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岩土研究院

格形钢板桩结构建筑物的主要组成部分

295 2021-12-21 10:26:51

格形钢板桩结构视其作为不同类型的建筑物,其构造组成部分也不尽相同,但一般均包括有以下几个部分。

一、钢板桩格体

钢板桩格体是格形钢板桩结构的核心部分,它约束内部填料构成各类建筑物所必须的直立墙体,支承上部结构、阻挡水体、波浪与后方回填材料。它与内部填料共同构成一个整体,承受作用在建筑物上的各种荷载并将这些荷载传到下层的地基基础中。

二、格内填料

格体内部填料的作用,其一是提供板桩格体维持饱满坚挺状态所必须的侧胀力;其二是以压力、剪力的方式向地基中传递自重力及上部结构荷载;其三是提供足够的自重以抵抗建筑物的滑动及倾覆。

三、导梁

钢板桩格体顶部的导梁或称圈梁,可视施工,使用的要求决定取舍。它的作用是将钢板桩顶连成整体,增强格体顶部的刚性, 并弥补钢板桩桩顶的参差不齐,方便上部结构施工. 避免格体内应力集中。 当导梁的强度较大时还能起调整板桩锁口间剪力分配的作用.

四、剪力构件

在钢板桩格体内部填料质量较差或填料内部剪力较大的情况下,常在填料内部埋设一些抗剪能力较强的板、网、框架等构件,它的作用是增强结构的抗剪切能力。

五、持力基桩

在建筑物上部结构自重较大或上部荷载较大的情况下,常需在格体内、外加设一些桩,把上部荷载直接传入下层地基,以避免由于压力过大导致的钢板桩锁口拉力过大及上层地基承载力不足的问题,减小结构变形量。在结构顶面设有大型流动机械的建筑物中.流动机械的基础下面有时也加设持力基桩以减小格体受力。

六、胸墙

胸墙是码头、防波堤、护岸等建筑物的重要组成部分,它一方面构成一部分直立墙体,起阻止波浪进入或后方填料塌出的作用, 另一方面还起着将务格体连成整体的作用。 由于格体结构抵抗不均匀沉降的能力较差,这种作用更加重要。此外作为码头建筑物的胸墙,同在其它结构形式中一样,它还起着固定防冲设施、系缆设施、流动机械轨道等作用,有时还与工艺管沟等合为一体。

七、减压棱体

在岸壁式码头或护岸建筑物中,墙后需进行回填形成陆域地面。 为了减小墙后填料对格体的侧压力,可在格体后方采用内摩擦角大的材料抛填减压棱体, 减压棱体的设置可以有效地降低格体所受的水平力,从而大大减小格体尺寸。

八、倒滤层

作为格形钢板桩结构,尽管一般不存在后方填土流失的问题,但在格体后方设置了较大粒径的减压棱体。在后方回填料含泥或细颗粒较多的情况下,后方填料有可能进入棱体填料的缝隙中,这将造成后方地面的沉降,并对减压棱体的减压效果产生一定的影响。目前对这种影响的程度还难于断定,为慎重起见,在减压棱体与后方回填料之间应设置倒滤层进行隔离。此外在格体的顶部当格体内外部填料粒径相差较大时、在两种填料的裸交接面处也应设置倒滤层。

九、后方回填

在岸壁式建筑物中,后方进行回填以形成陆域地面,用于布置陆上设施。土、置换基础

对于格形钢板桩结构形式,原则上一般不应该考虑基础土壤的置换,但是,在一些特殊情况下,为了满足钢板桩适当的嵌固要求,减小板桩入土深度,增强施工期的稳定性,有时也对表层的淤泥或软土进行置换。

十一、流机基础

在码头建筑物中,码头面上常设有大型流动机械∶吊机,火车等。对有轨的流动机械,一般在轨道下面设有基础构件,目的是支承轨道,分散荷载集度,避免局部沉降,这与一般结构形式中是相同的。在格形钢板桩结构形式中,唯一不同的是为了减小后方荷载对格体的水平力,在后方流机基础的下面,常常加设持力基桩,形成所谓的复合基础。

十二、护底、护道

在格体趾、踵部潮流、波浪底流速较大的码头、防波堤、防浪护岸等建筑物中,在格体外侧海底面以上常加设大块石层或人工块体,称为护底,护底可以防止由于冲刷引起的板桩、基桩的嵌固长度的损失。 在围堰等挡水建筑物的背水面,常于格体趾部抛填一定宽度,、高度的台体,称为护道,护道的作用除提供前方被动土抗力,增强结构整体稳定性的作用外,有时还兼起抗渗、防流沙的作用。

格形钢板桩结构建筑物的主要组成部分示意见图1.2.1。

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第三节 施 工 程 序

格形钢板桩结构建筑物的施工工序一般包括以下几个步骤∶

(1)上部预制构件,剪力构件,持力基桩的制作。

(2)格形板桩导向围囹架及吊具的制作。

(3)开挖置换基槽。

(4)回填基础置换料。

(5)拼装钢板桩格体。

(6)钢板桩、持力基桩沉桩。

(7)清除格内淤泥、软土。

(8)充填格体内部填料,安放剪力构件。

(9)浇注导梁或安装导梁。

(10)抛填减压棱体,铺设倒滤层。

(11)后方回填。

(12)安装或浇注胸墙及流机基础设施。

(13)铺设面层,安装工艺设备。