[发明专利]先张法U形预应力混凝土板桩沉桩方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域中围护结构的制作，尤其涉及一种对U形混凝土板桩进行沉桩作业的方法。

背景技术

基坑围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。目前，对于基坑支护的方法主要有钻孔灌注桩、地下连续墙、钢板桩等。中国发明专利申请CN101812840A公开了一种U型混凝土板桩，由混凝土制成并具有大体上为U形的横截面，其中，所述U形横截面具有位于所述U形底部的弯折段，以及位于所述U形两侧的第一连接段和第二连接段，第一连接段和第二连接段分别具有形状相配合的第一连接部和第二连接部。这种U形结构的混凝土板桩具有桩身质量可靠、施工方便快捷、工程造价低及施工无污染等优点。与一般承受竖向荷载的预应力混凝土管桩相比，其抗弯及抗剪性能更好，适宜于承受水平荷载。

U型板桩能根据现场地质条件，采用静压、振动、钻孔植桩等施工工艺进行沉桩。但是，由于其采用U形截面，与截面形式为矩形、工字形的板桩相比，连接部接触面较小，基准面不易对准找平，第一连接部与第二连接部难以良好结合影响止水性能，由此造成沉桩施工的困难。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种适用于U形混凝土板桩的沉桩方法，保证沉桩桩位准确，方便施工。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种先张法U形预应力混凝土板桩沉桩方法，包括下列步骤：

(1)确定排桩中心线并标定每根板桩的中心点位置；

(2)设置型钢导向架，所述型钢导向架包括夹持待沉桩的板桩的一对水平设置的导梁，固定连接两导梁一端的型钢托架，设置在两导梁另一端上部的一对导向架钢支架和连接两导向架钢支架的连接件；设置一对临时支撑钢桩，第一临时支撑钢桩上部连接型钢托架，第二临时支撑钢桩上部连接导向架钢支架或连接件，使型钢导向架中，导梁的上表面低于桩顶标高而连接件的下表面高于桩顶标高；

(3)将第一根板桩插入型钢导向架内，对准标定的第一根板桩的中心点位置，进行沉桩操作至设定标高；

(4)将下一根板桩插入型钢导向架内对应位置，在板桩的外侧设置垂直于导梁的滚轮装置，所述滚轮装置的两端由定位索具连接在导梁上的固定位，收紧定位索具，使滚轮装置夹紧待沉桩的板桩，进行沉桩操作至设定标高；

(5)重复步骤(4)，当型钢导向架内无法容纳下一根板桩时，松开第二临时支撑钢桩，移动型钢导向架和第一临时支撑钢桩，使型钢导向架的另一端经导向架钢支架夹持已沉桩的一根板桩；

(6)重复步骤(4)和(5)，直至完成沉桩操作。

上述技术方案中，所述沉桩操作可以采用现有技术中的静压、振动、钻孔植桩等任一种方法实现，沉桩前需要校正垂直度，沉桩过程中应注意标高控制。相邻板桩间的连接处应当进行止水处理，以保证沉桩过程中桩与桩之间的咬合紧密。根据不同的地质土层条件，采用不同的止水措施：应用于透水性不强的地质土层时，采用桩接口处的橡胶条进行止水；应用于透水性强的地质土层、支护结构要求高的工程时，桩接口处采用分段接口配合压密注浆进行止水。

进一步的技术方案，在所述一对导向架钢支架上相对设置多个高度调节栓孔，所述步骤(5)中，当导向架钢支架夹持已沉桩的一根板桩时，采用钢栓连接固定两导向架钢支架。

优选的技术方案，所述沉桩操作采用振动沉桩方式。施工锤采用电振动和液压振动锤，桩锤功率及频率大小根据工程地质条件及桩大小型号综合选用。沉桩机械一般选用履带式吊车、步履式桩架、履带式桩架等施工机械。

遇有地质条件比较复杂，一般沉桩方式难以顺利穿透土层沉桩时，型钢导向架架设后，采用辅助预成孔方式辅助沉桩，成孔方式根据地质情况而定：

(1)在砂层土层中，采用高压射水成孔方式，桩体内预埋射水管，接入高压注浆泵，沉桩过程中通过高压射水辅助成孔。

(2)在可塑性粘土层中，采用钢桩预成孔辅助沉桩，钢桩采用H型钢制作，钢桩底部采用特殊构造，在成孔过程中可以将原状土导入H型钢槽段内，在起拔过程中可将大部分原状土取出，达到预成孔效果。

(3)在硬塑性粘土层中，直接采用螺旋钻孔取土辅助引孔沉桩。

采用辅助引孔沉桩时，应根据地质土层实际情况，不同辅助沉桩方法综合运用，达到最佳的辅助效果。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明通过设置型钢导向架，解决了U形板桩沉桩时不易对准的问题，便于施工并保证施工质量；