木板樁基坑支護(hù)

在建筑工程深基坑施工中，常見(jiàn)類型有兩種，即放坡和支護(hù)開挖?，F(xiàn)如今，建筑工程建設(shè)數(shù)量的逐漸增加，建筑工程施工中，容易受到周邊條件的限制，因此，一般采用支護(hù)開挖施工方式。深基坑工程基本功能主要包括以下幾點(diǎn)：①保證建筑工程地下空間施工條件的安全性和穩(wěn)定性；②保證主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工安全性；③保證施工環(huán)境的安全性，包括隧道、建筑、地下公用設(shè)施等等。在傳統(tǒng)深基坑施工中，基坑施工參數(shù)計(jì)算必須滿足穩(wěn)定性要求，容易忽略對(duì)于邊坡失穩(wěn)的計(jì)算分析?，F(xiàn)如今，在建筑工程深基坑施工中，需要綜合考慮周邊施工環(huán)境，在施工技術(shù)參數(shù)計(jì)算中，需要綜合考慮基坑變形控制。尤其需要注意的是，在軟土地基等不良地質(zhì)施工中，還需要綜合考慮復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境、水文條件等因素。深坑支護(hù)中，三種主要的方式分別是混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)以及重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開挖的深度較小且土質(zhì)條件較好的情況下較為適用。重力式擋土墻以自身的重力對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)在其余外力下的平衡進(jìn)行保證?；旌鲜街ёo(hù)結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，就是錨桿結(jié)構(gòu)的別稱。對(duì)錨桿以及噴射混凝土面層進(jìn)行借助，使基坑以及支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)較為完整的整體，同時(shí)二者之間會(huì)相互作用，對(duì)基坑支護(hù)的安全進(jìn)行保證。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，安全性與穩(wěn)定性是選擇的必要前提。

圍堰是導(dǎo)流工程中的臨時(shí)擋水建筑物，用來(lái)圍護(hù)施工中的基坑，保證水工建筑物能在干地進(jìn)行施工。圍堰的形式應(yīng)根據(jù)圍堰的工作條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較加以選定。在松花江富錦渡臺(tái)施工中，采用透水性良好的砂性人工筑島進(jìn)行鉆孔樁基礎(chǔ)施工，但在接樁及水下坡面施工中，遇到了外水位高于基坑底 4m、水流速度大等不利條件，經(jīng)比較選用木板樁圍堰做臨時(shí)擋水建筑物，經(jīng)運(yùn)用，效果良好。木板樁圍堰適用于木材較方便地區(qū)，河床能打下木板樁，水深較大，流速較高, 河床透水，基坑壁有土，不能運(yùn)用土堰時(shí)，適宜采用。木板樁圍堰由定位樁、導(dǎo)木、支撐及木板樁等組成。當(dāng)基坑深度小于 2m 時(shí), 可根據(jù)水深、基坑圍堰大小、防滲要求等可設(shè)單層或雙層木板樁（內(nèi)部填土）。木板樁設(shè)接口縫時(shí)，厚度小的可設(shè)人字縫或高低縫；厚度大于 10cm 的做成凹凸縫。當(dāng)接縫處漏水厲害時(shí)，可在板樁內(nèi)襯彩條布或在外加做土堰或草袋圍堰。木板樁圍堰具有施工簡(jiǎn)單、易于維修、取材簡(jiǎn)易、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，也具有一定的抗沖、抗?jié)B能力。 正在修建的嫩江雅爾塞堤防洪閘工程、大慶市中南引莊頭泡進(jìn)水閘工程等建筑物施工中都在使用木板樁圍堰進(jìn)行擋水，效果良好 。

從結(jié)構(gòu)上講，木板樁類似鋼板樁，由打入土中的立柱和檔板組成。木板樁多用于擋土支撐坑壁。與鋼板樁法 、人工降水法等相比，具有造價(jià)低施工技術(shù)難度小、使用設(shè)備簡(jiǎn)單。例如在防治流砂中，木板樁既能擋土又能防止地下水直接滲入基坑，配合擋板支撐使用稻草圍堰，其防治作用就更大。由于稻草柔軟孔隙多，利于排水，對(duì)從坑外涌入的地下水起到一種疏通導(dǎo)流的作用，既能增加水的滲流路線，又能改變水流的方向,有使水流方向朝下或至少沿板樁外側(cè)環(huán)形流動(dòng)的趨勢(shì)，防止了對(duì)臺(tái)階的直接沖刷，更由于稻草過(guò)水不過(guò)砂，輕微的流砂經(jīng)過(guò)稻草的過(guò)濾用將變得只有清水導(dǎo)出，而更大的流砂也會(huì)由于稻草的截砂排水作用而得到抑制；稻草圍堰對(duì)于木板樁還有一種重要的補(bǔ)充作用，因?yàn)槟景鍢吨g總有縫隙，這些裂縫往往為流砂乘虛而入，使板樁毀于一旦，而稻草圍堰完全能堵住這些裂縫，因此要使木板樁克服自身的缺陷，充分發(fā)揮防治流砂的作用，就需要稻草圍堰加以配合，只有木板樁與稻草圍堰共同作用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能筑起防治流砂的堅(jiān)實(shí)堤防 。

最古老的特殊鑿井法，最初是使用木板樁，18世紀(jì)中葉開始使用鋼板樁，但在掘井過(guò)程中仍然發(fā)生塌井和涌砂事故，所以板樁法不能用于在深表土層鑿井。

根據(jù)板樁的材質(zhì)不同，一般有木板狀、鋼板樁和鋼筋混凝土板樁。

板樁木板樁

按樁斷面、樁長(zhǎng)及地基土質(zhì)，可選用人工落錘或打樁機(jī)打樁。其施工工藝有：①先插后打法。將全部木樁，先打人土內(nèi)約1ml插穩(wěn)，再對(duì)各單樁輪流每次打入1m～2m，直到全部樁打入要求的深度；②分塊插打法。將單樁或樁組，先按不同的間隔位置打好，再依次打下其間的單樁或樁組。

木板樁常用凹凸方榫、三角榫、半木榫或三夾板幾種方式拼接。樁頂面應(yīng)與縱軸垂直，并套有樁頂箍或樁帽，打人帶礫石土層中尚需有樁靴。在含卵礫石較多的土層中不宜用木板樁。木板樁已很少采用。

板樁鋼板樁

鋼板樁斷面有矩形、槽形和工字形等型式。其鎖口需以標(biāo)準(zhǔn)的同型短鋼板先做試驗(yàn)，使用中常以2塊～3塊拼接成組樁。鋼板樁可使用各種打樁機(jī)，其中振動(dòng)打樁機(jī)更適合于打、拔鋼板樁。鋼板樁在礫卵石地層中使用，因孤石阻力易發(fā)生歪斜、脫縫或撓曲，從而增加透水性，故需另行采取防滲措施。高度為3m～15m的鋼板樁墻，常需設(shè)置一定數(shù)量的水平橫梁，并用預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿等予以拉緊。

板樁鋼筋混凝土板樁

鋼筋混凝土板樁常采用矩形截面槽榫結(jié)合形式，樁尖部分做成三面斜坡以利于打入并使樁能擠緊。這種板樁的槽和榫不能做到全長(zhǎng)緊密接合，因?yàn)樵诖蛉胪林袝r(shí)，往往有小塊泥砂在槽口內(nèi)嵌緊，迫使樁逐步分離。因此在實(shí)際工作中，榫只能在樁腳上部做至1.5～2.0m高度，其余部分槽口留出空隙，使兩塊板樁合擾后形成孔洞；孔洞內(nèi)可壓水泥漿等填塞。鋼筋混凝土板樁施工簡(jiǎn)易，造價(jià)相對(duì)低廉，往往在工程結(jié)束后不再拔出，不致因拔樁對(duì)附近建筑物產(chǎn)生影響和危害，但打樁時(shí)對(duì)附近建筑物的影響必須充分考慮。

原閘為平底板、設(shè)有閘底堰坎和胸墻的開敞式閘，平面直升鋼閘門，木樁基礎(chǔ)，閘底板下設(shè)3道木板樁防滲，基礎(chǔ)四周圍封，6孔，孔凈寬5.8m。閘室上游側(cè)設(shè)檢修閘門、工作閘門，下游側(cè)設(shè)有交通橋。閘門為串輪支承，每孔在機(jī)架橋上設(shè)兩臺(tái)鏈輪式啟閉機(jī)。閘底板、閘墩、翼墻為素混凝土結(jié)構(gòu)。

改建工程將原底板以上堰坎、中墩、交通橋、機(jī)架橋全部拆除，邊墩、翼墻拆除2.5m高程以上部分和以下靠閘室側(cè)表層0.7m，框格消力池部分拆除，并拆除下游右岸錐形漿砌石護(hù)坡 。

改建后原閘孔數(shù)、孔凈寬不變，閘室總寬43.8m，采用分離式底板、灌注樁基礎(chǔ)，平面直升鋼閘門、油壓?jiǎn)㈤]機(jī)。

新閘底板在原有底板上加厚1.13m，頂面高程0.8m。每中墩底板下在原有117根木樁間增加14根直徑0.85m的灌注樁，對(duì)稱布于中墩兩側(cè)。原閘底板脫空及老底板薄弱部位以水泥灌漿處理。

閘室上游側(cè)設(shè)工作閘門，工作閘門上下游設(shè)檢修門槽，閘墩和胸墻頂高程8.5m，下游側(cè)設(shè)凈寬7.0m的交通橋，橋面高程7.3m。工作閘門槽上部設(shè)油壓?jiǎn)㈤]機(jī)的導(dǎo)向架。工作閘門由1臺(tái)QPPYI-2×160kN的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟閉，檢修閘門由安裝于排架上的2臺(tái)2×50kN電動(dòng)葫蘆啟閉。

閘室下游設(shè)有兩級(jí)消力池(總長(zhǎng)30.4m)以及長(zhǎng)37.7m漿砌石海漫和13m拋石防沖槽。閘底順?biāo)飨蚬こ炭傞L(zhǎng)102.2m 。

兩岸邊墩和翼墻按重力式鋼筋混凝土墻恢復(fù)。在邊墩外側(cè)砌筑重力式擋墻，組成減載空箱，右岸空箱兼疊梁檢修門庫(kù)，并在閘室右岸建兩層控制樓，一層為配電室，二層為油泵房和控制室。

新引河進(jìn)洪閘 原閘結(jié)構(gòu)型式、尺寸、基礎(chǔ)處理方式與北運(yùn)河節(jié)制閘類同，改建工程保留原閘底板、邊墩、翼墻、消力池框格底板，拆除閘底板以上全部結(jié)構(gòu)與設(shè)備，拆除下游混凝土框格護(hù)坦等。將6孔閘改為4孔胸墻式閘，單孔凈寬9.0m。新底板建于老底板上，頂面高程0.23m，為分離式平底板，跨中分縫，順?biāo)飨蜷L(zhǎng)16m?？缇?1.0m的中墩底板在原有木樁間順?biāo)鞣较蛐略?排直徑0.85m的灌注樁，邊墩底板下新增兩排灌注樁。樁長(zhǎng)15.0m。

工作閘門及油壓?jiǎn)㈤]機(jī)導(dǎo)向架設(shè)于閘室上游側(cè)，主閘門前后設(shè)檢修門槽，上游側(cè)閘墩和檢修橋面高程為7.5m，下游側(cè)為凈寬7.0m的交通橋，橋面高程7.0m。兩岸邊墩、翼墻在原墻內(nèi)側(cè)加厚1.0m，新老混凝土間以插筋連接。

閘室上游新建5.0m長(zhǎng)鋼筋混凝土鋪蓋和4.5m長(zhǎng)干砌石護(hù)底。閘室下游設(shè)兩級(jí)消力池(共長(zhǎng)32.0m)以及長(zhǎng)30m海漫和16.8m拋石防沖槽。底部順?biāo)飨蚬こ炭傞L(zhǎng)104.29m。

主閘門為平板定輪鋼閘門，配置QPPYI-2×200kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。上、下游疊梁檢修鋼閘門由設(shè)于排架柱牛腿上的2×50kN電動(dòng)葫蘆和抓梁?jiǎn)㈤]。

新建左岸控制樓，一層為油泵房，二層為中控室。在中控室設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)，可通過(guò)電視屏幕觀察和監(jiān)視閘門運(yùn)行及樞紐上下游情況，同時(shí)修建橋頭雕塑和觀賞亭等，從而改善閘區(qū)環(huán)境。

永定新河進(jìn)洪閘 改建時(shí)拆除底板以上全部混凝土結(jié)構(gòu)和部分上下游翼墻，拆除兩岸控制樓，保留原底板、灌注樁基礎(chǔ)、上游鋪蓋、下游消力池及消能防沖工程。

重點(diǎn)改造閘室部位，將閘室底板向上游接長(zhǎng)5m，總長(zhǎng)為18m，首部7.6m長(zhǎng)堰頂高程為0.3m，新老底板采用剛性連接，各中墩新接長(zhǎng)底板下增加兩排、4根直徑80cm灌注樁，樁長(zhǎng)15m。

中墩于原位重建，閘孔仍為11孔，單孔凈寬9.8m，中墩厚1.2m，閘孔總寬119.8m。閘室上游側(cè)布置工作門及上下游檢修門槽，閘墩和檢修橋面高程8.9m。下游側(cè)為凈寬7.0m的交通橋，橋面高程8.2m。機(jī)架橋面上設(shè)輕型啟閉機(jī)房。采用新材料對(duì)閘墩和三橋板梁進(jìn)行了防腐蝕、防碳化噴涂處理。

閘室向上游加長(zhǎng)后，鋪蓋由13m減短至8.0m。鋼筋混凝土鋪蓋與閘底板間以新止水縫連接。鋪蓋上游連接25.0m長(zhǎng)的原漿砌石護(hù)底。閘下消力池底板加厚0.5m，新池底高程為1.8m，長(zhǎng)22m。消力池下游原護(hù)砌范圍不變，依次為10.0m長(zhǎng)鋼筋混凝土和25m長(zhǎng)漿砌石海漫、10m長(zhǎng)拋石防沖槽。順?biāo)飨蜃o(hù)底部長(zhǎng)145m。

兩岸新建邊墩上游接長(zhǎng)至21.0m，上下游接新建半重力式翼墻。

重建工程將原升臥式閘門改為平面直升鋼閘門，規(guī)格為9.8m×5.2m～4.37m，采用一門一機(jī)，啟閉機(jī)容量提高為2×160kN。上下游檢修疊梁鋼閘門由2×160kN電動(dòng)葫蘆和自動(dòng)抓梁?jiǎn)㈤]，平時(shí)鎖定于檢修門槽上。

兩岸新建塔樓為雙層框架結(jié)構(gòu)。集中控制室設(shè)于右岸頂層，啟閉機(jī)房設(shè)機(jī)旁柜，兩者互為備用。

屈家店水閘樞紐改建工程充分利用原有建筑物，合理布置，采用新材料，確保新老建筑物的結(jié)合質(zhì)量，采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，并注重環(huán)境效益，其設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)值得其他改建工程借鑒 。