全強小子-鋼板樁水平支撐擋土工程技術討論網

  鋼板樁是各類基礎工程與地下室基礎開挖中應用最廣泛的擋土工法，最早可追溯至距離現在超過100年的19世紀末；現今大家在各類工程專案所看到的鋼板樁擋土工程，經過好幾年的演變，不論在鋼板樁斷面形狀、榫勾(interlock/joint)、打設方式，都有大幅改進與變革。

有鑑於鋼板樁在國內工程業的使用相當廣泛，但是對鋼板樁認識的完整性還是相當缺乏，所以我們來針對鋼板樁的幾項常見議題進行簡單的介紹。

l   種類

最常用的種類大致上可以分成U型（圖 1）與Z型鋼板（圖 2）（但是除了這兩種以外，尚有針對特殊專案設計的專門形狀板樁），本文主要針對U型板樁進行介紹，Z型板樁（又稱盧森堡樁）大多用於海事工程，不在本文中討論。

U型鋼板樁廣泛用於國內一般基礎開挖擋土措施之設計，以III型、IV型較為常見。而鋼板樁屬可重複使用的臨時擋土樁材，因此在決定貫入深度的設計上必須注意採用業界一般常用長度。

表1台灣鋼板樁常見形式與長度

圖 1 各種不同的U型鋼板樁

圖 2 Z型鋼板樁

l   命名法與縮寫

鋼板樁相關技術規範源自於日本，日文為鋼矢板，英文為Steel Sheet Pile（故縮寫SP），如果採購新品鋼板樁，常會在新品鋼板樁上面的標籤看到類似像NSSP(Nippon Steel)、NKSP(NKBS)、SKSP(Sumitomo)、KSP(Kawasaki)、JSP(Arbed)、FSP(Nippon/Fuji)…等縮寫，這些縮寫代表的是鋼板樁製造商。

早期日本鋼板樁製造商百家爭鳴，在多年的競爭下，比較大規模的為新日鐵、住友金屬與川崎製鐵(Kawasaki)，在日本兩大鋼鐵廠新日鐵與住友金屬於2012年合併為新日鐵住金後，現在日本的鋼板樁製造商大概就只剩下新日鐵住金與FSP集團（為2002年本鋼管NKK與川崎製鐵合併後的存續公司）兩家了。

有些設計圖說會出現如上列的縮寫，基本上是誤用了鋼板樁製造商的縮寫代碼。

下圖是JFE集團與新日鐵住金之新品鋼板樁上之標籤。

圖 3 JFE集團鋼板樁標籤

圖 4 未合併前之新日鐵鋼板樁標籤

大多數在工程圖說上，我們會看到FSP與YSP的縮寫，F與Y其實是在區別榫勾(日文稱繼手)的種類(Joint Type)，在台灣絕大多數我們看到的都屬於FSP型的板樁，YSP就是俗稱的「圓榫」，由於容易在施工過程中脫榫，現在已經很少使用，一般我們採購的新品鋼板樁未經指明下，大概也都是FSP型板樁，YSP型還要另外排程生產。如果在設計圖說上指明YSP，大概也很難找到供料的廠商。

圖 5 YSP與FSP之圖片比較

圖 6 YSP實物照片

圖 7 FSP實物照片

l   規範與材料品質標準

國內鋼板樁材料的規範為CNS7851 A2109，其源自日本JIS A 5528規範，其實這份規範是用來規範鋼板樁製造商在新品出廠時要經過的批次檢驗項目與規範（圖 8、圖 9），不過有時會被國內監造單位誤用來規範工地內臨時性擋土鋼板樁之品質。

圖 8 CNS7851 A2109的內文節錄

圖 9 JIS A 5528的內文節錄

除非原設計與發包有規定需採用新品鋼板樁，否則在基地內使用之臨時性擋土鋼板樁已經過多次的使用，材料強度與相關的厚度一定無法相比原本的新品規格，抽驗中古鋼板樁之材料去符合CNS7851 A2109的規範已違反規範適用性。

那難道對一般工地使用的中古材料鋼板樁就沒有要求的標準與規範嗎？倒也未必，比較合理的作法是根據鋼板樁結構檢核計算中採用的中古材料折減係數（一般為0.7~0.85皆屬合理）去針對CNS7851 A2109的規範標準進行折減，所抽驗的鋼板樁必須要能夠滿足折減後的強度。

l   規格與各項參數

對擋土措施設計者來說，擋土樁的材料強度與參數是重要的設計索引，本文節錄各型剛板樁之斷面係數供參。從斷面係數可以得知，IV型板樁的斷面強度超過III型板樁兩倍以上。

圖 10 鋼板樁尺寸標註位置說明與角樁(Corner Pile)

註一：鋼板樁在業界常見之其名稱：鋼版椿、鋼鈑椿、鋼矢椿、鋼矢板

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