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基坑钢筋混凝土板桩施工

330 2021-10-26 09:31:01

1.钢筋混凝土板桩制作

钢筋混凝土板桩的制作不受场地的限制,可在现场或工厂预制,一般采用定型钢模板或木、钢组合模板。无论采用自然养护或是在蒸汽养生窑中养护,桩身强度应达到设计强度的100%,且混凝土龄期达到28d以上方可施工。板桩运输起吊时的桩身强度应大于设计强度的70%。在制作场地应制作相同养护条件的混凝土试块,以便确定板桩的运输、施工条件。

由于钢筋混凝土板桩的特殊构造和用途,在制作时必须保证板桩墙的桩顶在一个水平面上、板桩墙轴线在一条直线上。目榫槽顺直、位置准确。桩身混凝土应一次性浇筑。不得留有施工缝。板桩的凸榫不得有缺角破损等缺陷。钢箍位置的混凝土表面不得出现规则裂缝。

板桩堆存时应注意采用多支垫,支垫均匀铺设。多层堆放时,各层支垫应设在同一垂直线上。现场堆存时不超过3层,工厂堆存不超过7层。板桩起吊时吊点位置偏差不宜超过200mm,吊索与桩身轴线的夹角不得小于45°。

转角用的角桩、调整板桩墙轴线方向倾斜的斜截面桩等异型板桩可用钢材制作或采用其他种类的桩替代,如 H 型钢桩等。角桩制作比较复杂,板桩墙转角处可不采用角桩相互咬合,而施工成相互垂直贴合的T型封口。

2.沉桩设备的选择

(1)锤型选用

钢筋混凝土板桩可以采用柴油打桩锤、下落式打桩锤、液压打桩锤和蒸汽/空气打桩锤等各种锤型沉桩,最适宜采用导杆式柴油锤,桩锤的大小可根据板桩设计情况选定。常用的锤型参数及适用桩长范围如表4-1所示。

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用筒式柴油锤沉桩,宜采用重锤低击。也可选用同等锤击能量的落锤或汽锤施工。近年来有一批锤击能量在 20~150kN·m 的小型液压锤,也可用于钢筋混凝土板桩沉桩,且其沉桩质量优于其他锤型。

(2)辅助设备

采用锤击工艺施工钢筋混凝土板桩时,需使用桩垫(导杆式柴油锤)或桩帽(筒式柴油锤),将锤击能量传递给桩体同时又不损坏桩头。桩帽还用于确保锤与桩对中,避免偏心锤击。由于板桩的特殊构造和板桩墙的施工要求,为保证板桩墙的桩顶在同一水平面上,其桩帽与施工混凝土方桩时不同∶在靠近已沉桩相邻板桩一侧是没有桩帽挡板的,为一侧开口;而在送桩阶段,桩帽两侧都没有挡板,为两侧开口。

由于钢筋混凝土板桩在使用中桩长受到一定限制,沉桩采用的锤击能量较低,所用的桩垫、锤垫也与施工混凝土方桩时有所不同。桩垫多采用纸箱或纤维板加工,一般为5~10cm 厚,也可用松木加工。锤垫多采用白棕绳盘成,有时也用硬木加工。

3.沉桩施工

(1)沉桩方法

根据是否采用辅助沉桩措施及辅助措施的不同,钢筋混凝土板桩的沉桩方法包括打入法、水冲插入法和成槽插入法等。目前最常用的还是打入法。

沉桩时的布置方式包括插打式、屏风式、阶梯式等。闭合的板桩墙施工还可分为敞开式和封闭式。所谓封闭式就是先将板桩全部插入桩位。使板桩墙闭合后再将板桩沉至要求深度。这种方法有利于保证板桩墙的封闭尺寸。

(2)施工流程

钢筋混凝土板桩沉桩过程如图4-3 所示。在沉桩前,需在板桩墙设计位置的两侧设置与之平行的导向围檩,以保证板桩的正确定位、桩身的垂直和板桩墙的平整。沉桩初始可先打设定位桩,也有利于保证板桩的垂直度和正确定位,对定位桩的位置、垂直度应严格控制,定位桩一般比板桩长2m 左右。定位桩可一次送打至导向围檩的高度,但为防止下一根桩将其带入土中,可适当提高1m左右。

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定位桩打设完成后,即可以此为依据,依次插入其他板桩。板桩插入时采用桩锤静压,尽量不要开锤施打。插入土体的深度根据桩长、打桩架高度和地质条件等因素而定.,但应留有1/3桩长进行送打桩。当土质较硬时可采用钢制桩尖,并在板桩上端及桩顶增加钢筋、提高混凝土强度等级,或加钢板套箍,以提高板桩抗锤击能力。

板桩插入土体形成屏风墙体,并确认拆除导向围檩装置后不会发生倾斜、晃动后,即可拆除围檩装置用于下一墙段的施工。为保证墙段间的平顺,拆除围檩装置时应保留最后一段,用以与下一段顺接。

围檩装置拆除后即可将已形成屏风墙体的板桩送打至设计深度。打桩顺序应与板桩插入时的顺序相反,即后插的桩先打,先插的桩后打。在送打过程中如发现有相邻桩体被带下或板桩出现倾斜时,应考虑分层送打桩。每一墙段的最后几根桩不送打,留作与下一施工段接口。

基坑开挖前,应用高压水枪将板桩之间的凹槽冲洗干净,将周长大于凹槽内边周长50mm 以上、长度大于凹槽长度0.2m 以上且有足够强度的密封塑料袋放入凹槽内,然后向袋内灌装坍落度不小于10cm 的、与板桩桩身等强度的细石混凝土。将凹槽填充密实以起到止水防渗的作用。

(3)沉桩的质量控制

钢筋混凝土板桩沉降过程中常见的质量问题主要有脱榫和倾斜。

发生脱榫的主要原因可分为两类。一是板桩制作时留下的缺陷。如凹凸榫的尺寸及顺直度不满足设计要求、桩尖与桩身不在同一条轴线上等,因此在施工前必须对板桩逐根进行检查,避免存在上述缺陷的板桩打入土中。二是在沉桩过程中,桩尖的一侧遇到硬物使桩身发生转动。为减少或避免这种情况,在桩尖的凸榫处不宜留有削角。发现转动趋势应尽早纠正。如发生转动的板桩无法拔出。可在两侧的导向围檩上各焊接一根用型钢制成的

有足够强度的限位条,使之与板桩贴紧(接触面应光滑或采用滚动接触),然后继续缓慢小心施打该桩。对板桩脱榫处,可在沉桩完成后采用压密注浆法进行补强。

对干板桩向打桩行进方向倾斜的问题。采用屏风法施工而不采用插打法可从根本上减少发生倾斜的概率,此类措施还有∶在围檩上设置限位条,插桩时在凹榫内插入一竹片减小板桩间摩擦力,每隔一段距离打设一根桩尖对称或无斜角的板桩等。为纠正倾斜,除可用钢索反向拉住桩身后再锤击、改变锤击方向、使用特殊的楔形板桩等措施外,还可将板桩下端削成斜向已打板桩的斜角,利用土压力挤紧板桩达到纠偏的目的。