CN107059839B - 一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法，具体包括(1)准备异形钢护筒和钢筋混凝土波形板桩；(2)开挖地下槽；(3)在地下槽内下沉钢筋混凝土波形板桩并相互连接；(4)重复步骤(2)和步骤(3)完成地下槽的开挖和钢筋混凝土波形板桩的下沉；(5)进行基坑的开挖。本发明采用了首先在地下挖掘连续的地下槽的方式，然后将钢筋混凝土波形板桩沉入地下槽中，由于免除了对钢筋混凝土波形板桩的锤击或挤压，避免了对钢筋混凝土波形板桩内部结构的破坏，保持了钢筋混凝土波形板桩内部结构的完整性，使其能够完全发挥其应有的作用。在地下槽的挖掘过程中，异形钢护筒的设置避免了进行清底的麻烦，提高施工效率。

Description

一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法

技术领域

本发明属于地下结构的建造领域，具体涉及一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法。

背景技术

随着城市人口密度的不断提升，城市中各种建筑物也在不断地翻新，为了扩展更大的使用空间，人们不断地向地下发展，因此涉及到地下施工的工程越来越多，例如地下室、地下停车库、防空设施、地铁、隧道等土建工程，在这类地下工程中，由于部分区域的土质结构不容许，或地面建筑物以及地下管线的影响，无法采用大规模的放坡方式来进行地下结构的施工，这就需要在地下基坑的周围建造防护墙。

在以往的地下施工中，作为地下基坑防护墙有各种预制或现浇的桩体组成，这些桩体一般在完成地下结构后，部分进行回收，部分遗留在地下，随着施工技术的不断发展，两墙合一技术得到了推广，基坑支护的防护墙同时作为地下结构的外墙使用，不但提高了建造速度，还降低了建造成本，一度被放弃的钢筋混凝土板桩得到了新的发展。钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点，目前钢筋混凝土板桩的制作技术也得到了较大的发展，其厚度已可达到500mm以上，使钢筋混凝土板桩具有了钢板桩和预制类管桩的优点，由于其波浪形的造型，具有了抗弯性能好、造价低的特点，但是目前的钢筋混凝土板桩的施工一般为锤击或液压静力沉桩，采用锤击方式时，除了震动与噪音较大影响周围居民的生活外，在沉桩过程中挤土现象较为严重，另外在锤击过程中，会对钢筋混凝土板桩的内部造成破坏，部分钢筋混凝土板桩在完成下后，已产生开裂现象，由于在锤击过程中无法监测到钢筋混凝土板桩结构的完整性，在基坑的开挖过程中，往往会发生钢筋混凝土板桩断裂，需要对支护进行大范围补救的情况。

采用液压静力沉桩，虽能避免沉桩机械对钢筋混凝土板桩的损伤，但在城市区域进行施工时，往往由于地下土质结构复杂，部分区域的建筑废弃物较多，常常有大量的混凝土块，使得钢筋混凝土板桩在下沉过程中，不但易于发生倾斜，而且在穿过这些建筑废弃物时，也会对钢筋混凝土板桩造成一定的损伤。保证钢筋混凝土板桩完整地下沉到设定深度成为一个问题。

另外，钢筋混凝土板桩截面的常规形式有矩形、T形、工字形和口字形，其接头采用平口、槽榫结构以及踏步式止口，这几种接头形式不但止水效果差，而且不能使相邻的钢筋混凝土板桩有效地连接为一个整体，如何提高钢筋混凝土板桩接头的止水效果，并提高相邻钢筋混凝土板桩的整体性，CN102650127一种预制钢砼混合结构U型板桩在这方面作出了贡献，该申请中的板桩包括钢筋混凝土和与其结合的钢结构，板桩横截面主体呈U形，在板桩的下翼缘一侧留有T字型贯通槽，T型贯通槽的方向沿桩身长度，下翼缘另一侧与工字钢组合，工字钢一半留于桩体结构外，一半嵌入桩体结构内部，板桩下沉施工时，先将相邻板桩通过工字钢及T型贯通槽拼装为一体，然后通过机械沉桩。该发明具有施工方便、连接可靠、节省工期、止水效果好的特点。但是，该板桩的T字型贯通槽由混凝土直接制成，在制作T字型贯通槽时，其中的模具需要在混凝土未完全凝固前拔出，在模具拔出的过程中，T字型贯通槽内壁的混凝土或石料不可避免地会有部分外溢，有时外溢的部分会将T字型贯通槽堵死，造成工字钢无法顺利地插入到T字型贯通槽内，严重时该板桩还可能无法正常使用，提高钢筋混凝土板桩之间的可连接性也是当务之急。

发明内容

对于上述钢筋混凝土板桩的下沉问题以及钢筋混凝土板桩相互之间可靠连接的问题，本发明提出了一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法，以至少能够部分解决上述问题，该施工方法的特征在于：

该钢筋混凝土波形板桩地下结构由相互连接的钢筋混凝土波形板桩组成，采用先在地下挖掘连续的地下槽，然后将钢筋混凝土波形板桩沉入连续的地下槽中，并使钢筋混凝土波形板桩相互咬合而成，其中连续的地下槽由水平方向相互搭接的圆形引孔形成；

所述施工方法具体包括如下步骤：

(1)准备异形钢护筒和钢筋混凝土波形板桩：

所述异形钢护筒由四个截面呈圆弧状的钢板构件组成，四个钢板构件分别为第一钢板构件、第二钢板构件、第三钢板构件和第四钢板构件，四个钢板构件按第一钢板构件、第二钢板构件、第三钢板构件和第四钢板构件的次序、将侧边部首尾固定连接形成所述异形钢护筒；其中第一钢板构件和第三钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均位于异形钢护筒的内部，第二钢板构件和第四钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均位于异形钢护筒的外部；

当将该异形钢护筒放入已完成开挖的圆形引孔中时，第二钢板构件和第四钢板构件的外侧圆弧面向外不超过与所在圆形引孔相邻的圆形引孔的内缘；

所述钢筋混凝土波形板桩包括横截面呈U形的主体，在主体的一侧设置有第一翼缘部，在主体的另一侧设置有第二翼缘部，在第一翼缘部上配置有雌接头部，在第二翼缘部上配置有雄接头部，所述雌接头部包括外侧面、卡接通孔、贯穿并割断该外侧面的缺口，该缺口与卡接通孔连通；

所述雄接头部包括连接板和卡接板，所述连接板和卡接板均沿钢筋混凝土波形板桩的长度方向延伸，所述连接板和卡接板垂直连接，且连接板连接在卡接板的中间部，使所述雄接头部的横截面呈T形；连接板的一侧伸入到第二翼缘部内，连接板的与上述一侧相对的另一侧伸出第二翼缘部并连接卡接板；

当两个钢筋混凝土波形板桩连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩的卡接板能够卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内；

(2)开挖地下槽：用螺旋钻孔机采用间隔挖掘的方式挖掘间隔布置的圆形引孔，在完成挖掘的圆形引孔内下沉异形钢护筒，使异形钢护筒的第二钢板构件和第四钢板构件分别朝向与所在圆形引孔相邻的两个未开挖圆形引孔的中心处，且使第二钢板构件和第四钢板构件的外侧面向外不超过所对应的未开挖圆形引孔的内缘；

继续用螺旋钻孔机挖掘已完成挖掘的圆形引孔之间的圆形引孔，相邻的圆形引孔之间水平搭接，相互搭接的圆形引孔形成连续的地下槽；

(3)在地下槽内下沉钢筋混凝土波形板桩，相邻两个钢筋混凝土波形板桩中，其中一个钢筋混凝土波形板桩的卡接板卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直到完成所有的圆形引孔挖掘和钢筋混凝土波形板桩的下沉及咬合，相互咬合的钢筋混凝土波形板桩形成板桩壁。

(5)进行基坑的开挖。

在本发明中，未采用传统的锤击或液压静力的沉桩方式，而是采用了首先在地下挖掘连续的地下槽的方式，然后将钢筋混凝土波形板桩沉入地下槽中，由于免除了对钢筋混凝土波形板桩的锤击或挤压，避免了对钢筋混凝土波形板桩内部结构的破坏，保持了钢筋混凝土波形板桩内部结构的完整性，使其能够完全发挥其应有的作用。

目前，连续的地下槽的开挖机械主要有挖斗式挖槽机、回转式挖槽机和冲击式挖槽机，挖斗式挖槽机为干式施工，在对土层进行破坏的同时，可将土渣直接抓取运出槽外，比较适用于呈直线状的地下槽或弧度不大的地下槽，而本申请中由钢筋混凝土波形板桩所形成的板桩壁大致呈波浪形，挖斗式挖槽机无法进行连续作业，在作业过程中，需要不断地调整挖掘角度，挖掘效率较低。回转式挖槽机和冲击式挖槽机均为湿式挖掘，在挖掘过程中会产生大量的泥浆，泥浆的处理现在也成为一个较大的问题，且也不适宜于城市作业。为了实现灵活快速作业，本申请中采用了螺旋钻孔机在地下开设圆形引孔，并使相邻圆形引孔在水平方向进行搭接，相互搭接的圆形引孔形成连续的地下槽。

在螺旋钻孔机的作业过程中，当在已完成圆形引孔的旁边挖掘相邻的圆形引孔时，大量的土方会掉落到已完成的圆形引孔中，这些土方会堵塞圆形引孔，使钢筋混凝土波形板桩不能下沉到设定的深度，因此需要对圆形引孔进行清底，而清底也是一个繁重的工作，影响施工效率，本申请中为此设计了一个异形钢护筒，该异形钢护筒由四个截面呈圆弧状的钢板构件组成，其中两个钢板构件的圆弧面朝向异形钢护筒的内部，另外两个钢板构件的圆弧面朝向异形钢护筒的外部，用异形钢护筒将已完成的圆形引孔保护起来，同时由于第二钢板构件和第四钢板构件的外侧圆弧面向外不超过与所在圆形引孔相邻的圆形引孔的内缘，当螺旋钻孔机在作业时，不会碰到异形钢护筒，使螺旋钻孔机能够将切削下来的土方顺利地推出孔外，由于设置了异形钢护筒，螺旋钻孔机在作业过程中至多有少量的土方会掉落到相邻的已完成的圆形引孔中，少量的土方已不会对钢筋混凝土波形板桩的下沉造成影响，尤其是在异形钢护筒的外壁的圆弧半径与圆形引孔的半径相同，或略小于圆形引孔的半径时，在螺旋钻孔机的作业过程中，掉落到相邻的已完成的圆形引孔中的土方量极少，已不会对钢筋混凝土波形板桩的下沉造成任何影响。

异形钢护筒的设置，免除了对圆形引孔进行清底的工作，提高了施工效率。

为了使相邻的钢筋混凝土波形板桩之间能够顺利地咬合，以形成稳定的结构，本申请中对钢筋混凝土波形板桩的两个翼缘进行了特别的设计，在其中的一个翼缘上设置了雌接头部，在另一个翼缘上设置了雄接头部，雌接头部和雄接头部分别设置了能够相互插接的卡接板和卡接通孔，由于卡接通孔相较于卡接板所占空间更大，卡节板能够顺利地插入到卡接通孔内，使钢筋混凝土波形板桩能够快速地完成对接。

进一步，异形钢护筒的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的半径≤圆形引孔的半径5mm。比较优选的是异形钢护筒的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的半径≤圆形引孔的半径2mm。

该设计能使第二钢板构件和第四钢板构件的外侧圆弧面尽可能地靠近与所在圆形引孔相邻的圆形引孔的圆弧面，从而在挖掘已完成圆形引孔的相邻圆形引孔时，能够最大限度地避免土方掉落到已完成挖掘的圆形引孔内。

为了使相邻钢筋混凝土波形板桩的咬合更加紧密，并且保证相邻钢筋混凝土波形板桩接缝的止水性能，当相邻的钢筋混凝土波形板桩相互咬合后，在卡接通孔内注入混凝土浆料，混凝土浆料将卡接板紧固在卡接通孔内。在卡接通孔内注入混凝土浆料并凝固后，伸入到卡接通孔内的卡接板以及部分连接板会与卡接通孔内的混凝土形成一个整体，将相邻钢筋混凝土波形板桩之间的连接缝隙封堵，保证了板桩壁具有良好的防水性。

该施工方法还包括注浆步骤，即在板桩壁外部的圆形引孔内浇注混凝土。对于防护墙与外部土体之间的空隙，传统的做法是进行素土回填，或采用建筑垃圾进行回填，建筑垃圾为废弃的石料、碎砖瓦、混凝土块等废料，但是这部分回填由于较难进行密实，随时间的推移，常常发生塌陷，另外由于该回填部分的质地比较疏松，外部水体会进入到该回填区域内，这些水体会对板桩壁会造成较大的侵蚀，当用混凝土把板桩壁外部的圆形引孔进行填充后，不但保证了板桩壁外部回填区域的密实，还相当于沿板桩壁的外周设置了一道支撑，起到了加强板桩壁的作用。

本申请中，钢筋混凝土波形板桩的雌接头部具有突出第一翼缘部的突起部，所述突起部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向外突出，该突起部的外表面呈圆弧形并形成上述雌接头部的外侧面；第二翼缘部具有一第一凹部，所述第一凹部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向内凹进，该第一凹部具有呈圆弧形的下凹面，该下凹面的圆弧半径与上述突起部的外表面的圆弧半径相等。

突起部和第一凹部设置后，当两块钢筋混凝土波形板桩咬合时，上述突起部能够伸入到上述第一凹部中，进一步增强相互之间的连接强度。

进一步，钢筋混凝土波形板桩中，在所述雌接头部覆盖有混凝土保护层，该混凝土保护层具有沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向外突出的凸部，该凸部具有呈圆弧状的外表面；第二翼缘部具有一第二凹部，该第二凹部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向内凹进，该第二凹部具有呈圆弧形的第一下凹面，该第一下凹面的圆弧半径与上述凸部的外表面的圆弧半径相等；上述混凝土保护层具有一与雌接头部的缺口相对应并连通的开口，该开口的宽度不小于雌接头部的缺口的宽度。

在雌接头部覆盖混凝土保护层后，可对雌接头部形成一定的保护，方便钢筋混凝土板桩的运输与施工。

进一步，钢筋混凝土波形板桩中，所述雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度；在连接板的前后两侧设置有挡泥板，当两个钢筋混凝土波形板桩相互连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩的挡泥板位于另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内，在外力的推动下，所述挡泥板能够封堵连接板与雌接头部的缺口之间的缝隙；所述卡接通孔的内表面呈圆弧形。

或者，所述雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度；在连接板的前后两侧设置有可压缩软板；所述卡接通孔的内表面呈圆弧形。可压缩软板可以采用橡胶板、橡塑板、软塑料板或各种泡沫板来制作。

位于地下的连续墙会受到外侧土体的压力，由于土体结构的不同，对连续墙所形成的压力也不同，当部分区域的土质较差，相对于周围区域的土体具有更强的流动性，则会对相应区域的连续墙产生更大的压力，则该区域的钢筋混凝土波形板桩会沿垂直方向的某一轴线发生转动，此时，如果钢筋混凝土波形板桩雌接头部的缺口的宽度等于雄接头部的连接板的厚度，由于受到雌接头部的缺口的限制，雄接头部的连接板会发生弯曲，在一定时间下，该弯曲会产生塑性形变，降低连接板的强度，从而降低连续墙的安全性。

当使雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度，并设置挡泥板后，当多块钢筋混凝土波形板桩依次连接形成连续墙后，可在雌接头部的卡接通孔内浇注混凝土，由于有挡泥板的存在，混凝土不会进入到雌接头部的缺口内，使雄接头部的连接板与雌接头部的缺口的两个侧壁之间具有一定的间隙，当钢筋混凝土波形板桩在外部土体压力的作用下发生转动时，雄接头部的连接板的可在雌接头部的缺口移动，避免连接板的弯曲或降低连接板的弯曲度，以避免连接板发生塑性形变或降低连接板发生塑性形变的几率，保证地下连续墙的安全。

雌接头部的缺口的宽度以大于雄接头部的连接板的厚度3-10mm为宜，如果雌接头部的缺口的宽度较雄接头部的连接板的厚度过大时，会增大挡泥板或可压缩软板对两者之间缝隙封堵的难度，雌接头部的缺口的宽度较雄接头部的连接板的厚度过小时，则连接板的活动范围太小，不能起到避免连接板的弯曲或降低连接板弯曲度的效果。

在连接板的前后两侧设置有可压缩软板，也具有同样的效果，由于有可压缩软板的存在，当向雌接头部的卡接通孔内浇注混凝土时，混凝土进入到雌接头部的缺口的量会大幅度地降低，甚至没有混凝土进入到雌接头部的缺口内，当钢筋混凝土波形板桩在外部土体压力的作用下发生转动时，雌接头部的缺口内的可压缩软板在连接板的挤压下会变薄，使连接板在缺口内产生移动，从而降低其弯曲度，降低连接板发生塑性形变的几率，保证地下连续墙的安全。

本申请中，所述钢筋混凝土波形板桩的雌接头部采用圆形钢管制作或由钢板卷制而成。采用钢管制作雌接头部时，可利用钢管的管腔作为雌接头部的卡接通孔，只需沿钢管的长度方向开设一个贯穿管壁的缺口即可，但该方法的制作成本较高，采用钢板卷制可有效地降低制造成本，并可在相关企业进行定制。

本申请中的异形钢护筒的四个钢板构件由同一圆形钢管切割而成。

将同一钢管按照异形钢护筒的四个钢板构件的比例进行切割后，再依照异形钢护筒的要求进行拼接。由于钢管的管壁具有一定厚度的原因，完成拼接后的异形钢护筒的外壁的圆弧半径并不相同，这是由于第二钢板构件和第四钢板构件的外壁原先是钢管的内壁所造成的。

由于所开挖的圆形引孔一般均为同一规格，采用这种异形钢护筒时，为了避免第二钢板构件和第四钢板构件的外壁对钻孔机的钻头造成影响，在制作异形钢护筒时，需要将第二钢板构件和第四钢板构件向异形钢护筒的径向中心更靠近一些，比较合适的靠近距离是略微超过制作该异形钢护筒的钢管的壁厚相等的距离，以使异形钢护筒放置到圆形引孔中时，第二钢板构件和第四钢板构件的外侧圆弧面向外不超过相邻的圆形引孔的内缘。

附图说明

图1是实施例1所要建造的地下结构的示意图。

图2是图1中地下槽的示意图。

图3是实施例1所用异形钢护筒的结构示意图。

图4是实施例1所用钢筋混凝土波形板桩的结构示意图。

图5、图6分别是图4中A部分和B部分的放大图。

图7是图4所述钢筋混凝土波形板桩相互咬合后的接头部分的示意图。

图8是实施例中圆形引孔的位置示意图。

图9是间隔挖掘圆形引孔后的示意图。

图10是在间隔挖掘的圆形引孔中放置异形钢护筒后的示意图。

图11是在图10的基础上完成已完成挖掘的圆形引孔之间的圆形引孔后的示意图。

图12是取出异形钢护筒后的部分地下槽的示意图。

图13是在图12所示地下槽内下沉钢筋混凝土波形板桩后形成部分板桩壁后的示意图。

图14是图13中C部分的放大图。

图15是实施例2中所述钢筋混凝土波形板桩的部分结构图。

图16是实施例3所述钢筋混凝土波形板桩的部分结构图。

图17是图16所示钢筋混凝土波形板桩相互咬合后的接头示意图。

图18是实施例4所述钢筋混凝土波形板桩的部分结构图。

图19是采用同一钢管制作异形钢护筒的使用状态图。

图20是图19中D部分的放大图。

具体实施方式

在附图中，为表示清楚，圆心均以一个小的圆圈表示。

实施例1：

参阅图1和图2，本实施例中采用钢筋混凝土波形板桩建造一地下结构，该地下结构由相互连接的钢筋混凝土波形板桩组成，具体是先在地下挖掘连续的地下槽90，然后将钢筋混凝土波形板桩1沉入连续的地下槽中，并使钢筋混凝土波形板桩1相互咬合而成，其中连续的地下槽90由水平方向相互搭接的圆形引孔900形成。本实施例中，将圆形引孔的中心依次连接后形成一条呈锯齿状的折线950，折线950上相邻线段之间具有夹角β。

具体的施工方法按以下步骤执行：

(1)准备异形钢护筒200和钢筋混凝土波形板桩1：

准备异形钢护筒200：

请参阅图3，所述异形钢护筒200由四个截面呈圆弧状的钢板构件组成，四个钢板构件分别为第一钢板构件21、第二钢板构件22、第三钢板构件23和第四钢板构件24，四个钢板构件按第一钢板构件21、第二钢板构件22、第三钢板构件23和第四钢板构件24的次序、将侧边部首尾固定连接形成所述异形钢护筒200；其中第一钢板构件21和第三钢板构件23的横截面的外侧圆弧的圆心均位于异形钢护筒200的内部，第一钢板构件21和第三钢板构件23的横截面的外侧圆弧的圆心重叠，在图3中以标记211表示；第二钢板构件22的横截面的外侧圆弧223的圆心位于异形钢护筒200的外部，第四钢板构件24的横截面的外侧圆弧243的圆心位于异形钢护筒200的外部。当将该异形钢护筒200放入已完成开挖的圆形引孔900中时，第二钢板构件22和第四钢板构件24的外侧圆弧面向外不超过与所在圆形引孔相邻的圆形引孔的内缘，即第二钢板构件22和第四钢板构件24不能进入到与所在圆形引孔相邻的圆形引孔内。将第二钢板构件22的横截面的外侧圆弧的圆心称为第二圆心，在附图中以标记221表示；将第四钢板构件24的横截面的外侧圆弧的圆心称为第四圆心，在附图中以标记241表示。

第一钢板构件21的横截面的外侧圆弧的圆心211、第二钢板构件22的横截面的外侧圆弧223的第二圆心221、以及第四钢板构件24的横截面的外侧圆弧243的第四圆心241中，第二圆心221与圆心211的第一连线222以及第四圆心241与圆心211的第二连线242之间成一夹角α，该夹角α与上述夹角β相等。

本实施例中，异形钢护筒200的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的圆弧半径均相同，即R21、R22、R23和R24的数值均相等，且与圆形引孔900的半径相同。

虽然本实施例中的四个钢板构件的外侧圆弧的半径＝圆形引孔的半径是最佳的方案，但在其它实施例中，在异形钢护筒的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的半径≤圆形引孔的半径5mm。比较优选的是在异形钢护筒的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的半径≤圆形引孔的半径2mm。

准备钢筋混凝土波形板桩1：请参阅图4，

钢筋混凝土波形板桩1包括横截面呈U形的主体101，在主体101的一侧设置有第一翼缘部111，在主体101的另一侧设置有第二翼缘部121，在第一翼缘部111上配置有雌接头部112，在第二翼缘部121上配置有雄接头部122。

所述雌接头部112包括外侧面115、卡接通孔113、贯穿并割断该外侧面115的缺口114，该缺口114与卡接通孔113连通，卡接通孔113的内侧面116呈圆弧形，本实施例中，雌接头部采用圆形钢管制作，具体为将圆形钢管的侧壁沿钢管的长度方向开设贯通槽口，使钢管的截面呈C形。可以理解，雌接头部也可以采用钢板卷制而成。

所述雄接头部122包括连接板123和卡接板124，所述连接板123和卡接板124均沿钢筋混凝土波形板桩1的长度方向延伸，所述连接板123和卡接板124垂直连接，且连接板123连接在卡接板124的中间部，使所述雄接头部122的横截面呈T形；连接板123的一侧伸入到第二翼缘部内，连接板123的与上述一侧相对的另一侧伸出第二翼缘部并连接卡接板124。

请参阅图5和图6，雌接头部具有突出第一翼缘部111的突起部117，该突起部117沿钢筋混凝土波形板桩1的宽度方向向外突出，该突起部117的外表面呈圆弧形并形成上述雌接头部的外侧面115；第二翼缘部121具有一第一凹部，所述第一凹部沿钢筋混凝土波形板桩1的宽度方向向内凹进，该第一凹部具有呈圆弧形的下凹面127，该下凹面127的圆弧半径与上述突起部的外表面的圆弧半径相等。

当两个钢筋混凝土波形板桩1连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩1的卡接板124能够卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩1的雌接头部的卡接通孔内，突起部117伸入第一凹部内。两个钢筋混凝土波形板桩1的连接可以参阅图7。

在准备好异形钢护筒200和钢筋混凝土波形板桩1后，就可进入到步骤(2)。

(2)开挖地下槽：用螺旋钻孔机采用间隔挖掘的方式挖掘间隔布置的圆形引孔，在完成挖掘的圆形引孔内下沉异形钢护筒，使异形钢护筒的第二钢板构件和第四钢板构件分别朝向与所在圆形引孔相邻的两个未开挖圆形引孔的中心处，且使第二钢板构件和第四钢板构件的外侧面向外不超过所对应的未开挖圆形引孔的内缘；继续用螺旋钻孔机挖掘已完成挖掘的圆形引孔之间的圆形引孔，相邻的圆形引孔之间水平搭接，相互搭接的圆形引孔形成连续的地下槽。

以下详细说明配套异形钢护筒200来挖掘地下槽的过程，请参阅图8，为描述清楚，将图1中所示的计划挖掘的圆形引孔900分别称为1#圆形引孔901、2#圆形引孔902、3#圆形引孔903、4#圆形引孔904、5#圆形引孔905、6#圆形引孔906、7#圆形引孔907。

请参阅图9，首先完成1#圆形引孔901、3#圆形引孔903、5#圆形引孔905和7#圆形引孔907的挖掘。然后在完成挖掘的上述四个圆形引孔中分别放入异形钢护筒200，请参阅图10，为方便描述，分别称为1#异形钢护筒201、3#异形钢护筒203、5#异形钢护筒205和7#异形钢护筒207。

由于异形钢护筒200的横截面上，四个钢板构件的外侧圆弧的圆弧半径均相同，且与圆形引孔900的半径相同，当异形钢护筒200放置在圆形引孔中后，竖直向下观察，异形钢护筒200的第一钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心和第三钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均与所在圆形引孔的圆心重叠；第二钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心与所对应的未开挖的圆形引孔的圆心重叠；第四钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心与所对应的未开挖的圆形引孔的圆心重叠。以下以3#异形钢护筒203为例具体说明异形钢护筒的设置，对于位于3#圆形引孔903内的3#异形钢护筒203，竖直向下观察，该异形钢护筒203的第一钢板构件26的横截面的外侧圆弧的圆心和第三钢板构件28的横截面的外侧圆弧的圆心均与圆形引孔903的圆心重叠；第二钢板构件27的横截面的外侧圆弧的圆心与未开挖的圆形引孔902的圆心重叠；第四钢板构件29的横截面的外侧圆弧的圆心与未开挖的圆形引孔904的圆心重叠。

请参阅图11，在将异形钢护筒放入已完成的间隔布置的圆形引孔后，继续挖掘未完成的圆形引孔，即2#圆形引孔902、4#圆形引孔904和6#圆形引孔906。由于在1#圆形引孔901、3#圆形引孔903、5#圆形引孔905和7#圆形引孔907内放置了异形钢护筒，在挖掘2#圆形引孔902、4#圆形引孔904和6#圆形引孔906时，不会有土方掉落到已完成挖掘的圆形引孔中，避免了对圆形引孔的清底，降低了挖掘地下槽90工作量。

请参阅图12，取出异形钢护筒，形成地下槽90。

(3)请参阅图13，在地下槽90内下沉钢筋混凝土波形板桩1，相邻两个钢筋混凝土波形板桩中，其中一个钢筋混凝土波形板桩1的卡接板卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内，请参阅图14，然后在卡接通孔内注入混凝土浆料15，混凝土浆料将卡接板紧固在卡接通孔内。

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直到完成所有的圆形引孔挖掘和钢筋混凝土波形板桩的下沉及咬合，相互咬合的钢筋混凝土波形板桩形成板桩壁。

(5)进行基坑的开挖。

在本实施例中，还包括注浆步骤，即在板桩壁外部的圆形引孔内浇注混凝土。注浆步骤可以随钢筋混凝土波形板桩的下沉逐步进行；也可在完成全部钢筋混凝土波形板桩的下沉，形成完整的板桩壁后，在基坑开挖前进行；或者在完成基坑开挖后进行，当然也可以在完成全部地下结构后进行。本实施例中，注浆步骤是随钢筋混凝土波形板桩的下沉而逐步进行的。

请继续参阅图13，完成注浆后，在板桩壁100的外侧形成混凝土层91，图13中箭头N1指向地下结构的内部，即施工过程中基坑的内部。当然，根据施工区域的土质结构以及对地下结构的具体要求，上述注浆步骤也可以取消。

实施例2

本实施例是在实施例1基础上的改进，请参阅图15，本实施例与实施例1的区别在于，在第一翼缘部42上配置有雌接头部44，所述雌接头部44包括外侧面443、卡接通孔441、贯穿并割断该外侧面443的缺口442，该缺口442与卡接通孔441连通；在雌接头部44覆盖有混凝土保护层49，该混凝土保护层49具有沿钢筋混凝土板桩的宽度方向向外突出的凸部，该凸部具有呈圆弧状的外表面492；混凝土保护层49具有一与雌接头部44的缺口442相对应并连通的开口491，该开口491的宽度不小于雌接头部的缺口442的宽度。本实施例中，开口491的宽度等于雌接头部的缺口442的宽度，根据不同的需要，在其它实施例中，开口491的宽度可以大于雌接头部的缺口442的宽度，具体以开口491的宽度可以大于雌接头部的缺口442的宽度3-10mm为宜。

第二翼缘部具有一第二凹部，该第二凹部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向内凹进，该第二凹部具有呈圆弧形的第一下凹面，该第一下凹面的圆弧半径与上述凸部的外表面的圆弧半径相等。该第二凹部与第一凹部的结构类似，具体可以参考图6。

实施例3

本实施例是在实施1或2基础上的改进，请参阅图16和图17，所述雌接头部的缺口17的宽度大于所述雄接头部的连接板151的厚度；在连接板的前后两侧设置有挡泥板16，当两个钢筋混凝土波形板桩相互连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩的挡泥板16位于另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部14的卡接通孔内，在外力的推动下，所述挡泥板能够封堵连接板与雌接头部的缺口之间的缝隙；所述卡接通孔的内表面呈圆弧形，本实施例中的卡接通孔内填充有混凝土18，在混凝土18的推动下，挡泥板16将连接板151与缺口之间的缝隙进行封堵，避免了混凝土进入到上述缝隙内。

所述雌接头部14的缺口的宽度较所述雄接头部的连接板151的厚度大10mm，在其它实施例中，雌接头部14的缺口的宽度较雄接头部的连接板151的厚度大3mm、5mm或8mm，当然也可以是其它尺寸。

实施例4

本实施例是在实施1或2基础上的改进，请参阅图18，所述雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度；在连接板352的前后两侧设置有可压缩软板36。当两块钢筋混凝土波形板桩连接时，可压缩软板36被卡持在连接板与雌接头部的缺口的内侧面之间的孔隙，当在雌接头部的卡接通孔内填充混凝土时，混凝土不会进入到上述孔隙内。本实施例中，雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度8mm。

在上述各实施例中，异形钢护筒的四个钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆弧半径均相同，在制作异形钢护筒时，需要采用不同弧度的圆弧钢板制作。当对异形钢护筒的要求不高时，异形钢护筒可以采用同一钢管制作而成。当采用同一钢管制作异形钢护筒时，第二钢板构件和第四钢板构件向异形钢护筒的径向中心更靠近一些，比较合适的靠近距离是略微超过制作该异形钢护筒的钢管的壁厚相等的距离，以使异形钢护筒在安放在圆形引孔中时，第二圆弧钢板和第四圆弧钢板的外侧圆弧面向外不超过相邻的圆形引孔的内缘。以下结合图19和图20进行说明，异形钢护筒70为采用同一圆形钢管制作而成，包括第一钢板构件71、第二钢板构件72、第三钢板构件73和第四钢板构件74，竖直向下观察时，第二钢板构件72的外侧面721与相邻的圆形引孔801的内缘811之间形成一个呈弧状的空腔，第四钢板构件74的外侧面与相邻的圆形引孔803的内缘之间也同样形成一个呈弧状的空腔，该空腔并不大，例如当圆形引孔的内径为300mm时，采用外径外300mm、壁厚30mm的钢管制作异形钢护筒时，第二钢板构件与第四钢板构件的外表面与所对应的圆形引孔的内缘之间的最大距离约为5mm，不构成大的影响，而且一般钢管的壁厚不会达到30mm，当钢管的壁厚减少时，第二钢板构件与第四钢板构件的外表面与所对应的圆形引孔的内缘之间的最大距离还会减少。

因此在要求不高的情况下，采用同一钢管制作异形钢护筒具有一定的优势。

在上述各实施例中，异形钢护筒的四个钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆弧半径相同，可以理解，在其它实施例中，四个钢板构件的外侧圆弧的半径可以略小于圆形引孔的半径，四个钢板构件的外侧圆弧的半径较圆形引孔的半径最大少5mm为宜。

Claims (8)

1.一种钢筋混凝土波形板桩地下结构的施工方法，其特征在于，

该钢筋混凝土波形板桩地下结构由相互连接的钢筋混凝土波形板桩组成，采用先在地下挖掘连续的地下槽，然后将钢筋混凝土波形板桩沉入连续的地下槽中，并使钢筋混凝土波形板桩相互咬合而成，其中连续的地下槽由水平方向相互搭接的圆形引孔形成；

所述施工方法具体包括如下步骤：

(1)准备异形钢护筒和钢筋混凝土波形板桩：

所述异形钢护筒由四个截面呈圆弧状的钢板构件组成，四个钢板构件分别为第一钢板构件、第二钢板构件、第三钢板构件和第四钢板构件，四个钢板构件按第一钢板构件、第二钢板构件、第三钢板构件和第四钢板构件的次序、将侧边部首尾固定连接形成所述异形钢护筒；其中第一钢板构件和第三钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均位于异形钢护筒的内部，第二钢板构件和第四钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均位于异形钢护筒的外部；

第一钢板构件和第三钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心重叠，四个钢板构件的外侧圆弧的圆弧半径均相同；

当将该异形钢护筒放入已完成开挖的圆形引孔中时，第二钢板构件和第四钢板构件的外侧圆弧面向外不超过与所在圆形引孔相邻的圆形引孔的内缘；

所述钢筋混凝土波形板桩包括横截面呈U形的主体，在主体的一侧设置有第一翼缘部，在主体的另一侧设置有第二翼缘部，在第一翼缘部上配置有雌接头部，在第二翼缘部上配置有雄接头部，所述雌接头部包括外侧面、卡接通孔、贯穿并割断该外侧面的缺口，该缺口与卡接通孔连通；

所述雄接头部包括连接板和卡接板，所述连接板和卡接板均沿钢筋混凝土波形板桩的长度方向延伸，所述连接板和卡接板垂直连接，且连接板连接在卡接板的中间部，使所述雄接头部的横截面呈T形；连接板的一侧伸入到第二翼缘部内，连接板的与上述一侧相对的另一侧伸出第二翼缘部并连接卡接板；

当两个钢筋混凝土波形板桩连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩的卡接板能够卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内；

(2)开挖地下槽：用螺旋钻孔机采用间隔挖掘的方式挖掘间隔布置的圆形引孔，在完成挖掘的圆形引孔内下沉异形钢护筒，使异形钢护筒的第二钢板构件和第四钢板构件分别朝向与所在圆形引孔相邻的两个未开挖圆形引孔的中心处，且使第二钢板构件和第四钢板构件的外侧面向外不超过所对应的未开挖圆形引孔的内缘；

当异形钢护筒放置在圆形引孔中后，竖直向下观察，异形钢护筒的第一钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心和第三钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心均与所在圆形引孔的圆心重叠；第二钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心与所对应的未开挖的圆形引孔的圆心重叠；第四钢板构件的横截面的外侧圆弧的圆心与所对应的未开挖的圆形引孔的圆心重叠；

继续用螺旋钻孔机挖掘已完成挖掘的圆形引孔之间的圆形引孔，相邻的圆形引孔之间水平搭接，相互搭接的圆形引孔形成连续的地下槽；

(3)在地下槽内下沉钢筋混凝土波形板桩，相邻两个钢筋混凝土波形板桩中，其中一个钢筋混凝土波形板桩的卡接板卡持到另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直到完成所有的圆形引孔挖掘和钢筋混凝土波形板桩的下沉及咬合，相互咬合的钢筋混凝土波形板桩形成板桩壁；

(5)进行基坑的开挖。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，当相邻的钢筋混凝土波形板桩相互咬合后，在卡接通孔内注入混凝土浆料，混凝土浆料将卡接板紧固在卡接通孔内。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，还包括注浆步骤，即在板桩壁外部的圆形引孔内浇注混凝土。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，钢筋混凝土波形板桩的雌接头部具有突出第一翼缘部的突起部，所述突起部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向外突出，该突起部的外表面呈圆弧形并形成上述雌接头部的外侧面；

第二翼缘部具有一第一凹部，所述第一凹部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向内凹进，该第一凹部具有呈圆弧形的下凹面，该下凹面的圆弧半径与上述突起部的外表面的圆弧半径相等。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述雌接头部覆盖有混凝土保护层，该混凝土保护层具有沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向外突出的凸部，该凸部具有呈圆弧状的外表面；

第二翼缘部具有一第二凹部，该第二凹部沿钢筋混凝土波形板桩的宽度方向向内凹进，该第二凹部具有呈圆弧形的第一下凹面，该第一下凹面的圆弧半径与上述凸部的外表面的圆弧半径相等；

上述混凝土保护层具有一与雌接头部的缺口相对应并连通的开口，该开口的宽度不小于雌接头部的缺口的宽度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的施工方法，其特征在于，所述雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度；在连接板的前后两侧设置有挡泥板，当两个钢筋混凝土波形板桩相互连接时，其中一个钢筋混凝土波形板桩的挡泥板位于另一个钢筋混凝土波形板桩的雌接头部的卡接通孔内，在外力的推动下，所述挡泥板能够封堵连接板与雌接头部的缺口之间的缝隙；所述卡接通孔的内表面呈圆弧形。

7.根据权利要求1-5任一项所述的施工方法，其特征在于，所述雌接头部的缺口的宽度大于所述雄接头部的连接板的厚度；在连接板的前后两侧设置有可压缩软板；所述卡接通孔的内表面呈圆弧形。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述钢筋混凝土波形板桩的雌接头部采用圆形钢管制作或由钢板卷制而成。