本发明涉及一种桩板挡土板施工工艺，具体涉及一种大基坑的桩板挡墙逆向施工工法。
背景技术
在土建施工过程中，通常都需要在施工场地开挖基坑，并在基坑开挖的边坡处设置桩板式挡土墙（简称桩板挡土板）对基坑边坡进行维护和加固。一般来说，桩板式挡土墙是钢筋混凝土结构，由桩及桩间的挡土板两部分组成。桩部分锚入地下，其截面为矩形或圆形，部分伸出地表，挡土板可以做成预制板、拱板或现浇板。施工时，根据地质勘查情况，确定挡土墙的施工位置，并经过定位放线、钻孔、吊装钢筋笼、混凝土浇筑、绑扎挡土墙钢筋、制作模板、浇筑挡土墙等工序形成桩板挡土墙。上述工序是在基坑开挖后再设置桩板挡土板，在开挖基坑过程中，很容易形成塌方等危险。同时，在浇筑灌注桩以及挡土墙时，灌注桩需要定制钢模板，模板造价高、不易吊装，挡土板也需要搭设大量模板用于灌浆成型，费时费力，且模板需求量大。基于上述原因，申请人考虑采用多层开挖，并逐层浇筑形成挡土板的方式降低塌方风险，减少脚手架的搭设难度和数量，同时，改进灌注桩的模板，采用多层木模板代替现有的钢模板，并采用喷浆的方式形成挡土板，以减少模板的造价和搭设数量，缩短工期。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种施工周期短，安全系数高，且模板投入小的一种大基坑的桩板挡墙逆向施工工法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种大基坑的桩板挡墙逆向施工工法，其特征在于，它包括如下步骤：s1，根据地勘报告绘制桩板挡土板的设计图，并根据设计图中灌注桩的设计位置在地面上放线、定位；s2，在灌注桩放线处采用旋挖的方式钻孔，要求钻孔深度大于基坑设定深度19-33m；s3，将绑扎好的钢筋笼逐一吊入s2中钻好的桩孔内，并在钢筋笼上安装模板后浇筑混凝土；s4，待灌注桩桩身强度达到75％后，拆除模板并按照设计要求分阶开挖边坡；s5，在边坡开挖后，在灌注桩上钻设锚孔，并在锚孔内安装锚杆后向锚孔内注浆和封锚，将灌注桩锚固在边坡上；s6，在s4开挖的边坡旁搭设脚手架，并剥离桩间泥土岩石后在灌注桩旁值筋，然后在相邻灌注桩之间绑扎钢筋；s7，向s6中绑扎的钢筋和灌注桩上喷射砂浆，在相邻灌注桩之间形成挡土板；s8，开挖下一阶基坑，然后重复s5-s7中的工序，直至基坑开挖到设定深度。这样，采用上述工法开挖基坑时，是从上向下逐步开挖的，且在开挖前，采用灌注桩对基坑边沿进行了稳固，同时，采用分阶开挖，分阶制作挡土板的工艺，并在灌注桩上设置锚杆对灌注桩进行锚固，从而在开挖过程中，对边坡位置进行了防护和固定，不会出现塌方等危险，提高了开挖基坑的安全系数。另外，各阶挡土板是通过喷射砂浆的方式成型的，解决了单面模板的加固难度大、费用高、成本高、周期长等问题，同时减少了模板、脚手架加固的投入，节约了成本，缩短了施工工期。
进一步的，每个灌注桩的钢筋笼绑扎后，模板安装前，需在钢筋笼内、锚孔设定处焊接固定一钢管，并在钢筋笼上、钢管外固定安装一木板，该木板与钢筋笼相切，并将钢管口完全封堵；在灌注桩上钻设锚孔前，用敲击及目测的方法找到预埋木板，并沿木板边界凿掉木板上方混凝土，将木板彻底裸露出来，木板裸露位置即为锚孔设定位置。这样，在钻设锚孔时，由于预埋有木板，从而能够精确的找到锚孔的钻孔位置，同时，由于预埋木板处、锚孔对应预设有一钢管，从而钻孔过程中不会切断桩身的纵向受力钢筋及箍筋。同时，木板可采用废弃模板切割制成，不会增加施工成本，且增加本装置不影响注浆管的下管及拔管。
进一步的，s3中，每个钢筋笼上的模板设有两层，分别为内层薄质木模板和外层木模板，所述外层木模板厚度为12-18mm，在外层木模板背面间隔设有多个沿其高度方向设置的竖向凹槽，外层木模板能够在外力扳动下弯曲呈弧形或圆形。这样，采用两层木模板用于桩头成型，不但能够增加模板的厚度，使其强度增加，同时，采用两层木模板后，外层木模板不会直接与混凝土连接，从而，在拆模后，外层木模板上不会粘上混凝土，能够多次周转使用。不会造成资源浪费，减少木材的损耗，使得施工更加环保。采用木材制作的外层木模板，相对于钢模板来说，造价更低。同时，由于在木模板上开设有多个竖向凹槽，从而使得凹槽处木模板的厚度降低，能够在外力的作用下弯曲，进而，使得木模板能够在外力作用下弯曲，并呈弧形或圆形，当然，根据操作者扳动时所采用力量的大小，可将其弯折成所需要的弧度，使得模板的弧度与桩头的弧度一致，通用性能更高。另外，在释放外力后，模板能回到初始状态，呈平板状，其周转和搬运更加方便。
进一步的，外层木模板的左端面和右端面均为斜面，且外层木模板在外力作用下弯曲呈圆形后左端面和右端面紧贴。这样，竖向凹槽设置均匀，且间距适宜，从而使操作者使用较小的力就能将模板扳动，且每个竖向凹槽所对应的模板处厚度一致，所受外力也一致，更加容易弯曲。
进一步的，s5中，每个锚孔内放置有锚杆，所述锚杆由多根锚索组成，相邻锚索之间每隔1500mm点焊，在每根锚杆靠近灌注桩的一端均固定有至少两个钢筋支架，所述钢筋支架呈几字形。这样，锚杆上固定钢筋支架后，就能够确保锚杆始终处于锚孔的中心位置，从而不会出现偏移，更加稳定，且稳固效果更好。锚杆由多根锚索组成后，其强度更高，抗拉力更强。
进一步的，对锚孔的注浆分为两次，第一次主要对锚固段进行注浆，当锚固段注浆体强度达到设计强度的100%、锚墩混凝土抗压强度达到30mpa后需对锚杆进行张拉，然后再对锚杆的自由段进行注浆；在对锚孔二次注浆前，需在锚头位置套装一个锚垫板，所述锚垫板由外垫板、内垫板和固定安装在外垫板和内垫板之间的三角垫板组成，所述外垫板的其中一侧与内垫板的一侧固定连接，且外垫板固定侧的相对侧向外倾斜设置垂直于锚杆设置，在外垫板和内垫板上均设有供锚杆穿过的通孔；在锚垫板外，锚头处还固定有一钢筋网罩。这样，所锚垫板中的外垫板呈倾斜状，其结构更为稳固，同时，相较传统的平钢板，上述锚垫板可减少垫板对桩身混凝土的剔打，使得灌注桩的混凝土保护层不受破坏，保证了结构的有效使用年限。而对锚孔两次注浆的方式，能够确保锚孔内砂浆密实，与灌注桩锚固更为稳定。
进一步的，在喷射砂浆前，需在s6所绑扎的钢筋上设置泄水管和伸缩缝，具体的，泄水管采用φ100pvc管制作，每一处泄水管均呈梅花状布置，并向外倾5%，相邻两处泄水管之间间距3000；伸缩缝沿挡土板高度方向设置，相邻伸缩缝之间的间距不大于15~20m，每一个伸缩缝缝宽至少为30mm，缝中嵌聚苯乙烯泡沫板。这样，设置泄水管后，能够防止坡面渗水影响喷锚质量和护壁稳定。而在挡土板上所设置的伸缩缝能够在挡土板遇到极端天气时提供伸缩的空隙，防止挡土板开裂。
进一步的，浇筑锚头混凝土前，需根据灌注桩的弧度制作锚头模具，该锚头模具包括底模、和固定在底模上的侧模组成，所述底模其中一侧呈弧形，该侧弧度与灌注桩的弧度一致，能够完全贴合在灌注桩上，所述侧模设有三块，三块侧模的底部与底模弧形边外的三边固定连接，且合围后呈u形；封锚前，需在灌注桩上、锚头下方位置钉入支撑锚头模具的支撑钢筋及固定钢筋，然后将制作好的锚头模具放置在支撑钢筋上，并用固定钢筋卡紧固定，同时在锚头模具与固定钢筋之间插入木楔，最后再向锚头模具内浇筑锚头混凝土，并在混凝土终凝，锚头成型后拆除锚头模具。这样，采用上述方式所制作的锚头模具在浇筑混凝土后，锚头成型质量好，外形美观。锚头混凝土浇筑成型后，锚头模具可拆下来在下一次锚头施工中继续使用，工人无需再次支护。所有成型的锚头大小形状一致，整体整齐度好；一般情况下预应力桩板挡土板的锚头数量极大，采用该锚头模具后，能够节约施工时间，同时大大降低施工成本。
进一步的，喷射混凝土作业分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上，分为二次作业施工收面成品；喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3~7d。这样，采用分段、分片且二次作业后，可避免回弹料覆盖未喷面。而喷水养护后，挡土板的成型质量更好。
与现有技术相比，本发明得到的大基坑的桩板挡墙逆向施工工法具有如下优点：
1、开挖前，采用灌注桩对所要开挖的肯坑边坡作了初步支护，同时，开挖时，采用分阶开挖，分阶制作挡土板的工艺对边坡位置进行了防护和固定，不会出现塌方等危险，提高了开挖基坑的安全系数。
2、各阶挡土板是通过喷射砂浆的方式成型的，解决了单面模板的加固难度大、费用高、成本高、周期长等问题，同时减少了模板、脚手架加固的投入，节约了成本，缩短了施工工期。
3、桩头木模板上间隔设有多个竖向凹槽，从而使得桩头木模板能够任意弯曲呈圆弧形或圆形，从而能够适应任意弧度、任意直径桩头的模板体系安装要求，通用性极高。同时，桩头木模板采用木材制作而成，其制作成本低，强度高，且在拆卸后和安装前呈平板状，转运十分方便。
附图说明
图1为实施例中灌注桩及挡土板的剖面配筋结构示意图；
图2为实施例中锚杆和锚头的安装结构示意图；
图3为实施例中灌注桩的模板安装结构示意图；
图4为实施例中外层木模板弯曲后的结构示意图；
图5为实施例中预埋木板的安装结构示意图；
图6为实施例中锚头模板的结构示意图。
图中：灌注桩1、钢筋笼11、锚孔12、锚杆13、钢管14、木板15、内层薄质木模板16、外层木模板17、竖向凹槽18、锚垫板2、外垫板21、三角垫板22、内垫板23、钢筋网罩3、泄水管4、伸缩缝5、聚苯乙烯泡沫板6、锚头模具7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1-图6所示，本实施例提供的大基坑的桩板挡墙逆向施工工法，它包括如下步骤：s1，根据地勘报告绘制桩板挡土板的设计图，并根据设计图中灌注桩1的设计位置在地面上放线、定位；s2，在灌注桩1放线处采用旋挖的方式钻孔，要求钻孔深度大于基坑设定深度19-33m；s3，将绑扎好的钢筋笼11逐一吊入s2中钻好的桩孔内，并在钢筋笼11上安装模板后浇筑混凝土；s4，待灌注桩1桩身强度达到75％后，拆除模板并按照设计要求分阶开挖边坡；s5，在边坡开挖后，在灌注桩1上钻设锚孔12，并在锚孔12内安装锚杆13后向锚孔12内注浆和封锚，将灌注桩锚固在边坡上；s6，在s4开挖的边坡旁搭设脚手架，并剥离桩间泥土岩石后在灌注桩旁值筋，然后在相邻灌注桩1之间绑扎钢筋；s7，向s6中绑扎的钢筋和灌注桩1上喷射砂浆，在相邻灌注桩1之间形成挡土板；s8，开挖下一阶基坑，然后重复s5-s7中的工序，直至基坑开挖到设定深度。需要注意的是，在开挖桩顶前，需设置桩顶临时截排水沟，在开挖到底层基坑后，应在基坑内设置底部排水沟；相邻锚孔12水平方向孔距误差不应大于20mm，垂直方向孔距误差不应大于20mm。
如图5所示，每个灌注桩1的钢筋笼11绑扎后，模板安装前，需在钢筋笼11内、锚孔12设定处焊接固定一钢管14，并在钢筋笼11上、钢管14外固定安装一木板15，该木板与钢筋笼11相切，且木板15的长宽与锚孔12设定直径相等，并将钢管口完全封堵；在灌注桩1上钻设锚孔12前，用敲击及目测的方法找到预埋的木板15，并沿木板15边界凿掉木板15上方混凝土，将木板15彻底裸露出来，木板15裸露位置即为锚孔12设定位置。
s3中，每个钢筋笼11上的模板设有两层，分别为内层薄质木模板16和外层木模板17，所述外层木模板17厚度为12~18mm，在外层木模板17背面间隔设有多个沿其高度方向设置的竖向凹槽18，外层木模板17能够在外力扳动下以任意一个竖向凹槽18为轴心弯曲呈弧形或圆形（如图3、图4所示）。
如图4所示，为了确保外层木模板17连接处足够平滑，外层木模板17的左端面和右端面均为斜面，且外层木模板17在外力作用下弯曲呈圆形后左端面和右端面紧贴。
s5中，每个锚孔12内放置有锚杆13，所述锚杆13由多根锚索组成，相邻锚索之间每隔1500mm点焊，在每根锚杆13靠近灌注桩1的一端均固定有至少两个钢筋支架，所述钢筋支架呈几字形。
对锚孔12的注浆分为两次，第一次主要对锚杆13的锚固段进行注浆，当锚固段注浆体强度达到设计强度的100%、锚墩混凝土抗压强度达到30mpa后需对锚杆13进行张拉，然后再对锚杆13的自由段进行注浆；在对锚孔12二次注浆前，需在锚头位置套装一个锚垫板2，所述锚垫板2由外垫板21、内垫板23和固定安装在外垫板21和内垫板23之间的三角垫板22组成，所述外垫板21的其中一侧与内垫板23的一侧固定连接，且外垫板21固定侧的相对侧向外倾斜设置垂直于锚杆13设置，在外垫板21和内垫板23上均设有供锚杆穿过的通孔；在锚垫板2外，锚头处还固定有一钢筋网罩3。混凝土浇筑之前，必须清除孔口周围及建筑面上的碎石、泥土等，然后绑扎钢筋、立模，并同时安装纵向筋、定位管及固定锚垫板2。锚垫板2可以作为锚墩端面模板固定在定位管端部，且与定位管轴线垂直。
在放置锚杆13，对锚孔11注浆前，应对锚杆13进行防腐处理，以防止锚杆13长久使用后被腐蚀，影响灌注桩1的稳定性。具体来说，锚杆自由段防腐采用如下方式：每根钢绞线除锈、除油后先在锚杆13表面涂润滑油或防腐漆，然后包裹沥青玻纤布，再在玻纤布上涂润滑油或防腐漆，并包裹玻纤布，形成二涂二布，最后装入塑料套管中，并使塑料套管中充满油脂，最终形成双层防腐；自由段宜选用无接头的套管，当有接头存在时，接头处搭接长度应大于50mm，并用胶带密封；锚杆13的锚固段防腐采用如下方式防腐：钢绞线除锈、除油后，采用水泥砂浆防腐，施工中应使锚杆位于锚孔中部，要求杆体周围水泥砂浆保护层厚度不小于35mm。
在喷射砂浆前，需在s6所绑扎的钢筋上设置泄水管4和伸缩缝5，具体的，泄水管4采用φ100pvc管制作，每一处泄水管4均呈梅花状布置，并向外倾5%，相邻两处泄水管4之间间距3000mm，最下排泄水孔距地300mm；伸缩缝沿挡土板高度方向设置，相邻伸缩缝之间的间距不大于15~20m，每一个伸缩缝5缝宽至少为30mm，缝中嵌聚苯乙烯泡沫板6。另外，为了防止泄水管4出现堵塞情况，在每根泄水管4面向土坡一侧均填充有碎石反滤层，同时，为了防止从泄水管4内流出的水侵蚀挡土板，在最低泄水管4下部，夯填至少300厚粘土隔水层。具体施工时，锚肋的基础应置嵌入完整中风化岩石的深度不小于600mm，挡土板的埋深>150mm。挡土板基底持力层要求详施工图，基底应力求粗糙。挡土板施工前应作好地面排水保持基坑干燥，基础施工完后应及时回填夯实以免积水软化基础，重力式挡土板墙体与墙背填土应交叉进行，以免墙身悬空断裂。填方区基底坡度陡于1/5时，应将基底按1：2（高宽比）挖成阶梯形，阶宽不小于1米；逆坡坡度1：0.1。
如图6所示，浇筑锚头混凝土前，需根据灌注桩1的弧度制作锚头模具7，该锚头模具7包括底模71、和固定在底模上的侧模72组成，所述底模71其中一侧呈弧形，该侧弧度与灌注桩1的弧度一致，能够完全贴合在灌注桩1上，所述侧模72设有三块，三块侧模72的底部与底模71弧形边外的三边固定连接，且合围后呈u形；封锚前，需在灌注桩1上、锚头下方位置钉入支撑锚头模具7的支撑钢筋及固定钢筋，然后将制作好的锚头模具7放置在支撑钢筋上，并用固定钢筋卡紧固定，同时在锚头模具7与固定钢筋之间插入木楔，最后再向锚头模具7内浇筑锚头混凝土，并在混凝土终凝，锚头成型后拆除锚头模具7。
喷射混凝土作业分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上，以避免回弹料覆盖未喷面，分为二次作业施工收面成品；喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3~7d。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。