横撑受力要求进行设计，且应符合SL191相关要

求。当地基土在运行期内可能出现较大沉降时，应针对横撑位置按控沉要求进行地基处理，或者采用植

筋等形式使横撑与板桩紧密连接。

5.2结构选型

5.2.1板桩的外形详见附录A。板桩挡墙常用于土质地基，其具体的结构型式应结合地质条件、挡土高

度、环境限制条件、河岸宽度等因素进行确定，常用结构型式包括单排板桩、双排板桩、锚碇墙式板桩、

锚杆（索）板桩、对撑板桩等（详见附录B），其适用条件见表1。

表1板桩挡墙常用形式及适用条件

结构形式适用条件

单排板桩适用于地质较好，挡土高度较小，对位移控制要求不高的板桩挡墙。

3

T/GDHES003—2024

双排板桩适用于地质较好，挡土高度适中，对位移控制要求较高的板桩挡墙。

锚碇墙式板桩适用于各种地质情况，挡土高度较大，对位移控制要求较高的板桩挡墙。

锚杆（索）式板桩适用于地质较好，挡土高度较大，对位移控制要求较高的板桩挡墙。

适用于各种地质情况，河道宽度较窄，挡土高度适中，对位移控制要求

对撑板桩

较高的板桩挡墙。

5.3荷载及组合

5.3.1作用在板桩挡墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载，具体包括以下内容：

a)基本荷载：

1)墙后填土破裂角范围内的地面车辆、人群等附加荷载；

2)墙前常水位、设计洪水位、墙后正常地下水位情况下的土压力；

3)墙前常水位、设计洪水位、墙后正常地下水位情况下的静水压力；

4)墙前常水位、设计洪水位、墙后正常地下水位情况下的风浪压力；

5)淤积泥沙压力等。

b)特殊荷载：

1)校核洪水位、墙后地下高水位情况下的土压力；

2)校核洪水位、墙后地下高水位情况下的静水压力；

3)校核洪水位、墙后地下高水位情况下的风浪压力；

4)地震荷载；

5)临时施工荷载等。

5.3.2荷载组合分为基本组合与特殊组合。应根据实际情况选择可能同时出现的荷载，按基本组合与特

殊组合分别进行计算，并按最不利的组合进行设计。

5.3.3作用在板桩挡墙上的荷载计算及组合应符合SL379相关规定。

5.4稳定性计算

5.4.1整体稳定性计算

a)板桩挡墙整体稳定性可采用瑞典圆弧滑动法进行计算，当下卧持力层内含有软弱夹层时应采用

折线滑动法（复合圆弧滑动法）进行计算；

b)整体稳定性应按基本组合与特殊组合中的多种工况进行计算，安全系数应符合SL379相关要

求；

c)整体稳定性计算中圆弧的滑动可不考虑切断板桩和拉杆的情况，当河岸较窄时滑弧的出口可不

考虑超出河道宽度范围内的情况；

d)土层抗剪强度的指标应根据具体运用情况进行选用，并符合SL379相关要求；

5.4.2抗倾覆稳定性计算

a)单排板桩、双排板桩、对撑板桩挡墙抗倾覆稳定性验算，应计算以板桩桩底为支点，墙前被动

土压力与墙后主动土压力产生的弯矩比值，具体计算公式详见附录B；

b)锚碇墙、锚杆（索）式板桩挡墙抗倾覆稳定性验算，应计算以拉杆为支点，墙前被动土压力与

墙后主动土压力产生的弯矩比值，具体计算公式详见附录D；

c)锚杆（索）相关要求及计算方法，可参照GB50330相关规定。其中关于锚杆杆体抗拉安全系

数、锚固体抗拔安全系数的取值见表2。

表2锚杆杆体抗拉安全系数、锚固体抗拔安全系数

挡墙级别锚杆杆体抗拉安全系数锚杆锚固体抗拔安全系数

12.22.6

22.02.4

3、41.82.2

d)抗倾覆稳定性计算应按基本组合与特殊组合中的多种工况进行计算，安全系数应符合SL379

相关要求。

5.4.3抗渗稳定性计算

4

T/GDHES003—2024

a)板桩挡墙有防渗要求时，板桩间接缝应采用止水胶条、灌浆、止水帷幕等可靠防渗措施，防止

墙后土体从接缝间流失；防渗深度应通过抗渗稳定性计算要求确定。

b)止水胶条需与板桩凹槽之间压紧，确保止水效果。

c)板桩之间无止水胶条时，板桩间缝隙宽度不宜大于10mm；每间隔不超过3m在常水位0.5m

之上可留1道缝隙并设置反滤层作为排水孔，其余缝隙需采用砂浆、灌浆、止水帷幕等形式进

行封堵。

d)板桩挡墙桩底若位于无粘性土透水层时，桩身防渗深度计算公式详见附录E。

5.5结构内力与变形计算

5.5.1板桩挡墙结构内力计算应采用承载力极限状态设计法，根据基本组合和特殊组合中最不利的结果

取值。

5.5.2板桩挡墙结构强度计算应在规定的材料强度和荷载取值条件下，在采用多系数分析基础上，以安

全系数表达式的方式进行设计，承载力安全系数及荷载分项系数可按照SL744相关规定进行取值，并

符合SL191相关要求。

5.5.3板桩挡墙变形计算应采用正常使用极限状态设计法，荷载宜取用标准值。

5.5.4土质地基上板桩挡墙应根据有锚碇墙（锚杆）和无锚碇墙（锚杆）情况分别计算。无锚碇墙（锚

杆）应按悬臂结构计算；有锚碇墙（锚杆）应按板桩挡墙施工顺序，在拉杆未受力前按悬臂结构计算，

拉杆受力之后按有锚碇墙（锚杆）结构计算。锚碇墙可按