板樁,防護樁的一種,一般用于基坑圍護、護岸過程、水土保持工程等。目前,常用的混凝土板樁主要有矩形板樁和U型板樁兩類。其中,矩形板樁預制工藝簡便,易堆放、運輸,但在工程應用中抗彎能力不足;U型板樁是由矩形板樁發(fā)展而來的異形樁,相比矩形樁不但具有更好的抗彎能力,還可節(jié)約土地利用面積,由于U型板樁的結(jié)構(gòu)特殊性,現(xiàn)有的U型板樁制作模具結(jié)構(gòu)較復雜,U型板樁的尺寸穩(wěn)定性較差。
由于U型板樁結(jié)構(gòu)受力性良好,致使其在堤壩工程的施工建設中對施工工藝要求不高,即沒有過于嚴苛的建設要求、設計要求。若施工中使用普通板樁,那么一旦對工藝控制不合理,無法滿足施工需求,極易損傷樁體,影響施工質(zhì)量。但是由于U型板樁預應力管樁,對堤壩的建設工藝要求相對不高,容易建設和實施。
支護樁施工指用鋼筋混凝士、鋼、木材等制成柱狀樁體后,用沉樁機械打入或壓入地層內(nèi)直至堅實土壤,或先成孔后再澆筑成混凝土柱狀樁體,借此加強樁承臺承載力的工藝。 1、處于軟土路基的橋臺支護樁及相鄰墩支護樁,在軟基沉降穩(wěn)定律不準施工。 2、泥漿池的體積不宜小于樁體積。造漿池和沉淀池分開(即沉淀池和泥漿池單分設,沉淀池宜大于泥漿池),池深要求不小于1.5m,并注意不要對周圍的環(huán)境造成污染,對沉淀池要及時清理沉淀料,發(fā)揮沉淀池的作用。 3、支護樁成孔過程中應勤撈渣,勤記錄,以便準確判斷地質(zhì)變化情況,處于軟基路段的支護樁應遵循“慢進尺、勤循環(huán)”的原則施工。 4、支護樁成孔每天應做好記錄并簽名,監(jiān)理工程師對當天的成孔記錄情況進行簽字確認。記錄表中做地質(zhì)描述應由承包人的技術負責人確認并填寫,進入微風化層以及此后的嵌巖范圍,承包人的技術負責人還需得到監(jiān)理工程師的確認才可填寫。監(jiān)理工程師認為有必要時可請業(yè)主代表和設計代表起現(xiàn)場確認。 5、支護樁終孔的渣樣以及開始進入嵌巖范圍的微風化渣樣,承包人應注意保存并打上記號,渣樣保留至竣工驗收后,并經(jīng)得業(yè)主同意后方可廢棄。 6、現(xiàn)場對巖層類別的確定主要依據(jù)設計所提供的地質(zhì)資料、鉆渣取樣、鉆孔記錄。如果巖層的變化與設計資料相差懸殊而難以判別是否存在孤石、夾層、溶洞等特殊情況時,應通過地質(zhì)補鉆來判定。
在水利堤壩施工中,支護結(jié)構(gòu)是施工內(nèi)容。U型板樁是一種新興的支護結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上分析,U型的結(jié)構(gòu)設計耗費材料相對較小,且誒機構(gòu)的剪切力、彎曲性充足。具有優(yōu)勢的同時其必然有其無法避免的缺陷,由于U型板樁的截面厚度相對較小,因此施工中可能出現(xiàn)不接樁的現(xiàn)象。另外,打入樁時間相對較長。在施工中,不但要對U型板樁幾何尺寸進行計算,同時還需要設計選擇適宜的樁型,從而其密封效果,實現(xiàn)板樁應有的效果,大程度的令U型板樁優(yōu)勢發(fā)揮出來。
施工中還需要注意的是,U型板樁同板樁之間進行連接時是需要密封的。若依照普通的力學計算方式計算其結(jié)構(gòu)和承載力,那么這一過程過于復雜,那么在實際的計算中可以使用截面等效法。在堤壩結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中,U型板樁作為支護樁主要承受兩個相反的力,即環(huán)梁轉(zhuǎn)移力、水平土壓力。因此在這兩個方向相反的力作用下,在U型板樁上會出現(xiàn)剪切作用以及雙向彎曲作用。而究其根本,等效截面應當選取U型板樁的對稱截面,進而確保U型板樁在水利堤防中的應用效果。
混凝土樁是堤壩工程中常用的結(jié)構(gòu),同其他同寬度結(jié)構(gòu)箱體,U型結(jié)構(gòu)的板樁耗材小。例如在鋼筋混凝土預制樁的應用中,U型鋼板樁利用的材料小,加之所使用的混凝土結(jié)構(gòu)為預應力結(jié)構(gòu),因此U型板樁性能優(yōu)勢明顯。除此之外,完成板樁的設計后,依照實際的需要可以對其設計安裝進行調(diào)整,因此受到地質(zhì)限制較小。依照施工現(xiàn)場實際的靜態(tài)壓力、地址條件等因素,對樁施工的質(zhì)量更容易控制,從而確保U型樁結(jié)構(gòu)勻稱,且結(jié)合適宜。正是由于其性能優(yōu)良,且耗材低成本低,因此在諸多混凝土樁中具有較高的性價比。
生態(tài)U型板樁截面為U型,通常用混凝土制成,主要用于河道、基坑、管道等工程建設中,生態(tài)U型板樁主要有以下幾個特點:優(yōu)良的力學特性。生態(tài)U型板樁截面為U形,自身重量較小、材料消耗少,抗彎能力強。變截面的結(jié)構(gòu)設計使其截面高度、寬度、抗彎能力提高,生態(tài)U型板樁的強度特性與工字鋼的強度特性一致,同種材料制成的生態(tài)U型板樁和常規(guī)預應力混凝土管樁、方樁相比,其抗彎能力面具有顯著優(yōu)勢。施工難度較小。
河道整治是水環(huán)境綜合整治工程的重要組成部分,通過整治河道可以有效減少河道的水土流失,改善河道水環(huán)境,同時確保河道的防洪排澇能力,從而有效提高城市居民的居住質(zhì)量。因此,選擇恰當?shù)暮拥雷o岸方案是確保河道整治工程效果的關鍵之一。生態(tài)U型板樁護岸結(jié)構(gòu)施工、占地面積小,非常適合用于市區(qū)河道整治工程中的護岸。目前,這種新型板樁的理論研究和實際應用在同步進行中,本文以某市某河道綜合整治工程實例對U型鋼筋混凝土板樁的設計和應用展開探討。
國內(nèi)外廣泛應用于航道河道護岸、港口碼頭、市政工程、城市基坑等圍護結(jié)構(gòu)中 。由于性價比不高 , 雖然產(chǎn)品存在時間很長 , 但并未能大面積應用推廣 。生產(chǎn)技術采用先張法預應力施工工藝 , 生產(chǎn)大量采用機械化流水作業(yè)施工 , 工人勞動強度低、采用蒸汽養(yǎng)護工藝 , 生產(chǎn)周期短 , 生產(chǎn)、質(zhì)量好 。
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