钢板桩深基坑的施工方法及所用刚性底板沉降器与流程

本发明涉及建筑领域，尤其涉及深基坑开挖技术。

背景技术：

现有的钢板桩深基坑的施工方法是：在局部深基坑施工开挖过程中，需要利用桩本身入土部分的锚固力，与上部已开挖固定部分共同形成基坑防护结构。因此钢板桩下面有一段必须要位于土里面，形成锚固力，致使钢板桩位于深基坑里的有效长度降低，而为了使其长度与基坑深度等高，钢板桩必须选用长度更长一些的规格。此种方式大大浪费了钢板桩，致使材料成本大幅提高。同时，钢板桩一开始进入地层的深度为深基坑的长度加上锚固的长度，由于深度较深，施工器具和人员都需要更多的施工时间，也降低了工作效率。目前，还没有一种好的施工方法能解决以上问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是提供一种钢板桩深基坑的施工方法及所用刚性底板沉降器。本发明的施工方法通过其使用的刚性底板沉降器替代土层里面的泥土横向支撑问题，实现了基坑开挖深度可与钢板桩长度相同的目标。本发明节约了钢板桩的使用，降低了材料成本。同时，本发明节约了人力物力，提高了工作效率。

本发明钢板桩深基坑的施工方法，其具体步骤是：①将钢板桩按特定的基坑平面形状打入地层，形成围堰；②浇注刚性底板沉降器：即在围堰内地面上用钢筋混凝土浇筑成与钢板桩围堰形状相似的刚性底板，钢质导轮布置在刚性底板与钢板桩接触面位置；③在刚性混凝土底板上设置开挖孔一个及若干起吊孔兼通气孔，采取干法或湿法开挖围堰内的土壤，让刚性底板依靠重力自动下降，钢质导轮在下降过程中起到滚动润滑的作用；④刚性混凝土底板沉降至其下平面与钢板桩底部平齐时，作为深基础的一部分永久利用；⑤上部形成的基坑经处理后符合施工的要求。

其中，在步骤③中，刚性底板沉降器在沉降的过程中，刚性底板与钢板桩之间保持δ＝5mm宽的沉降缝隙，刚性底板上的钢质导轮与钢板桩之间保持接触。

本发明钢板桩深基坑的施工方法的优点是：一、利用刚性底板沉降器在松软的土层上沉降形成了深基坑，效率极高，同时避免了人工或者机器开挖深基坑，从而减少了机具使用费和人工费等成本；二、由于刚性沉降器的刚性大，即使其厚度薄，其与钢板桩之间的锚固力也相当大，可以与上部已开挖固定部分共同形成基坑防护结构，因此，本发明方法中的钢板桩除去与刚性沉降器厚度相同的那部分长度外，其余的全部位于深基坑内，基本上实现基坑开挖深度可与钢板桩长度相同的目标，因此钢板桩的有效利用部分大大提高，而不再需要使用更长一些的规格，大大节约了材料成本。

本发明钢板桩深基坑的施工方法所用刚性沉降器，它包括刚性底板，设置在刚性底板内的导轮；刚性底板在厚度方向上从外侧往内部设置若干个均布的中空的空腔，空腔内沿左右方向横向设置有中心轴，导轮处于空腔内且套在中心轴上。

其中，所述的导轮为钢质导轮，其直径优选100mm。

其中，刚性底板的中心上设置有开挖孔。

其中，刚性底板的边缘处设置有若干个吊装孔。

其中，当刚性底板为圆形时，其外圈为齿轮状，每个凸出和凹陷的部分在厚度方向上都设置有空腔，每个空腔内都设置有一个导轮。

其中，当刚性底板为方形时，其外圈为锯齿状，每个凸出和凹陷的部分在厚度方向上都设置有空腔，每个空腔内都设置有一个导轮。

本发明钢板桩深基坑的施工方法及其刚性沉降器适用于基坑形状规整(圆形或方型)、基坑深度较大(大于3米)、湿作业环境下的深基坑施工。

附图说明

图1是本发明钢板桩深基坑的施工方法所用刚性底板沉降器的结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是导轮的示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的俯视图；

图6是本发明刚性底板沉降器下降到位后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的介绍。

实施例1

本发明钢板桩深基坑的施工方法，其具体步骤是：①将钢板桩按特定的基坑平面形状打入地层，形成围堰；②浇注刚性底板沉降器：即在围堰内地面上用钢筋混凝土浇筑成与钢板桩围堰形状相似的刚性底板，钢质导轮布置在刚性底板与钢板桩接触面位置；③在刚性混凝土底板上设置开挖孔一个及若干起吊孔兼通气孔，采取干法或湿法开挖围堰内的土壤，让刚性底板依靠重力自动下降，钢质导轮在下降过程中起到滚动润滑的作用；④刚性混凝土底板沉降至其下平面与钢板桩底部平齐时，作为深基础的一部分永久利用；⑤上部形成的基坑经处理后符合施工的要求。

实施例2

在步骤③中，刚性底板沉降器在沉降的过程中，刚性底板2与钢板桩3之间保持δ＝5mm宽的沉降缝隙，刚性底板上的钢质导轮与钢板桩之间保持接触。

其中，在步骤③中的采取干法开挖围堰内的土壤，是指人工进入到围堰里开挖基坑，刚性底板利用本身的重力沉降；在步骤③中的采取湿法开挖围堰内的土壤，是指通过刚性底板里的开挖孔往土层浇水使土层变软，刚性底板利用本身的重力沉降。

刚性底板沉降器的形状与深基坑的形状相一致：当深基坑为方形时，刚性底板沉降器的形状也为方形；当深基坑为圆形时，刚性底板沉降器的形状也为圆形。

本发明钢板桩深基坑的施工方法的优点是：一、利用刚性底板沉降器在松软的土层上沉降形成了深基坑，效率极高，同时避免了人工或者机器开挖深基坑，从而减少了机具使用费和人工费等成本；二、由于刚性沉降器的刚性大，即使其厚度薄，其与钢板桩之间的锚固力也相当大，可以与上部已开挖固定部分共同形成基坑防护结构；因此，本发明施工方法中的钢板桩除去与刚性沉降器厚度相同的那部分长度外，其余的全部位于深基坑内，基本上实现基坑开挖深度可与钢板桩长度相同的目标，因此钢板桩的有效利用部分大大提高，而不再需要使用更长一些的规格，大大节约了成本。

实施例3

本发明钢板桩深基坑的施工方法所用刚性底板沉降器，它包括刚性底板2，设置在刚性底板2内的导轮1；刚性底板2在厚度方向上从外侧往内部设置若干个均布的中空的空腔，空腔内沿左右方向横向设置有中心轴5，导轮1处于空腔内且套在中心轴5上。

实施例4

本发明刚性底板沉降器中的导轮为钢质导轮，其直径优选100mm。

实施例5

刚性底板2的中心上设置有开挖孔6。此处开孔是为了从此处往土层浇水使土层变软，从而方便沉降。

实施例6

刚性底板2的边缘处设置有若干个通孔4。此处的孔有两个作用：一是起吊时做为起吊孔使用；二是起通气作用，在水冲击土层的时候，开挖孔6与通孔4形成气孔通路。

实施例7

当刚性底板2为圆形时，其外圈为齿轮状，每个凸出和凹陷的部分在厚度方向上都设置有空腔，每个空腔内都设置有一个导轮。

实施例8

当刚性底板2为方形时，其外圈为锯齿状，每个凸出和凹陷的部分在厚度方向上都设置有空腔，每个空腔内都设置有一个导轮。

本发明钢板桩深基坑的施工方法适用基坑形状规整(圆形或方型)、基坑深度较大(大于3米)、湿作业环境下的深基坑施工。