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U型预应力钢筋混凝土板桩做为一种新式挡土边坡防护原材料,是一种抗弯强度、抗弯特性的混凝土预制围护结构桩型,具备优良的挡土边坡防护和防水作用。普遍用以道路、铁路线路基工程边坡防护、河堤护坡、公路桥梁导流洞挡土载重、城市建设基坑围护、海港。
U型板桩采用特的变截面结构设计,在加大截面高度、增大截面抵抗弯矩的同时,还增加了截面宽度,从结构力学原理分析,受力特点与工字形受力特点一致,具有良好的抗弯性能,在内河应用的比较广泛,众所周知,海域风浪较大、海水腐蚀性较强,海工堤坝工程中常用的钢板桩耐腐性能力较差,并且投资比预制混凝土板桩要高。而设计采用U形预制混凝土板桩则兼顾了挡土、耐腐蚀、施工速度快等特点,既有钢板桩的特性,又能克服钢板桩的防腐问题,并且稳定性好,能适应较为复杂的海域施工条件。U形板桩施工时间短,机械化施工,大大节省了劳动力。它改变了传统水利工程施工工程量大、施工速度慢、施工人力成本高、成型后质量不稳定等缺点,安全、美观、可靠且不需要后期维护。从整个工程质量方面来说,工厂化批量生产,其质保体系也能有效的产品质量。
从整体工程功能来讲,板桩在确保自身质量安全的情况下,加强灵活性,对细节进行优化。生产企业可以考虑趋向于装配式结构,对于板桩自身、未来细节构造进行装配,配套生产其他装配式构件等配套产品。整体装配式堤坝结构不但施工方便,而且大大提高施工效率,必是未来的发展趋势。
U 型板截面与其他截面板在相同截面积条件下,U型钢板惯性相对普通矩形钢板桩的弯矩大大增加,因此弯曲剪切性能的改善,具有相对优良的受力性能。同时,因为普通板桩无法满足在较大的泥浆高度要求的空间,会受到周围高压电线或者其他设施选址的限制,打桩将很难实现,易造成结构损坏。
当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时,采用板桩作为支护结构,既可挡土、防水,还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩。常用的钢板桩为U型钢板桩,又称拉森钢板桩。
钢筋混凝土板桩作为排桩墙支护结构常用的一种类型桩,具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较 灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上) 的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。