钢筋混凝土板桩施工详解？

一、钢筋混凝土板桩的制作

1，生产方法

钢筋混凝土板桩的制作不受场地限制，可在现场或工厂制作。钢筋混凝土板桩的制作一般采用定型钢模板或木钢组合模板。养护方式包括自然养护和蒸汽养护窑养护。应在生产现场制作相同养护条件的混凝土试块，以确定板桩的起吊、翻转和运输条件。

2.预制和施工中的生产要求

由于钢筋混凝土板桩的特殊结构和特殊用途，要求板桩墙的桩顶在设计水平面上，板桩墙轴线在一条直线上，榫槽顺直准确。

(1)桩混凝土应一次浇筑，不留施工缝。

(2)钢筋箍处的混凝土表面不应有规则的裂缝。

(3)板桩的榫不应有缺角和损伤等缺陷。

(4)预制板桩的抗拔强度应大于设计强度的70%。

(5)吊点位置偏差不应超过200mm，吊索与桩身轴线的夹角不应小于45度。

(6)堆放板桩时，应注意:使用多个垫块，并均匀铺设垫块；多层堆放的每层垫层应在同一垂直线上；现场堆放不超过3层，工厂堆放不超过7层。

(7)板桩装运过程中，应注意:按沉桩顺序画出装桩图，并按图装运；运输过程中，垫层应垫以木楔，并根据实际情况采取适当的加固措施；按照多垫少堆的原则装运。板桩在工厂制作和堆放，如图15-12a和图15-12b所示。

3、板桩制作的允许偏差

板桩制作的允许偏差见表15-2。

二、钢筋混凝土板桩沉桩施工

必须充分考虑沉桩对附近建筑物的影响。打桩过程中，预测振动和弃土对周围环境的影响，并采取相应措施。静力压桩或在桩旁土中埋设袋装砂井或塑料排水板等措施，包括放慢压桩速度，效果明显。

1，沉桩法

沉桩方法有打入法、水冲插入法和插槽法，打入法是目前最常用的方法。

打入方式分为单桩打入、排桩打入(或筛打入)或步进打入。封闭板桩施工也可分为明打和封闭打。所谓封闭打桩，就是将所有板桩通过导向架插入桩位，然后封闭桩壁，再打入地下。这种打入方法有利于保证板桩墙的封闭尺寸。如图15-13所示。

2.沉桩前准备

(1)桩料准备

板桩要达到设计强度的100%才能打桩，否则容易断桩头或桩身开裂。打桩前，必须严格检查桩的截面尺寸是否符合设计要求，误差是否在允许范围内。特别是桩的互锁部分，无论是榫还是榫眼，都必须详细检查，以确保桩的顺利打入和正确咬合。凡不符合要求的，必须运输、吊装、堆放，确保桩身不损坏，不出现裂缝。本工程板桩制作允许偏差见表15-2。

(2)异形桩的制作

异形板桩包括用于转角的转角桩、用于调整桩墙轴线倾斜度的斜截面桩、用于调整桩墙长度和尺寸的变宽桩以及用于导向和固定桩位的导向桩。异形板桩可以由钢或其他类型的桩制成，例如H形钢桩。角桩的制作比较复杂，板桩墙的拐角也可以构造成没有角桩的T型封(即拐角处的板桩墙互不咬合，而是相互垂直)。

3、钢筋混凝土板桩制作

工艺流程:测量放线并设置水准点→探测并清除板桩纵向轴线上的障碍物→定位打桩机或打桩船→打入导向檩条桩→制作并安装导向檩条→沉初桩(定位桩)→插桩→送沉桩→移动导向檩条继续施工→夹紧沉桩。

(1)檩条制作

板桩壁两侧设置导向檩条装置，平行于板桩壁打入，以保证板桩的正确定位、桩身的垂直度和板桩壁的平直度。

檩条通常由导向柱和导向架组成，其类型分为单面和双面、单层和双层和多层、锚固型和活动型。导向桩可采用钢和钢管，也可采用特殊的钢筋混凝土板桩。导向柱间距为3 ~ 5m，打入土壤深度约5m。导向架宽度略大于板桩厚度3 ~ 5cm。导架底面到底面的高度设置为50mm，双层或多层导架的高度间距视导架的刚度而定，但不宜过大。檩条应结构简单，牢固，安装方便。一般应选择足够刚度的钢梁，如钢管、H型钢、双拼接大槽钢等。檩条每次的设置长度视具体施工情况而定，可以轮流使用。当在导向架中打入板桩时，可采用单桩打入法。例如，当采用屏蔽法打入板桩时，可在板桩完全插入土中并拆除檩条导向架后打入地下。檩条类型如图15-14所示。

(2)定位打桩(即起始桩或第一桩)

定位桩后的板桩将沿定位桩的直线度埋设，并在此基础上插入未来的板桩墙。因此，定位桩(河岸侧和上下游侧)的位置和垂直度将对整个板桩墙产生很大影响。因此，定位桩的打入要更加小心，尤其是桩身的垂直度，要控制到误差最小。定位桩的第一根檩条的标高，但为了防止下一根桩将其扛下来，标高可适当提高约1m。导向檩条如图15-15所示。

(3)插入板桩

定位桩基本插到位后，可以依次插入其他板桩。

将板桩沿定位桩(或已插入到位的前一根桩)的凹槽在导向檩条中逐个插入到位，插入土中的深度取决于桩长、打桩架的高度和地质条件。要求用桩锤静压，留桩长1/3打桩。在插桩过程中，尽量不要开锤(尤其是重锤)打桩。

当采用屏蔽法施工时，每排插桩数为10 ~ 20。如果一次插桩数量过多，打桩时板桩间挤压力大，难以成桩，容易断桩。

地质较硬时，可采用钢桩尖，在桩顶和桩顶加钢板箍或钢筋，提高混凝土标号，以提高板桩的抗锤击能力。

(4)拆除导向檩条装置

板桩幕墙成型后，确认墙体不会因拆除导向檩条装置而发生倾斜或晃动，即可拆除导向檩条装置，按照施工流水安排施工下一根导向檩条。为了使与下一施工段的接口顺畅，最后一段导向装置保持完好，并与下一施工段依次连接。

(5)送板桩

檩条装置拆除后，可将已插入幕墙的板桩墙逐个打入设计标高。送桩顺序与插桩相反，即先送插桩，后送插桩。在打入过程中，如果发现相邻桩在带下或板桩倾斜(板桩墙方向)，就要考虑分层打入。分层堆放的顺序一般同上。每个屏段墙最后一根桩不打，与下一个施工段衔接。

A.斜截面桩(也称斜锥桩)的施工

由于挤土的影响，板桩的凹凸榫很难在整个桩范围内咬紧，桩壁会沿轴线倾斜，倾斜过大时施工困难。此时可以通过打入斜截面桩，即楔形桩来调整。斜截面桩的数量和位置应根据施工经验和情况确定。

B.拐角结构

转角处可采用专用钢桩，两个H型钢桩焊接成型，也可采用T型密封。为了保证转角处尺寸准确，可以先打转角处的桩，再打其他桩。转角板桩的桩尖与方桩相同，桩长比普通板桩长2m，沉桩时需要控制转角方向。

(6)在槽内浇注袋装混凝土

一般情况下，在基坑开挖前，板桩之间的相对沟槽会伸入1.0m以下的泥面(开挖面)，用高压水枪将沟槽冲洗干净，并在双槽内装入一个周长大于双槽内长(不小于5cm)、长度大于0.2m的足够强度的密封塑料袋，袋内填入坍落度不小于10cm的细石和板桩。

4、打桩施工标准

板桩插入的垂直度偏差不得超过0.5%；板桩沉桩平面位置允许偏差为100mm；；板桩施工垂直度允许偏差为65438±0%；采用板桩防渗时，板桩的净空不得大于20mm；用于挡土的不得大于25mm；板桩轴线允许偏差为20mm；板桩施工中桩顶标高允许偏差为100 mm

沉桩施工质量标准见表15-3。

5、板桩接榫、防倾斜措施

沉桩过程中，桩顶破碎、桩身裂缝、沉桩困难等常见质量问题的预防和处理方法与普通钢筋混凝土方桩基本相同。这里只阐述钢筋混凝土板桩施工中的开榫和倾斜等特殊问题。

(1)预制钢筋混凝土板桩凹凸榫的尺寸和直线度不符合设计要求，是脱榫的主要原因。因此，施工前必须逐一检查验收，避免上述桩被打入土中。

(2)当桩尖与桩身不在同一轴线上时，或沉桩时桩尖一侧遇到硬土或异物时，桩身会发生旋转(即桩的横截面与板桩壁轴线形成一个角度)，如不及时采取措施，必然会发生脱榫。

对此，首先应对预制桩进行认真检查验收，不能使用桩尖与桩身不在同一轴线上的桩。另外，在沉桩过程中，当桩身旋转而无法拔出桩时，可在与有旋转趋势的板桩相对应的两侧导向檩条上焊接一个由型钢制成的具有足够强度的小限位，小限位与板桩体紧密接触(要求光滑接触，最好是滚动接触)，然后缓慢小心地打桩。经过以上矫正措施，一般可以矫正，至少可以防止榫头发展。这项措施成功的关键是及早发现榫趋势，及早实施纠正措施。

(3)有些板桩之间的榫侧会有倒角，如图15-16。设计者打算促进桩穿过土壤并打入。但如果在桩埋的过程中倒角遇到小石子或其他硬物，桩容易脱榫，建议取消倒角。

(4)对于板桩墙前后方向的倾斜，插桩时只需将桩尖和桩顶控制在一条竖直线上即可(即桩顶和周围檩条槽保持在同一竖直线上)。尤其是初始桩(定位桩)更要控制，因为桩的榫是后期形成的板桩墙垂直度的导向和“后盾”。所以初始桩的定位要求零误差控制，确认无误后插桩，对以后的施工控制非常有利。

(5)板桩往往是一根一根沉下去后，向成墙方向(即桩榫方向)倾斜。主要原因是插入桩的打入侧与前一根桩之间的侧摩阻力大于另一侧与土之间的侧摩阻力。另外，板桩的桩尖除定位桩外，一般在榫侧都有斜角。由于这种倾斜角度，板桩在行驶过程中会与前一桩靠得更近。设计这种形式的初衷是为了使板桩墙的接缝搭接无榫。但也会大大增加打桩过程中该桩与前一桩之间的摩擦阻力，从而增加桩倾斜的概率。因此，在板桩施工中，一般有逐渐向板桩成墙方向倾斜的趋势。因此，采用屏蔽法代替逐根打入法，可以从根本上降低桩倾斜的概率。为了进一步避免、减少和纠正上述桩的倾斜，还可以选择以下措施:

在檩条上设置一个“定位角铁”，它与插入的桩紧密贴合，以限制对桩的倾斜。可以在“定位角铁”和插桩之间涂上黄油，方便板桩的插入。

B.插桩时，在板桩的榫头中插入一根竹子(绿色)(约1cm厚，略小于榫卯宽度)，以减少插(打)桩与被打桩之间的摩擦阻力。

C.图15-16所示的桩尖倾斜角度可以修正，可以有效控制桩身倾斜。而板桩打入时一般是预制的，不可能做任何调整。为了便于现场调整，可以预制几根与初始桩相同桩尖类型的板桩(即桩尖两侧有斜角，降桩时不会有倾斜趋势)。在打桩的过程中，根据现场情况，每隔一段距离插一根类似的板桩，效果非常好(如果现场没有这样的板桩，且桩尖所在的土层不在硬土中，也可以将桩尖凿掉，换成“平桩”)。

(6)板桩的开槽处理

建议采用压密注浆加固板桩的去榫。即除了用细石混凝土浇筑榫头外，还在靠近河岸的地方用压密灌浆加固榫头。无榫钢筋混凝土板桩应按设计要求灌注细石混凝土。钢筋混凝土板桩处理前，应将高于设计标高的板桩凿至设计标高。

榫头大于80mm的板桩采用双排压密注浆，板桩中间注浆空气中采用树根桩加固。用高压水冲洗干净板桩榫头处的泥土，放下注浆管，然后填入重量比为1: 2的中粗砂和5-25块碎石，并在注浆前用粘土压实表面。板桩榫大于25mm且小于等于80mm的部分，只采用双排压密注浆。进行双排灌浆时，先注入外排，再注入内排。对于没有榫接的板桩，在板桩榫接处注排水泥浆。注浆浆液中加入1: 0.3(水泥:细砂重量比)和2%水玻璃。注浆量控制在25Kg/m左右，注浆压力控制在0.4 ~ 0.5 MP。灌浆时，灌浆压力应严格控制在规范范围内。

6.沉桩倾斜的纠正措施

板桩打入时，经常要用经纬仪观察并保持板桩在两个方向上垂直。如有倾斜，可按表15-4所列方法进行校正。

3.钢筋混凝土板桩沉桩设备的选择

板桩可以用柴油打桩锤、落锤、动力锤等机器打入，桩锤的大小取决于板桩。

1，锤式要求

对于钢筋混凝土板桩，导杆式柴油锤最适合施工，1.8t的双导杆柴油锤锤击能量为30 ~ 40kn.m，适合施工长度为10 ~ 15m的桩。2.5 ~ 3.2 t双导杆柴油锤，其锤击能量在65 ~ 85 kn之间。m，适用于20m长桩的施工；对于长度为20 ~ 30m的板桩施工，还采用冲击块为2.5~4.6t，锤击能量为60 ~ 140kn.m的圆柱形柴油锤。汽缸柴油锤施工宜采用重锤敲击的方法，或选择锤击能量相同的落锤和蒸汽锤施工。近年来，一批锤能为20 ~ 150 kN·m的小型液压锤投入市场，也可用于钢筋混凝土板桩的施工，其施工质量优于其他锤。

2.桩帽形式

锤击法施工钢筋混凝土板桩时，应采用桩垫(杆式柴油锤)或桩帽加桩垫(筒式柴油锤)。由于板桩结构的特点和板桩墙结构及其施工工艺的特殊要求，为了实现板桩支撑在一个设计平面上，其承台形式与建筑混凝土方桩不同，靠近插桩的一侧没有承台挡板，一侧敞开；当处于送桩阶段时，桩帽两侧无挡板，两侧敞开。

当钢板桩采用封闭桩顶时，也可以采用类似于四面带挡板的混凝土方桩的桩帽。

3、锤垫、桩垫材料要求

由于钢筋混凝土板桩在使用中长度有限，施工中使用的锤能较低，所以施工中使用的桩垫和锤垫也与沉钢筋混凝土方桩不同。堆垫多为纸板或纤维板，一般5 ~ 10 cm厚，或5cm厚的松木。锤垫多为白棕绳；有时硬木加工被用作锤垫。

一般白掌绳加工的锤垫需要锤打50 ~ 100桩才能更换(一般没有损坏)，硬木锤垫损坏后需要更换，一般500桩以上即可。

四。水射流法预制钢筋混凝土板桩简介

注水法预制钢筋混凝土板桩[3]又称水力插入式钢筋混凝土板桩，特别适用于沿海地区或河流水域的建设工程，如图15-17所示，这些地方有充足的注水水源，海水的使用对自然环境无明显影响。液压插入式技术已成功应用于港口码头、道路交通桥梁、水中人工岛、污水处理池、地下涵洞、泵站、水闸和输水渠道的建设。这项技术可以在预防洪水灾害中建造长期稳定的防洪坝和防潮坝；在海洋工程上，可以解决世界范围内的破沙洲建深水航道的难题；在桩基工程中，可以形成多种桩基结构，这是提高承载力的新途径。该技术的推广应用将对水利工程、桩基工程、港航工程和消除洪涝灾害产生重大而深远的影响。

该技术主要包括以下步骤:

1.工厂预制:预制专门用于喷射和灌浆的混凝土桩；

2.现场插桩，用吊车、浮桥或平台上的吊车吊起板桩，启动水泵，在水力喷射的作用下将桩插入土中；

3.整体连接，即进行孔内灌浆将板桩纵向连接成整体，顶部现浇钢筋混凝土将板桩横向和纵向连接成整体，以加强连接，提高承载力。

1，结构要求

水射流法预制钢筋混凝土板桩的设计除了普通钢筋混凝土外，还包括一些工艺结构要求，如图15-19，水射流法预制钢筋混凝土板桩结构图。

(1)中央管道

板桩沿其中心轴线有一根垂直钢管，钢管在桩头开口，与塑料软管连接，将压力水从软管输送到桩尖。

(2)桩尖喷嘴

桩尖预埋水平钢管，将水从中心管引入桩尖管口，通过小孔注入土中，如图15-18所示。桩尖管内有大量直径约3mm的孔，孔间距均匀，中心管与桩尖管相连。

(3)工字梁

如图15-19所示，在混凝土板桩的一侧浇筑一部分工字钢。工字梁的侧面设有两个半圆形凹槽。

(4)矩形管道

在钢筋混凝土板桩中沿工字钢的对面浇筑一根矩形截面钢管(矩形管)，如图15-19所示。矩形管有一个狭窄的开口，比工字钢腹板略厚，但比工字钢翼缘窄。矩形管的内部宽度略大于工字钢翼缘的宽度。

矩形管的内部长度大于半腹板长度和法兰厚度之和。矩形管道的侧面有两个预制在混凝土中的半圆形凹槽。工字钢、矩形管道和四个半圆形明槽的下端位于板桩桩尖以上1m处。

2、施工要求

(1)板桩制造

根据15.5.1钢筋混凝土板桩的制造要求，预制专门设计的用于喷射、灌浆和连接的钢筋混凝土板桩。

(2)喷射法沉桩

从桩内管道注水的方法如下:

一种是用圆锥从桩尖的喷嘴喷水；

其次，利用钢筋混凝土板桩桩尖的许多小喷嘴，以许多向下的直线高速方式喷水。

当板桩竖立到正确位置时，压力水流通过塑料软管被泵送到垂直中心管。塑料软管与桩尖的一系列小喷嘴相连，这些小喷嘴向土壤中喷水，如图15-18所示。抽水压力约为1.0-2.0 MPa，总排水速率为50-80l/s，沉桩速度约为1m/s

为了确保桩尖的小孔不会被沙子或砾石堵塞，泵送和喷射的水不得含有任何大的固体颗粒。根据经验，建议水中固体颗粒含量不超过水总质量的0.1%。

桩尖下的土被喷射分散液化，所以吊车控制下的钢筋混凝土板桩可以靠自重沉入土中。起重机操作员持续喷洒，直到桩达到设计深度。当桩沉至设计深度以上约0.5m时，他降低排水速率和水压，以尽量减少对永久桩尖以下土壤的扰动。

第一根桩安装到位后，第二根桩应按照类似的施工程序进行施工。在喷涂之前，第二个板桩垂直侧的工字梁的自由凸缘应插入第一个板桩垂直侧的矩形管中，并且第二个板桩的工字梁的自由凸缘应与第一个板桩的矩形管的内侧相匹配。比如在水插板坝工程中，需要在板桩侧面加插滑道进行定位。这个过程在以后的所有桩中重复。

(3)板桩连接

用袋状水泥砂浆形成两个与两个板桩相对应的带有四个半圆形凹槽的垂直圆柱孔，用泥浆代替钢管与两个混凝土桩侧壁之间的间隙，使钢筋混凝土板桩纵向连接成一个整体。

最后将顶部预留钢筋与新增横向钢筋绑扎在一起，浇筑钢筋混凝土盖梁，使整个板桩水平连接成一个整体。

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