1、 結(jié)構(gòu)組成:板樁結(jié)構(gòu)路基下部的鋼筋混凝土樁基、路基與上部的鋼筋混凝土承載板組成,板樁固接,并與路基土共同組成一個承載結(jié)構(gòu)。它充分利用樁-板-土三者的共同作用來滿足無砟軌道的穩(wěn)定與變性要求。
2、 工作原理:
(1) 承載板承受軌道及列車荷載并傳遞至樁基,通過樁基傳遞給地基;
(2) 路基填土對樁-板結(jié)構(gòu)的約束作用,使板樁結(jié)構(gòu)路基具有較大的橫向和縱向剛度。
1、 按樁基與承載板的連接方式分:獨立墩式、托梁式及復(fù)合式
(1)獨立墩式:樁基與承載板直接相連;
(2)托梁式:首先通過托梁橫向連接樁基,其上再與承載板相連;
(3)復(fù)合式:獨立墩式與托梁式的組合結(jié)構(gòu),中跨采用獨立墩式,邊跨采用托梁式;
2、 按承載板與軌道板的連接方式分:上承式、埋入式
(1) 上承式:將軌道板直接鋪設(shè)在板樁結(jié)構(gòu)上面,處理方式與橋梁類似,承受了較大的溫度荷載,不利于做成較長的連接結(jié)構(gòu);
(2) 埋入式:與上承式的不同之處有二。一是其承載板和軌道板之間還有級配碎石緩沖層和混凝土支撐層,二是其一聯(lián)的長度遠遠大于上承式。
1、 突出優(yōu)點:
(1) 結(jié)構(gòu)簡單、受力明確;
(2) 具有較高的縱向、橫向和豎向剛度,縱橫向穩(wěn)定性好,豎向變形小;
(3) 施工簡便;
(4) 與橋梁方案相比,工程造價低。
2、 適用范圍:
板樁結(jié)構(gòu)路基主要適用于新建客運專線無砟軌道鐵路中的工程地質(zhì)條件復(fù)雜的低路堤和路塹地段,以及兩橋(隧)之間短路基、道岔區(qū)路基等特殊地段軟弱地基加固,同時可以用于已建路堤的補強加固。
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美國阿拉斯加四季公寓的倒塌,往往被認為是板樁-抗震墻性能不好的一個例證。但從林同炎事務(wù)所的分析報告來看,該工程的設(shè)計按100%地震力由核心筒來承擔(dān),在承載力方面也是足夠的,只因施工單位在鋼筋接頭上未按規(guī)定施工,才造成嚴(yán)重破壞。
阿爾及利亞的倒塌事故,是由于該工程為純板樁結(jié)構(gòu)(樓板為雙向密勒,無梁),層高較高,跨度也較大。此種結(jié)構(gòu)不能抵抗地震是不足為奇的,也不提倡此類結(jié)構(gòu)。
1985年墨西哥地震,板樁結(jié)構(gòu)遭受破壞,主要由于板樁節(jié)點抗沖切能力不足,如果按我國新的抗震規(guī)范的要求去設(shè)計,再在沖切方法上作改進,并加強抗震墻的構(gòu)造,這類破壞是可以避免的。 綜上所述,
所以,板樁結(jié)構(gòu)的破壞主要是:
①未布置一定數(shù)量的抗震墻,因而地震作用全由板樁框架承受。由于未布置抗震墻,此種結(jié)構(gòu)的節(jié)點剛度又相對較弱,因此側(cè)向位移常較大。由于它延性差,抗彎和變形能力很弱,再加上P-⊿效應(yīng),在強震時造成嚴(yán)重破壞甚至倒塌是很可能的。
② 板樁節(jié)點處,樓板抗沖切能力差。在柱子周邊板內(nèi),未設(shè)置抗沖切的鋼筋,或設(shè)置得不恰當(dāng),節(jié)點處不平衡彎矩對樓板造成的附加剪應(yīng)力未適當(dāng)考慮,柱周邊板的厚度不夠,使抗剪箍筋不易充分發(fā)揮作用,或柱子縱筋在節(jié)點處滑移。
由于這些原因,在強震時使墻板產(chǎn)生沖切破壞,隨之樓板墜落,造成巨大損失。
1、內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備
在開工前組織技術(shù)人員認真學(xué)習(xí)、閱讀熟悉規(guī)范施工圖紙及技術(shù)規(guī)范。制定施工安全保證措施,提出應(yīng)急預(yù)案。對施工人員進行技術(shù)交底,對參加施工人員進行上崗前技術(shù)培訓(xùn),考核合格后持證上崗。
2、外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備
施工作業(yè)層中所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)收集。修建生活房屋,配齊生活、辦公設(shè)施,滿足主要管理、技術(shù)人員進場生活、辦公需要。
1、總體施工順序:
填土至承臺板墊層底設(shè)計高程處→樁孔定位→埋設(shè)護筒→鉆孔→檢孔及清孔→下鋼筋籠→灌注混凝土樁→開挖托梁基坑→鑿除樁頭至樁頂設(shè)計高程→樁質(zhì)量檢測合格后→澆注托梁混凝土墊層、立模澆注托梁→澆注承臺板底墊層、立模澆注鋼筋混凝土承臺板→板兩側(cè)回填級配碎石摻5%水泥壓實。
2、灌注樁施工:
鉆孔灌注樁樁徑為1.0m,樁長32m~42.5m。樁頂伸入托梁0.1m。要求樁打入<5-W2>弱風(fēng)化泥巖不小于2m。樁身主筋與加勁箍筋務(wù)必焊牢,主筋與箍筋連接處宜點焊,若主筋較多時,可交錯點焊和綁扎。
為了固定樁位、保護孔口不致坍塌、隔離地面水以及保證孔內(nèi)泥漿面高出施工水位,鉆孔時應(yīng)根據(jù)實際情況選用鋼護筒對孔口段進行防護。鉆孔時起落鉆頭速度宜均勻,不得過猛或驟然變速,以免碰撞孔壁或套筒,孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍,應(yīng)及時運至設(shè)計指定的棄碴場。施工樁時,混凝土應(yīng)澆注至樁頂設(shè)計高程以上0.5m,并保證在鑿除樁頂浮漿后樁頂標(biāo)高和樁身質(zhì)量滿足設(shè)計要求。鋼筋混凝土樁施工完成且混凝土強度達到80%以上時,應(yīng)對樁頭進行鑿除,距樁頂面20cm范圍內(nèi)的樁頭應(yīng)采用人工鑿除,確保樁頭質(zhì)量:樁頂設(shè)計高程以及樁頂以上露出鋼筋長度應(yīng)滿足設(shè)計要求。混凝土灌注應(yīng)連續(xù)灌注,中途不得停頓。
灌注樁質(zhì)量控制應(yīng)貫穿施工的全過程,施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄,并對照施工工藝對每根樁進行質(zhì)量評定。檢查重點是:水泥用量、樁長、鋼筋用量、注漿處理方法等。
3、 埋設(shè)護筒
施工前,根據(jù)控制網(wǎng)用坐標(biāo)放樣法精確測放樁位并做好放樁記錄。 根據(jù)放出的樁位中心點,過樁位中心點拉正交十字線在護筒外80-100cm處設(shè)臵控制樁,然后在樁位處挖比護筒外徑大20cm的圓坑,深度1.7m,在坑底填筑20cm的粘土,夯實。把護筒采用鋼絲繩吊放進坑內(nèi),在護筒上找出護筒的圓心(可采用拉正交十字線法),然后通過控制樁放樣,把樁位中心找出,移動護筒使護筒的圓心與樁位中心重合,平面允許誤差為20㎜,同時用水平尺(或吊線錘)校驗護筒豎直度,垂直線傾斜不大于0.5%,方可在護筒周圍回填最佳含水量的粘土,分層夯實,夯填時要防止護筒偏斜。護筒連接處要求筒內(nèi)無突出物,應(yīng)耐拉、壓、不漏水。
4、安裝鉆機
根據(jù)工程的地質(zhì)情況,選用沖擊鉆機。鉆機底座下鋪設(shè)枕木、方木和木板,鉆機安裝就位后,底座必須平整穩(wěn)固,在鉆進和運行過程中不產(chǎn)生位移和沉陷,鉆頭中心與鋼護筒頂面中心對位偏差不大于2cm。
5、 制漿土的選擇和要求
為了保證泥漿有良好的性能和技術(shù)指標(biāo),能有效護壁和懸浮攜帶鉆渣,選擇制漿粘土一般選塑性指數(shù)大于25,小于0.05mm的粘粒含量大于50%的粘土。肉眼目測,具有下列特征的粘土均可采用:
自然風(fēng)干后,用手不易掰開捏碎。 干土破碎時,斷面有堅硬的尖銳棱角。 用刀切開時,切面光滑,顏色較深。
水浸濕后有粘滑感,加水和成泥膏后容易搓成直徑小于1mm的細長泥條,用手指揉捻,感覺砂粒不多。
6、 鉆孔
開鉆時,先向孔內(nèi)加入泥漿和粘土,以小沖程穩(wěn)而準(zhǔn)地造漿和開孔,使初始成孔堅實、豎直、圓順,起導(dǎo)向作用,鉆進深度超過鉆頭長度0.5米以后,方可進行正常沖擊。鉆進過程中,根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取不同的鉆進速度并及時排渣,并及時往孔內(nèi)注入泥漿,泥漿粘度控制在19~28S以內(nèi),泥漿相對密度控制在1.2~1.45以內(nèi)。在鉆進過程中遇到孤石或探頭石時,投入片石夾粘土,再繼續(xù)鉆進,防止樁孔彎曲和傾斜。
鉆孔作業(yè)按兩班制連續(xù)進行,及時填寫鉆孔施工記錄,交接班時,交待鉆進情況及下一班應(yīng)注意事項。經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢驗,不合符要求時及時調(diào)整。注意地質(zhì)變化,在地質(zhì)變化處撈取渣樣,判明地層并記入記錄表中,以便與地質(zhì)剖面圖核對。
7、成孔檢查
鉆孔達到設(shè)計深度后,用鋼筋加工探孔器對成孔的孔徑、孔形、傾斜度及孔的中心偏差、孔深進行全面檢查,探孔器的直徑比鋼筋籠直徑大100mm,長度不小于4米(4-6倍鋼籠直徑), 如孔不直、孔壁不圓、孔徑減小等情況,應(yīng)采取相應(yīng)的處理方法進行處理。成孔允許偏差如下:
孔的中心位臵偏移:< 5㎝;樁徑:不小于設(shè)計;孔深:不小于設(shè)計; 傾斜度:< 1%孔深;沉渣厚度:不大于50cm。
符合設(shè)計及規(guī)范要求并報監(jiān)理工程師檢查合格后,立即進行清孔。
8、清孔
采用換漿法進行清孔。清孔時,必須注意保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔。清孔后泥漿的含砂率不大于2%,比重在1.03~1.10,粘度17~20s,孔底的沉渣厚度用開口鐵盒吊入孔底檢測,不大于設(shè)計規(guī)定。
9、鋼筋籠加工和安裝
鋼筋籠的主筋接頭采用滾單面搭接焊,搭接長度不小于10d。接頭經(jīng)外觀檢查和力學(xué)性能檢測合格后,才能正式進行施工,配料時將接頭互相錯開,使同一截面的鋼筋接頭小于50%。骨架箍筋用鋼筋彎曲機彎制,均采用單面焊,焊接長度不小于10d,箍筋點焊或綁扎在主筋上,采用單面搭接焊,焊接長度不小于10d。鋼筋籠加工和安裝允許偏差如下:
受力鋼筋順長度方向加工后的全長:主筋間距±10㎜;箍筋間距±20㎜;骨架外徑±10㎜;骨架傾斜度±0.5%;保護層厚度:±20㎜。
鋼筋籠在鋼筋加工場統(tǒng)一制作,每節(jié)長12m,根據(jù)設(shè)計長度不夠12m的單獨制作,鋼筋籠制作完成后,用汽車吊車裝入平板汽車運到工地現(xiàn)場用汽車吊車吊裝入孔。當(dāng)加工成多節(jié)吊裝時,先將底節(jié)鋼筋籠采用汽車吊提升后,垂直入孔,用兩根Φ50mm鋼管穿入底節(jié)鋼筋籠放臵在孔口鋼護筒,再吊裝上節(jié)鋼筋籠與之對接,節(jié)與節(jié)之間用單面焊連接,焊縫長度不小于10d。在鋼筋籠上焊接鋼筋耳環(huán),使鋼筋籠在孔內(nèi)居中,保證鋼筋保護層厚度達到要求。鋼筋籠頂面焊接4根與主筋直徑相同的定位鋼筋,對中調(diào)整,然后將定位鋼筋焊接在鋼護筒上,防止鋼筋籠的下沉或上浮。
10、 灌注水下砼
鋼筋籠吊裝就位后,立即安裝導(dǎo)管檢查孔底沉渣合格后進行水下砼灌注,以防坍孔。對水下砼的性能要求:水下砼應(yīng)流動性好,不產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象,坍落度控制在16~22cm。水下砼采用級配良好的河砂,石子采用級配良好的卵石,石子的最大粒徑不大于35mm。
水下砼的灌注采用導(dǎo)管法灌注樁基水下砼,導(dǎo)管直徑300㎜,每節(jié)3米長,節(jié)與節(jié)之間用螺紋套筒連接并加密封圈,導(dǎo)管上口接上漏斗。
導(dǎo)管的接頭擰緊,不得漏氣和漏水。在使用前進行密水壓力試驗,導(dǎo)管下口安裝在離孔底0.5m左右,上方用抱箍夾住安放在護筒口。
1、樁位測量準(zhǔn)確,護筒埋設(shè)中心線與樁中心線吻合,誤差小于5cm,護筒傾斜度小于1%。
2、反復(fù)清孔,直到沉碴厚度符合技術(shù)要求。清孔后泥漿濃度盡量降低,以減少泥漿沉淀量。
3、鋼筋籠同一截面鋼筋連接接頭不超過50%,應(yīng)間隔搭接,鋼筋接頭采用單面焊接。安放時應(yīng)設(shè)橫杠卡死,防止砼灌注過程中鋼筋籠上浮。
4、測量砼面標(biāo)高的測量繩必須經(jīng)過長鋼尺比長校核。
5、砼灌注前應(yīng)嚴(yán)格、認真完善各種簽證。
6、灌注前,導(dǎo)管應(yīng)試拼、試壓,確認不漏水、連接牢固導(dǎo)管的安裝應(yīng)密封不漏水(安裝前進行水密試驗),灌注砼前將導(dǎo)管插入孔底,檢查導(dǎo)管實際長度與所劃刻度是否相符,然后將導(dǎo)管提離孔底50cm。
7、砼灌注前,應(yīng)充分準(zhǔn)備好砼供應(yīng),做好一切防范措施,保證每根樁一氣呵成。封底砼灌注時,應(yīng)保證初始砼量能將導(dǎo)管底部埋入砼中不小于1m。樁身砼灌注時,保證孔內(nèi)水位高度,以免水位較低,樁內(nèi)裂隙水壓力增大,影響砼質(zhì)量。
8、灌注過程中,隨時測定砼灌注高度,及時調(diào)整導(dǎo)管埋入砼深度。拆除導(dǎo)管時,應(yīng)慢慢上提,不能過猛過速,防止發(fā)生斷樁,導(dǎo)管埋入深度控制在2.0m~4.0m。砼灌注應(yīng)連續(xù)不間斷,萬一發(fā)生砼灌注中斷事故,應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管埋深,不停地少量提升導(dǎo)管,并及時恢復(fù)灌注。
1、塌孔
注意地質(zhì)變化,防止殘積砂質(zhì)粘土層局部含砂量過高呈現(xiàn)砂層特性,應(yīng)立即采取相應(yīng)措施緩慢成孔。鉆進砂層遇到地下水時,應(yīng)投入適量粘土造漿提高泥漿濃度,以防止塌孔。
2、縮徑
認真控制拔管速度。在拔管過程中應(yīng)采用浮標(biāo)觀測每500~1000mm高度混凝土用量,換算出樁的灌注直徑,如發(fā)現(xiàn)縮徑,及時處理。
3、鋼筋籠變形
鋼筋籠在制作過程中成形堆放、運輸、起吊、入孔等過程中,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的技術(shù)措施和操作規(guī)定作業(yè)。
4、鋼筋下沉
將鋼筋或鋼筋籠放入樁孔后,應(yīng)在上部用鋼管將鋼筋籠架起固定,使相鄰樁振動時鋼筋籠不下沉。
5、鋼筋籠上浮
鋼筋籠上浮除了因為導(dǎo)管掛所致外,主要原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口,導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時,砼灌注的速度過快,使砼下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠的重力時所致。
為了防止鋼筋籠上浮,當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底口1m之內(nèi),且砼表面在鋼筋籠底部上、下1m之間時,應(yīng)放慢砼灌注速度,應(yīng)及時適當(dāng)提升導(dǎo)管,另外鋼筋籠上端將吊鉤鋼筋焊接于鋼護筒上。
5、導(dǎo)管進水
(1)主要原因
首批砼儲量不足,或雖然砼儲量已夠,但放料時未跟上導(dǎo)管內(nèi)砼的下落速度,或?qū)Ч艿卓诰嗫椎椎木嚯x過大,砼下落后不能埋設(shè)導(dǎo)管底口,以致泥水從底口進入。導(dǎo)管接頭不嚴(yán),焊縫破裂,水從接頭或焊縫中灌入。導(dǎo)管提升過猛,或測深出錯,導(dǎo)管埋深不夠或超出原砼面,泥水從底口涌入。
(2)預(yù)防及處理措施
發(fā)生導(dǎo)管進水事故后,因分析進水原因及時進行處理。
如為上述第一種原因引起,因立即停止灌注,拆除活門及灰盤,導(dǎo)管上連接彎管,將高壓風(fēng)管從導(dǎo)管中放入,利用空氣吸泥機將孔底砼吸出,如果來不及清除孔底砼,應(yīng)立即將鋼筋籠提出,重新安裝鉆機鉆孔。
若是第二、三種原因引起,應(yīng)視具體情況,換拔原管重下新管或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,但灌注前應(yīng)將導(dǎo)管內(nèi)的水和泥漿抽出。如果重下新管,新管須插入原砼內(nèi)2m左右,然后用潛水泵將導(dǎo)管內(nèi)的水抽干,再繼續(xù)灌注砼。灌入前將導(dǎo)管進行小幅度抖動,使原砼損失的流動度得以彌補,以后灌的砼可恢復(fù)正常的配合比。
若砼面已進入鋼護筒內(nèi)且已初凝,導(dǎo)管不能插入砼時,可停止灌注,待砼強度達到要求后將孔內(nèi)水抽干其砼面鑿毛進行二次澆注或重新沖孔到設(shè)計高程重新灌注。
6、導(dǎo)管堵塞
由于砼本身的原因,如坍落度過小,流動性差,夾有大石塊或其它物件,拌合不均勻,以及砼產(chǎn)生離析,導(dǎo)管接縫處漏水,粗集料集中而造成堵管。
預(yù)防措施:嚴(yán)格執(zhí)行《泵送砼施工工藝》,拌合站試驗室值班人員嚴(yán)格控制砼質(zhì)量,前臺值班技術(shù)經(jīng)常檢查砼的質(zhì)量。
處理方法:反復(fù)快速提升抖動導(dǎo)管或用長桿沖搗導(dǎo)管內(nèi)砼,有可能使導(dǎo)管疏通。如仍不能使砼下落,則需將導(dǎo)管提出,疏通后重新灌注(可按前述方法處理)。
機械發(fā)生故障或其它原因使砼在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過久,或灌注時間過長,最初灌注砼已經(jīng)初凝,增大了導(dǎo)管內(nèi)砼下落的阻力,導(dǎo)致堵管。
預(yù)防措施:灌注前應(yīng)仔細檢修灌注機械,并準(zhǔn)備備用機械,墩旁及拌合機工廠旁應(yīng)備有發(fā)電機,同時采取措施,加速砼灌注速度。
7、短樁
產(chǎn)生原因主要有:灌注近結(jié)束時,漿渣過稠,用測深錘探測難于判斷漿渣或砼面;或由于測錘太輕,沉不到砼表面,發(fā)生誤測,以致拔出導(dǎo)管終止灌注造成;孔壁發(fā)生坍方,未被發(fā)覺,測錘無法測量到砼表面。
預(yù)防措施:
在灌注過程中必須注意孔內(nèi)水頭情況以及根據(jù)砼灌注數(shù)量而推算砼而上升速度,砼面上漲是否正常,以判斷孔內(nèi)是否產(chǎn)生坍孔,如發(fā)生了應(yīng)采取措施處理后續(xù)灌。
測錘嚴(yán)格按照規(guī)范要求的形狀尺寸及比重進行制作。 孔內(nèi)泥漿過濃時,預(yù)留樁頭高度應(yīng)適當(dāng)增加。
8、樁身夾泥斷樁
大都是以上各種事故引發(fā)的次生結(jié)果。此外,由于清孔不徹底或灌注時間過長,首批砼已初凝,流動性降低,灌注的砼沖破頂層而上升,在兩層砼中夾有泥漿渣土,嚴(yán)重的甚至全樁身夾有泥漿渣土形成斷樁。
對已發(fā)生的斷樁(通過超聲波檢測即可發(fā)現(xiàn)),除下列情況之一可采取壓漿補強方法處理外,應(yīng)重鉆。
樁底與基巖之內(nèi)的夾泥(清孔不徹底引起)。 樁身砼有夾泥斷樁或局部砼松散。
取巖芯率小于95%,并有群窩、松散、裹漿等情況。
1、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工完成28d后,13~18#樁采用聲波透射法,其余樁采用低應(yīng)變法,對全部樁基進行成樁質(zhì)量檢測,對質(zhì)量有懷疑的,應(yīng)鉆取樁芯鑒定,檢查樁身強度,不允許出現(xiàn)不合格樁。基樁聲測管埋設(shè)三根,正三角形布臵,采用內(nèi)徑不小于40mm壁厚不小于3mm的金屬管埋設(shè),聲測管下端封閉、上端采用木塞封閉,管內(nèi)無異物,連接處應(yīng)光滑過渡,不漏水。管口高出樁頂100mm以上,且各聲測管管口高度保持一致。
2、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工完成28d后應(yīng)采用單樁荷載試驗進行地基加固效果檢測。單樁荷載試驗應(yīng)符合以下要求:
單樁荷載試驗的樁數(shù)至少為1根。 單樁豎向承載力特征值為2900KN。 2100433B
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空調(diào)器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理
板樁結(jié)構(gòu)是由板樁墻、拉桿 、錨碇結(jié)構(gòu)及周圍的土構(gòu)成的混合系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,墻后土、碼頭面荷載、剩余水壓力和墻前波吸力使板樁墻受到向前移動的力,而墻前被動土壓力和拉桿產(chǎn)生阻止板樁墻移動的力,板樁墻則承受彎矩作用,土 - 結(jié)構(gòu)相互作用是這種系統(tǒng)共同工作的基礎(chǔ)。板樁結(jié)構(gòu)在其設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠性,設(shè)計規(guī)范的合理性和先進性是保證板樁結(jié)構(gòu)具有規(guī)定可靠性的基礎(chǔ)。以前港口工程設(shè)計規(guī)范的修訂中,曾對港口工程結(jié)構(gòu)進行了可靠度分析和校準(zhǔn),包括混凝土結(jié)構(gòu)、重力式碼頭、 樁基規(guī)范等,并以此為基礎(chǔ)給出了分項系數(shù)設(shè)計表達式。但對于板樁結(jié)構(gòu),由于分析和計算比較復(fù)雜,特別是涉及土和結(jié)構(gòu)的相互作用,除“踢腳”穩(wěn)定和錨碇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定外,沒有進行可靠度分析和校準(zhǔn),板樁墻強度和拉桿強度設(shè)計采用的仍然是綜合系數(shù)法,且“踢腳”穩(wěn)定驗算和錨碇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗算采用的分項系數(shù)也是參考重力式碼頭給出的。《板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》的修訂,對板樁結(jié)構(gòu)的可靠度進行分析和校準(zhǔn)。影響板樁結(jié)構(gòu)可靠度的因素是來自各方面的隨機不確定性,對作用于板樁結(jié)構(gòu)的荷載而言,主動土壓力因土性參數(shù)(黏聚力、 摩擦角及容重) 的不確定性而變化,剩余水壓力因水位的變化而呈現(xiàn)不確定性,碼頭面堆貨荷載因碼頭貨物的堆積和運輸而變化,波浪力隨海洋狀況而波動。對于板樁結(jié)構(gòu)的抗力,樁墻、拉桿強度因幾何尺寸、材料性能和計算模式的不確定性而變化,“踢腳”、 錨碇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因土性參數(shù)的不確定而變化等。
鋼板樁圍堰是最常用的一種板樁圍堰。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。常見的有拉爾森式,拉克萬納式等。
其優(yōu)點為:強度高,容易打入堅硬土層;可在深水中施工,必要時加斜支撐成為一個圍籠。防水性能好;能按需要組成各種外形的圍堰,并可多次重復(fù)使用,因此,它的用途廣泛。
在橋梁施工中常用于沉井頂?shù)膰?,它的用途廣泛。管柱基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及明挖基礎(chǔ)的圍堰等。
這些圍堰多采用單壁封閉式,圍堰內(nèi)有縱橫向支撐,必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎(chǔ),曾使用鋼板樁圓形圍堰,其直徑21.9米,鋼板樁長36米,有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。待水下混凝土封底達到強度要求后,抽水筑承臺及墩身,抽水設(shè)計深度達20米。
在水工建筑中,一般施工面積很大,則常用以做成構(gòu)體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構(gòu)成,每個單體又由許多鋼板樁組成,單體中間用土填實。圍堰所圍護的范圍很大,不能用支撐支持堰壁,因此每個單體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯(lián)鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。
1、鋼制板樁
2、兩邊接頭結(jié)構(gòu)
3、在地里、水中構(gòu)成墻壁
板樁是一般為兩邊有凹凸槽榫的木板,或兩邊有鎖口的槽形鋼板,成排地沉入土中,作為擋水、擋土的臨時性圍墻。用于較深坑槽、地下管道的施工,也可用鋼筋混凝土板樁作為永久性的擋土結(jié)構(gòu)。
板樁是深基坑開挖時的專用支護結(jié)構(gòu),在基坑開挖前將板樁打入土中,基坑開挖后,靠板樁來抵抗水平向土壓力及水壓力。為保持其穩(wěn)定,可在板樁的適當(dāng)高度設(shè)置支撐或拉錨。鋼板樁由于強度高,打設(shè)方便并可回收,是應(yīng)用較廣泛的一種支護結(jié)構(gòu)。為了減小施工對鄰近建筑物的影響,降低工程造價,采用灌注排樁擋墻作為支護結(jié)構(gòu)的工程也越來越多。