钢筋混凝土板桩围护房屋的设计施工及效果

钢筋混凝土板桩围护房屋的设计施工及效果

黄真铮

（赣州中科工程管理有限公司，江西 赣州 341001）

摘 要：由于钢筋混泥土板桩具有支护功能，且施工流程简单、花费时间少、安全坚固且施工成本较其他产品更低等特点，所以在进行工程项目施工时经常被应用于房屋及建筑物的围护。文章根据实际的工程项目的施工方案为例，对钢筋混凝土板桩在施工项目中的应用和安全性进行分析和探讨。

关键词：钢筋混凝土板桩；围护；施工

1 工程概况

赣州高层住宅楼项目工程位于赣州天河区，周边有大学校区、小学及居民小区，位于已建成住宅区100m处，学校位于基坑约有10.56m。基坑由东向西约有85.03m，由南向北136.70m，周长443.46m，基坑开挖深度为7.9m。基坑所处地形较为平缓，地面标高位于20.65～21.96m，坑底标高约-2.0m。地基土层自上到下分为几层：①以黏性土为主的填土层，土质松散不均匀、潮湿，有石块、植物根茎、碎砖等。土层厚度为1.1～2.2m；②灰黄、褐黄的粉质粘土，土质较坚硬且光滑，土层间有较多裂隙，韧性及干强度高。土层厚度为2.4～3.7m；③呈深黄色的粉土，土质密度较高，非常潮湿，有少量铁锰质染斑，土层韧性及干强度较低。土层厚度为3.5～5.2m；④呈灰黄深黄的粉质黏土层，含有少量氧化铁及铁锰结核，上部的土质较为松散光滑，韧性及干强度中等。土层厚度6.8～7.9m；⑤呈灰白、褐白的花岗混合层，土质基本没有完整结构，主要有石英、云母及暗色物质、风化黏土矿物组成，本层为钻穿，土层厚度为6m。

2 设计方案

2.1 设计概况

住宅楼围墙据基坑支护2m，考虑到所处的土层环境以及经济原因，确定采用钢筋混凝土板桩进行围护。选取钢筋混凝土板桩具有以下优点：易于吊装、运输和施工；轻质，方便运输；抗弯承载力大，可承受较大弯矩；应用方案灵活；可回收和重复使用。钢筋混凝土板桩可以更好的控制施工质量。施工周边环境复杂，采用钢筋混凝土板桩可以避免拔桩，对周边建筑物影响不大。相较于其他支护结构材料更节省施工成本，花费的施工时间及金额更少。

2.2 钢筋混凝土板桩基坑支护设计

钢筋混凝土板桩桩顶标高+4.00m，桩底标高-21.00m，桩长25m。钢筋混凝土板桩选用拉森12m型，混凝土强度等级采用C30。同时，钢板桩的锁扣内注入了柔性止水材料，以加强锁扣的水密性，从而保证取水排水的工作环境。基坑防水设计如图1所示。钢板桩顶部设置的一道混凝土圈梁兼作施工期的防护墙，环向三道圈梁为水平桁架式钢拱结构，宽2.0m、高1.0m，由长度为4.38m的23根φ800mm灌注混凝土钢管桩作为立柱支撑。围护内侧坑底部分和钢板桩底部，采用旋喷桩进行局部地基加固，围护底部采用2.3m厚水下混凝土封底。

图1 基坑防水设计图

3 施工管控

3.1 施工流程

主要内容：①水下挖泥至最下道环向围檩设置高度-8.00m；②施打钢板桩定位桩、立柱桩、工程桩；③搭设施工平台；④钢板桩顶端浇筑钢筋混凝土圈层；⑤平台上拼装钢拱圈梁，整体吊装定位（自下而上）；⑥施打围护钢板桩；⑦地基加固施工；⑧围护外侧铺设防水层；⑨围护内吸泥至设计标高；⑩土层下混凝土封底；11封底成功后抽水进行泵房主体钢筋混凝土的干施工；12施工完毕后拆除支护钢板桩。

3.2 板桩制作具体方案

（1）冲桩。①板桩利用两点水平吊起，吊放时应轻起轻落，不得使桩身有撞击或受力不均之现象，如有不慎折裂情形，则由承包商负责换货；②打设板桩时应先冲水，将桩定位以下之土壤冲到松动程度，板桩就位后再继续冲水使其自行下沉。如遇有块石或其他硬质土壤无法冲入时，须改用桩锤打击，使其下沉至设计深度。板桩应照指示，在桩尖以下1～2m，不得以冲桩方法打设，须用桩锤打入至设计深度。施工人员根据施工前掌握的地质状况，在板桩进行冲桩时，依据地质状况适时调整冲水压力，不得使冲水压力过高造成过渡冲刷致使地层破坏及板桩过渡沉陷；③板桩吊起至垂直位置后，桩两旁应设置固定桩位之夹架，冲桩过程中应利用钢索及绞紧器将桩往后方拉紧，使相邻板桩能够密合；④冲桩过程中须随时校正定位，若板桩间隙超过2cm时，即须将桩吊起重新冲放，直至合格为止；⑤桩工作，若因冲桩不当而出现桩身毁损，或打入不适当位置，或打至设计图所示标高以下的情况，应该依照下列方法，择一加以改正：拔出原桩而另易以新桩，必要时用一较长者；在该损坏之桩或过低之桩旁，另加1桩；三是将基础底板加深使桩顶能深埋于底板内。

（2）打桩。①板桩打设前，应先将预定打设位置之地表混凝土块、砖块、块石或其他硬块杂物加予挖除，并以型钢制成适当的夹架，安置于预定打设位置上以固定桩位，且使打设完成的板桩能密切接合；②桩打设前，施工人员应该根据实际需求，分区办理打桩作业：于每隔50m或弯折处，先行打设1支定位桩，以控制桩位基准线；③桩锤的选用须配合桩长、桩径及现场地质状况选用，并依据施工现场状况选用适当的低振动或低噪音打桩机以免影响居民安宁，必要时应配合居民作息调整打桩时间；④以蒸汽锤、柴油锤或振动式打桩机打设板桩时，应于桩顶设置适当的桩垫或桩帽，以保护桩头。桩体打设时如发觉有偏位时，应将桩体拔出重打，使打设后桩体的接缝不超过2cm，桩顶偏差不超过5cm；⑤板桩打设时，如遇到坚硬地层或地下障碍物，导致无法依既定工法完成打设工作时，得报经有关人员同意改以适当的冲桩工法完成打设工作。如确实无法以适当工法将桩体打设至设计高程时，应上报核示适当的处理方法，并列入施工纪录中；⑥板桩打设完成后，如发现桩缝超过2cm而不大于6.8cm时，承包商应以报经工程司核可之方式，进行桩背灌浆工作，其灌浆深度须与板桩同深、长度至少须含括相邻之2支板桩、宽度至少须达30cm。如桩缝超过6.8cm，且桩体确实无法拔出重打时，施工人员应于桩背加打1支长度不小于板桩的钢板桩，并进行上述桩背灌浆工作；⑦板桩打设完成后，施工人员应先以适当之材料暂时覆盖桩顶，并加以防护，以维工区安全，并应尽速依设计图所示或规范所规定方式办理板桩桩帽混凝土浇置灌作业。

（3）接缝灌浆。板桩打设完成后，应先用高压水冲洗接缝孔，并立即用1/5mm厚之塑胶套装入孔内灌入1:2水泥砂浆。

（4）桩头处理。先在桩头预定打除处作记号，再将上段部分打除，打除桩头时应慎重，避免使下部桩身混凝土受损害而发生劈裂情形。打除的混凝土面应平整，松动的混凝土应确实清除。

4 工程监测及实施结果

在围护边坡线外侧20m范围内，对建筑物设定沉降观测点，先在施工前记录好原始数值，在施工时期每天至少观测记录一次。沉降观测点具体结果如图2所示。整个施工项目持续20天，工程检测结果显示，钢板桩最大侧向位移为19.5mm。

钢钢板桩支撑强度计算，基坑支护结构长度为4.38m，惯性矩I=134258cm4，截面积A=308cm²，回转半径r=20.5cm，根据钢结构设计规范得到φ=0.919，则支撑最大值为=87.6MPa≤f=215MPa，满足安全要求，围护结构的变形和钢结构应力均控制在合理范围之内。

图2 板桩水平位移曲线图

5 结束语

基坑支护施工时，钢筋混凝土板桩有着较大的优势，不仅能大幅较少施工时间，还能保证施工的安全和质量，方便施工控制和管理。施工前要测量好占用的土地面积，施工中不要产生过多的噪音，以免影响到周边的日常生活。本次工程项目中住宅楼围护费用为145万左右，相较于其他材料的围护结构，钢筋图混凝土板桩施工费用较少。钢筋混凝土板桩在进行围护房屋时，更加安全经济，值得在相同类型的工程项目中推广应用。

参考文献：

[1]魏占通,江彩霞.提高钢筋混凝土板桩沉桩合格率控制要点探讨[J].城市道桥与防洪,2016,(2):144-149.

[2]佟健.选煤厂钢筋混凝土厂房构件补强加固设计[J].工程技术研究,2017,(1):214-215.

[3]赵艺,孙克俐,朱福明.基于钢筋性能退化的板桩墙承载力研究[J].交通科技,2014,(1):120-122.

中图分类号：TU37

文献标志码：A

文章编号：2096-2789（2017）11-0226-02

作者简介：黄真铮（1975-），男，工程师，研究方向：建筑工程。