專利名稱：先張法u形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的制作，尤其涉及一種對(duì)U形混凝土板樁進(jìn)行沉樁作業(yè)的方法。
背景技術(shù)：
基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水壓力和土壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時(shí)擋墻結(jié)構(gòu)。目前，對(duì)于基坑支護(hù)的方法主要有鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁等。中國發(fā)明專利申請(qǐng)CNlO 1812840A公開了一種U型混凝土板樁，由混凝土制成并具有大體上為U形的橫截面，其中，所述U形橫截面具有位于所述U形底部的彎折段，以及位于所述U形兩側(cè)的第一連接段和第二連接段，第一連接段和第二連接段分別具有形狀相配合的第一連接部和第二連接部。這種U形結(jié)構(gòu)的混凝土板樁具有樁身質(zhì) 量可靠、施工方便快捷、工程造價(jià)低及施工無污染等優(yōu)點(diǎn)。與一般承受豎向荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁相比，其抗彎及抗剪性能更好，適宜于承受水平荷載。U型板樁能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，采用靜壓、振動(dòng)、鉆孔植樁等施工工藝進(jìn)行沉樁。但是，由于其采用U形截面，與截面形式為矩形、工字形的板樁相比，連接部接觸面較小，基準(zhǔn)面不易對(duì)準(zhǔn)找平，第一連接部與第二連接部難以良好結(jié)合影響止水性能，由此造成沉樁施工的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種適用于U形混凝土板樁的沉樁方法，保證沉樁樁位準(zhǔn)確，方便施工。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，包括下列步驟
(1)確定排樁中心線并標(biāo)定每根板樁的中心點(diǎn)位置；
(2)設(shè)置型鋼導(dǎo)向架，所述型鋼導(dǎo)向架包括夾持待沉樁的板樁的一對(duì)水平設(shè)置的導(dǎo)梁，固定連接兩導(dǎo)梁一端的型鋼托架，設(shè)置在兩導(dǎo)梁另一端上部的一對(duì)導(dǎo)向架鋼支架和連接兩導(dǎo)向架鋼支架的連接件；設(shè)置一對(duì)臨時(shí)支撐鋼樁，第一臨時(shí)支撐鋼樁上部連接型鋼托架，第二臨時(shí)支撐鋼樁上部連接導(dǎo)向架鋼支架或連接件，使型鋼導(dǎo)向架中，導(dǎo)梁的上表面低于樁頂標(biāo)聞而連接件的下表面聞?dòng)诨掜敇?biāo)聞;
(3)將第一根板樁插入型鋼導(dǎo)向架內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)定的第一根板樁的中心點(diǎn)位置，進(jìn)行沉樁操作至設(shè)定標(biāo)高；
(4)將下一根板樁插入型鋼導(dǎo)向架內(nèi)對(duì)應(yīng)位置，在板樁的外側(cè)設(shè)置垂直于導(dǎo)梁的滾輪裝置，所述滾輪裝置的兩端由定位索具連接在導(dǎo)梁上的固定位，收緊定位索具，使?jié)L輪裝置夾緊待沉樁的板樁，進(jìn)行沉樁操作至設(shè)定標(biāo)高；
(5)重復(fù)步驟(4)，當(dāng)型鋼導(dǎo)向架內(nèi)無法容納下一根板樁時(shí)，松開第二臨時(shí)支撐鋼樁，移動(dòng)型鋼導(dǎo)向架和第一臨時(shí)支撐鋼樁，使型鋼導(dǎo)向架的另一端經(jīng)導(dǎo)向架鋼支架夾持已沉樁的一根板樁；
(6)重復(fù)步驟(4)和(5)，直至完成沉樁操作。上述技術(shù)方案中，所述沉樁操作可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的靜壓、振動(dòng)、鉆孔植樁等任一種方法實(shí)現(xiàn)，沉樁前需要校正垂直度，沉樁過程中應(yīng)注意標(biāo)高控制。相鄰板樁間的連接處應(yīng)當(dāng)進(jìn)行止水處理，以保證沉樁過程中樁與樁之間的咬合緊密。根據(jù)不同的地質(zhì)土層條件，采用不同的止水措施應(yīng)用于透水性不強(qiáng)的地質(zhì)土層時(shí)，采用樁接口處的橡膠條進(jìn)行止水；應(yīng)用于透水性強(qiáng)的地質(zhì)土層、支護(hù)結(jié)構(gòu)要求高的工程時(shí)，樁接口處采用分段接口配合壓密注漿進(jìn)行止水。進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述一對(duì)導(dǎo)向架鋼支架上相對(duì)設(shè)置多個(gè)高度調(diào)節(jié)栓孔，所述步驟(5)中，當(dāng)導(dǎo)向架鋼支架夾持已沉樁的一根板樁時(shí)，采用鋼栓連接固定兩導(dǎo)向架鋼支架。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述沉樁操作采用振動(dòng)沉樁方式。施工錘采用電振動(dòng)和液壓振動(dòng)錘，樁錘功率及頻率大小根據(jù)工程地質(zhì)條件及樁大小型號(hào)綜合選用。沉樁機(jī)械一般選用履帶式吊車、步履式樁架、履帶式樁架等施工機(jī)械。遇有地質(zhì)條件比較復(fù)雜，一般沉樁方式難以順利穿透土層沉樁時(shí)，型鋼導(dǎo)向架架設(shè)后，采用輔助預(yù)成孔方式輔助沉樁，成孔方式根據(jù)地質(zhì)情況而定
(I)在砂層土層中，采用高壓射水成孔方式，樁體內(nèi)預(yù)埋射水管，接入高壓注漿泵，沉樁過程中通過高壓射水輔助成孔。(2)在可塑性粘土層中，采用鋼樁預(yù)成孔輔助沉樁，鋼樁采用H型鋼制作，鋼樁底部采用特殊構(gòu)造，在成孔過程中可以將原狀土導(dǎo)入H型鋼槽段內(nèi)，在起拔過程中可將大部分原狀土取出，達(dá)到預(yù)成孔效果。(3)在硬塑性粘土層中，直接采用螺旋鉆孔取土輔助引孔沉樁。采用輔助引孔沉樁時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)土層實(shí)際情況，不同輔助沉樁方法綜合運(yùn)用，達(dá)到最佳的輔助效果。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明通過設(shè)置型鋼導(dǎo)向架，解決了U形板樁沉樁時(shí)不易對(duì)準(zhǔn)的問題，便于施工并保證施工質(zhì)量；
2.通過設(shè)置滾輪裝置，可以保證相鄰U形板樁連接部間的對(duì)準(zhǔn)連接關(guān)系，從而保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水性能。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例一的工藝流程圖。圖2是初次沉樁時(shí)型鋼導(dǎo)向架架設(shè)示意圖。圖3是圖2的A-A剖視示意圖。圖4是圖2的B-B剖視示意圖。圖5是移動(dòng)型鋼導(dǎo)向架后的狀態(tài)示意圖。圖6是圖5的C-C剖視示意圖。 圖7是實(shí)施例一中采用滾輪裝置張緊時(shí)的示意圖。圖8是振動(dòng)沉樁時(shí)側(cè)視示意圖(局部剖視)。
圖9是滾輪裝置作用方式示意圖。其中1、待沉樁的板樁；2、導(dǎo)梁；3、第一臨時(shí)支撐鋼樁；4、第二臨時(shí)支撐鋼樁；5、型鋼托架；6、滾輪裝置；7、定位索具；8、導(dǎo)向架鋼支架；9、連接件；10、高度調(diào)節(jié)栓孔；11、已沉樁的板樁；12、履帶式吊車；13、固定位；14、鋼栓。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一參見圖I所示，一種先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法,包括下列步
驟
I、定位放線
根據(jù)建設(shè)單位提供的測(cè)量控制點(diǎn)及設(shè)計(jì)圖紙，初步定出排樁中心線位置，開挖溝槽后，精確測(cè)量標(biāo)定出排樁中心線，架設(shè)鋼圍檁，根據(jù)板樁尺寸定出每根樁中心點(diǎn)，經(jīng)建設(shè)單位等有關(guān)單位人員復(fù)核驗(yàn)線后即可開始施工。要求測(cè)量人員高度負(fù)責(zé)地記錄各個(gè)樁位中心點(diǎn)以及水平標(biāo)高，確保樁位準(zhǔn)確和樁頂標(biāo)高基本符合要求。施工過程中測(cè)量人員也應(yīng)對(duì)樁位經(jīng)常復(fù)核，以免樁位發(fā)生偏差。2、樁身質(zhì)量驗(yàn)收
對(duì)板樁外觀質(zhì)量及尺寸允許偏差、抗彎試驗(yàn)等進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收。3、型鋼導(dǎo)向架架設(shè) 型鋼導(dǎo)向架做法
(I)型鋼導(dǎo)向架應(yīng)采用H型鋼制作。(2)采用經(jīng)緯儀和水平儀控制和調(diào)整導(dǎo)梁的位置。(3)導(dǎo)梁的高度要適宜，梁端架設(shè)部位設(shè)置高度調(diào)節(jié)裝置。(4)導(dǎo)梁內(nèi)側(cè)應(yīng)涂刷潤滑劑，導(dǎo)梁不能隨著板樁的打設(shè)而產(chǎn)生下沉和變形。(5)用于板樁緊密的索具設(shè)備，應(yīng)采用滾輪裝置，防止摩擦損壞樁接口。4、沉樁(振動(dòng)法)
板樁沉樁方式優(yōu)先采用振動(dòng)沉樁方式，施工錘采用電振動(dòng)和液壓振動(dòng)錘，樁錘功率及頻率大小根據(jù)工程地質(zhì)條件及樁大小型號(hào)綜合選用。沉樁機(jī)械一般選用履帶式吊車、步履式樁架、履帶式樁架等施工機(jī)械。在施工中要注意以下施工有關(guān)要求
(I)打樁前，對(duì)板樁逐根檢查，剔除連接鎖口處異物，檢查止水橡膠條是否損壞。(2)除第一根樁外，其他板樁采用固定索具與前施工板樁鎖緊，在沉樁過程中嚴(yán)格控制垂直度。5、止水措施
對(duì)于板樁止水的要求，主要是保證沉樁過程中樁與樁之間的咬合緊密，根據(jù)不同的地質(zhì)土層條件，采用不同的止水措施
(I)應(yīng)用于透水性不強(qiáng)的地質(zhì)土層時(shí)，采用樁接口處的橡膠條進(jìn)行止水。(2)應(yīng)用于透水性強(qiáng)的地質(zhì)土層、支護(hù)結(jié)構(gòu)要求高的工程時(shí)，樁接口處采用分段接口配合壓密注漿進(jìn)行止水。6、輔助預(yù)成孔
遇有地質(zhì)條件比較復(fù)雜，一般沉樁方式難以順利穿透土層沉樁時(shí)，型鋼導(dǎo)向架架設(shè)后，采用輔助預(yù)成孔方式輔助沉樁，成孔方式根據(jù)地質(zhì)情況而定
(I)在砂層土層中，采用高壓射水成孔方式，樁體內(nèi)預(yù)埋射水管，接入高壓注漿泵，沉樁過程中通過高壓射水輔助成孔。(2)在可塑性粘土層中，采用鋼樁預(yù)成孔輔助沉樁，鋼樁采用H型鋼制作，鋼樁底部采用特殊構(gòu)造，在成孔過程中可以將原狀土導(dǎo)入H型鋼槽段內(nèi)，在起 拔過程中可將大部分原狀土取出，達(dá)到預(yù)成孔效果。(3)在硬塑性粘土層中，直接采用螺旋鉆孔取土輔助引孔沉樁。采用輔助引孔沉樁時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)土層實(shí)際情況，不同輔助沉樁方法綜合運(yùn)用，達(dá)到最佳的輔助效果。7、樁頂處理
為保證U形混凝土板樁圍護(hù)整體剛度，在樁頂處應(yīng)設(shè)置冠梁將板樁連成整體，板樁樁頭破除使主筋外伸與冠梁鋼筋錨固。具體地，在沉樁時(shí)，首先設(shè)置型鋼導(dǎo)向架，所述型鋼導(dǎo)向架包括夾持待沉樁的板樁的一對(duì)水平設(shè)置的導(dǎo)梁，固定連接兩導(dǎo)梁一端的型鋼托架，設(shè)置在兩導(dǎo)梁另一端上部的一對(duì)導(dǎo)向架鋼支架和連接兩導(dǎo)向架鋼支架的連接件；設(shè)置一對(duì)臨時(shí)支撐鋼樁，第一臨時(shí)支撐鋼樁3上部連接型鋼托架，第二臨時(shí)支撐鋼樁4上部連接導(dǎo)向架鋼支架或連接件，使型鋼導(dǎo)向架中，導(dǎo)梁的上表面低于樁頂標(biāo)高而連接件的下表面高于樁頂標(biāo)高。架設(shè)完成后，如圖2-圖4所示，進(jìn)行初次沉樁，在完成第一根板樁沉樁操作至設(shè)定標(biāo)高后，對(duì)后續(xù)的板樁，如圖9所示，在待沉樁的板樁I的外側(cè)設(shè)置垂直于導(dǎo)梁2的滾輪裝置6，所述滾輪裝置6的兩側(cè)由定位索具7連接在導(dǎo)梁上的固定位13，收緊定位索具7，使?jié)L輪裝置6夾緊待沉樁的板樁1，進(jìn)行沉樁操作至設(shè)定標(biāo)高。當(dāng)型鋼導(dǎo)向架內(nèi)無法容納下一根板樁時(shí)，松開第二臨時(shí)支撐鋼樁4，移動(dòng)型鋼導(dǎo)向架和第一臨時(shí)支撐鋼樁3，使型鋼導(dǎo)向架的另一端經(jīng)導(dǎo)向架鋼支架8夾持一根已沉樁的板樁11 ;參見圖5和圖6所示，此時(shí)，可以通過鋼栓14連接固定兩導(dǎo)向架鋼支架8。振動(dòng)沉樁操作，如圖8所示，可以利用履帶式吊車12等施工機(jī)械進(jìn)行施工。實(shí)施例二 一道路箱涵工程，全長約340. Om,寬6. Om0場(chǎng)區(qū)表層分布土層依次為雜填土及游泥，厚度0. 7 I. 3m ;粉質(zhì)粘土 I. 0 2. 3m ;游泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 2. I 5. 3m ;粉質(zhì)粘土 3. 3 3. 7m ;粉質(zhì)粘土 I. 7 4. 6m。箱涵邊坡圍護(hù)采用先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁。先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁施工采用振動(dòng)法，樁長最長L=IOm,穿越3層粉質(zhì)粘土，采用螺旋取土弓I孔輔助沉樁，節(jié)省了工期。實(shí)施例三一擋墻圍護(hù)工程，場(chǎng)區(qū)表層分布土層依次為雜填土，厚度0. 8 I. 2m ;粘土 0. 5 I. Om ;游泥質(zhì)粘土 I. 5 I. 9m ;派泥10. 0 11. Im ;粉質(zhì)粘土 I. 7 4. 6m。擋墻圍護(hù)長度770m，在采用傳統(tǒng)支護(hù)形式情況下，圍護(hù)體為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，在擋墻施工結(jié)束后棄用，現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁，擋墻與圍護(hù)板樁“兩墻合一”，在節(jié)約工程造價(jià)的同時(shí)縮短了工期。先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁施工采用振動(dòng)法，樁長L=Il. 3m,樁端位于淤泥土層，直接沉樁，無輔助措施。實(shí)施例四
一航道整治工程項(xiàng)目的駁岸圍護(hù)工程，場(chǎng)區(qū)表層分布土層依次為粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土和粉砂，其中-4. 6m以下為粉砂層，現(xiàn)駁岸圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁，圍護(hù)總長度55m。先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁施工采用振動(dòng)法，樁長L=Il. 3m,樁端進(jìn)入粉砂層
3.40m，采用高壓射水法輔助沉樁。實(shí)施例五
一綜合用房基坑圍護(hù)工程，9-9’，10-10’區(qū)段坑內(nèi)高差部位支護(hù)結(jié)構(gòu)采用先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁擋土，同時(shí)作為止水帷幕截水，圍護(hù)總長度75m，開挖高差深度3. Sm,開挖深度范圍土層為粉砂層。 先張法預(yù)應(yīng)力U形混凝土板樁施工采用振動(dòng)法，樁長L=IOm,整樁位于粉砂土層內(nèi)，采用螺旋取土弓I孔輔助沉樁。
權(quán)利要求
1.一種先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)確定排樁中心線并標(biāo)定每根板樁的中心點(diǎn)位置； (2)設(shè)置型鋼導(dǎo)向架，所述型鋼導(dǎo)向架包括夾持待沉樁的板樁(I)的一對(duì)水平設(shè)置的導(dǎo)梁(2)，固定連接兩導(dǎo)梁(2) —端的型鋼托架(5)，設(shè)置在兩導(dǎo)梁(2)另一端上部的一對(duì)導(dǎo)向架鋼支架(8)和連接兩導(dǎo)向架鋼支架(8)的連接件(9);設(shè)置一對(duì)臨時(shí)支撐鋼樁，第一臨時(shí)支撐鋼樁(3)上部連接型鋼托架(5)，第二臨時(shí)支撐鋼樁(4)上部連接導(dǎo)向架鋼支架(8)或連接件(9)，使型鋼導(dǎo)向架中，導(dǎo)梁(2)的上表面低于樁頂標(biāo)高而連接件(9)的下表面聞?dòng)诨掜敇?biāo)聞; (3)將第一根待沉樁的板樁插入型鋼導(dǎo)向架內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)定的第一根板樁的中心點(diǎn)位置，進(jìn)行沉樁操作至設(shè)定標(biāo)高； (4)將下一根板樁插入型鋼導(dǎo)向架內(nèi)對(duì)應(yīng)位置，在待沉樁的板樁(I)的外側(cè)設(shè)置垂直于導(dǎo)梁的滾輪裝置出)，所述滾輪裝置出)的兩端由定位索具(7)連接在導(dǎo)梁上的固定位(13)上，收緊定位索具(7)，使?jié)L輪裝置(6)夾緊待沉樁的板樁(I)，進(jìn)行沉樁操作至設(shè)定標(biāo)聞; (5)重復(fù)步驟(4)，當(dāng)型鋼導(dǎo)向架內(nèi)無法容納下一根板樁時(shí)，松開第二臨時(shí)支撐鋼樁(4)，移動(dòng)型鋼導(dǎo)向架和第一臨時(shí)支撐鋼樁(3)至下一工位，使型鋼導(dǎo)向架的另一端經(jīng)導(dǎo)向架鋼支架⑶夾持一根已沉樁的板樁(11)； (6)重復(fù)步驟(4)和(5)，直至完成沉樁操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，其特征在于在所述一對(duì)導(dǎo)向架鋼支架(8)上相對(duì)設(shè)置多個(gè)高度調(diào)節(jié)栓孔(10)，所述步驟(5)中，當(dāng)導(dǎo)向架鋼支架⑶夾持一根已沉樁的板樁(11)時(shí)，采用鋼栓(14)連接固定兩導(dǎo)向架鋼支架(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，其特征在于所述沉樁操作采用振動(dòng)沉樁方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，其特征在于采用輔助預(yù)成孔方式輔助沉樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種先張法U形預(yù)應(yīng)力混凝土板樁沉樁方法，包括下列步驟確定排樁中心線并標(biāo)定每根板樁的中心點(diǎn)位置；設(shè)置型鋼導(dǎo)向架；設(shè)置一對(duì)臨時(shí)支撐鋼樁，使型鋼導(dǎo)向架導(dǎo)梁的上表面低于樁頂標(biāo)高而連接件的下表面高于樁頂標(biāo)高；第一根板樁進(jìn)行沉樁；將下一根板樁插入型鋼導(dǎo)向架內(nèi)對(duì)應(yīng)位置，在板樁的外側(cè)設(shè)置垂直于導(dǎo)梁的滾輪裝置，收緊定位索具，使?jié)L輪裝置夾緊待沉樁的板樁，進(jìn)行沉樁；當(dāng)型鋼導(dǎo)向架內(nèi)無法容納下一根板樁時(shí)，松開第二臨時(shí)支撐鋼樁，移動(dòng)型鋼導(dǎo)向架和第一臨時(shí)支撐鋼樁，使型鋼導(dǎo)向架的另一端經(jīng)導(dǎo)向架鋼支架夾持已沉樁的一根板樁；重復(fù)直至完成沉樁操作。本發(fā)明解決了U形板樁沉樁時(shí)不易對(duì)準(zhǔn)的問題，便于施工并保證施工質(zhì)量。
文檔編號(hào)E02D7/18GK102677672SQ20121016203
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者程月紅 申請(qǐng)人:蘇州二建建筑集團(tuán)有限公司