CN102409682B - 连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构及其施工方法，沿基坑内排列的护坡桩横向设置，并通过锚头将间隔分布的各预应力锚杆的锚固力向护坡桩传递，所述型钢内撑结构由相互平行的上层工字钢、下层工字钢、间隔连接于两根工字钢邻空侧外面的连接板、连接于两根工字钢邻坡侧相邻翼缘上的锚板和端部封板连接而成；每段钢内撑结构的俯视图呈中部左右两部共三部分连成的拱形，整面型钢内撑结构与护坡桩一起形成连续拱，每段型钢支撑的中部平直且与锚板连接，中部的外缘与护坡桩的邻空侧平齐，每段型钢支撑的左右两部位于拱形的两斜边，其两外端撑脚与左右两护坡桩固定连接，解决了外置基坑支护突出桩身，占用基槽空间、不能回收重复使用的问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑基坑支护加固领域，特别是一种护坡桩预应力锚杆型钢内撑及其施工方法。
背景技术
传统的深基坑桩锚支护型钢腰梁，一般采用通长型钢腰梁与护坡桩锚固，安装形式为外置式安装，即将型钢腰梁呈一字形安装在临空面的外侧。其缺点是，型钢腰梁、锚板、锚头及预应力锚杆突出桩身，占用一定的基槽空间。若采用单面支模，护坡桩与拟建地下结构外墙之间净距小于型钢梁安装所需空间，护坡桩外侧为结构外皮时，则施工到型钢腰梁位置便需对腰梁以及锚杆进行拆除。拆除之前必须保持基坑支护体系的安全和稳定，若结构尚未形成对护坡桩的对顶卸荷，会影响施工安全。而拆除之前增加支撑，不仅增加支护成本，而且加撑、拆卸锚杆和型钢腰梁与地下结构施工交叉进行，延长施工工期。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构及其施工方法，当型钢腰梁在基坑内肥槽宽度过小时，不用拆除型钢腰梁和锚头就可以完成地下结构施工的型钢腰梁内撑，解决传统外置型钢腰梁、锚板、锚头和预应力锚杆突出桩身，占用一定的基槽空间的缺点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构，所述型钢内撑结构沿基坑内排列的护坡桩横向设置，并通过锚头将间隔分布的各预应力锚杆连为一体，所述型钢内撑结构由相互平行的上层工字钢、下层工字钢、间隔连接于两根工字钢邻空侧外面的连接板、连接于两根工字钢邻坡侧相邻翼缘上的锚板和端部封板连接而成。
所述型钢内撑结构分段连接于相邻两个护坡桩之间，每段钢内撑结构的俯视图呈中部左右两部共三部分连成的拱形，整面型钢内撑结构与护坡桩一起形成连续拱，每段型钢支撑的中部平直且与锚板连接，中部的外缘与护坡桩的邻空侧平齐，每段型钢支撑的左右两部位于拱形的两斜边，其两外端撑脚支撑于左右两护坡桩。
所述锚板为带圆孔的矩形板，所述预应力锚杆穿过锚孔，由锚头固定于型钢内撑结构的内部，预应力锚杆的外端头不超出护坡桩外侧。
所述每段钢内撑结构的拱形两斜边与中部平直部分的夹角为30度。
所述型钢内撑结构的两端撑脚与左右两护坡桩内部的钢件之间垫有钢楔。
所述两根工字钢邻空侧外面的连接板间隔连接于拱形的两斜边。
这种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，施工步骤如下：
步骤一、护坡桩施工；
步骤二、基坑挖土施工，开挖至加预应力锚杆的位置；
步骤三、预应力锚杆在左右两护坡桩居中位置成孔、注浆施工；
步骤四、清挖型钢内撑结构位置的桩间土；
步骤五、在预应力锚杆注浆终凝之后，清理型钢内撑结构撑脚与护坡桩的接触处，将预定接触部位的混凝土面层清理干净；
步骤六、待预应力锚杆灌注砂浆强度增长到设计张拉强度，将加工成型的型钢内撑结构就位连接，预应力锚杆的外端穿过锚头上的锚孔，然后将钢绞线张拉到设计值；
步骤七、进行下一步基坑挖土作业。
所述步骤二中，桩间土质不好时，加木板篷住，以防止上部土体坠落悬空。
所述步骤三中，工字钢端头与护坡桩支顶不到位时加垫钢楔，使型钢内撑撑脚与护坡桩桩身可靠接触。
所述步骤三，型钢内撑结构加工成型前，应按80mm的间隙，试放预应力锚杆的锚头，若间隙小，在加工时，预先将锚头放入型钢内撑结构内部。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
一、本发明克服了传统的深基坑桩锚支护型钢腰梁及预应力锚杆突出桩身，占用一定的基槽空间缺点，减少基坑开挖量；
二、本发明可以使基坑的支护状态自始至终能保持稳定，保证施工安全性；
三、单个工具式型钢内撑重量在45～80ＫＧ之间，无需采用吊装设备，减少施工设备对场地的占用；
四、与常规型钢腰梁强度相等的情况下，本发明的材料和施工费用为常规技术的50%，是一种处理费用低廉，安全可靠、简便易行的新型型钢内撑施工技术；
五、本发明可广泛应用于一桩一锚，单点预应力锚固力小于1000KN的混凝土护坡桩锚固施工。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明结构的俯视示意图。
图2是本发明结构的主视示意图。
图3是图1的细部结构示意图。
图4是图3的A-A剖面示意图。
图5是本发明结构安装位置示意图。
附图标记：1－上层工字钢、2－下层工字钢、3－锚头、4－锚板、5－上下工字钢连接板、6－端部封板、7－预应力锚杆、8－护坡桩、9－桩间土。
具体实施方式
实施例参见图1-5所示，一种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构，所述型钢内撑结构沿基坑内排列的护坡桩8横向设置，并通过锚板4与间隔分布的各预应力锚杆7的锚头3连为一体，所述型钢内撑结构由相互平行的上层工字钢1、下层工字钢2、间隔连接于两根工字钢邻空侧外面的连接板5、连接于两根工字钢邻坡侧相邻翼缘上的锚板4和端部封板6连接而成。
所述型钢内撑结构分段连接于相邻两个护坡桩8之间，每段钢内撑结构的俯视图呈中部左右两部共三部分连成的拱形，整面型钢内撑结构与护坡桩8一起形成连续拱，每段型钢支撑的中部平直且与锚板4连接，中部的外缘与护坡桩8的邻空侧平齐，每段型钢支撑的左右两部位于拱形的两斜边，其两外端撑脚与左右两护坡桩8固定连接。
所述锚板4为带圆孔的矩形板，所述预应力锚杆7穿过锚孔，由锚头3固定于型钢内撑结构的内部，预应力锚杆7的外端头不超出护坡桩8外侧。
所述每段钢内撑结构的拱形两斜边与中部平直部分的夹角为30度。
所述型钢内撑结构的两端撑脚与左右两护坡桩8内部的钢件之间垫有钢楔。
所述两根工字钢邻空侧外面的连接板5间隔连接于拱形的两斜边。
这种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，施工步骤如下：
步骤一、护坡桩8施工；
步骤二、基坑挖土施工，开挖至加预应力锚杆7的位置，桩间土质不好时，加木板篷住，以防止上部土体坠落悬空；
步骤三、预应力锚杆7在左右两护坡桩8居中位置成孔、注浆施工，工字钢端头与护坡桩8支顶不到位时加垫钢楔，使型钢内撑撑脚与护坡桩8桩身可靠接触；型钢内撑结构加工成型前，应按80mm的间隙，试放预应力锚杆7的锚头3，若间隙小，在加工时，预先将锚头3放入型钢内撑结构内部；
步骤四、清挖型钢内撑结构位置的桩间土；
步骤五、在预应力锚杆7注浆终凝之后，清理型钢内撑结构撑脚与护坡桩8的接触处，将预定接触部位的混凝土面层清理干净；
步骤六、待预应力锚杆7灌注砂浆强度增长到设计张拉强度，将加工成型的型钢内撑结构就位连接，预应力锚杆7的外端穿过锚头3上的锚孔，然后将钢绞线张拉到设计值；
步骤七、进行下一步基坑挖土作业。
Claims (6)
1.一种连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构，所述型钢内撑结构沿基坑内排列的护坡桩（8）横向设置，并通过锚头（3）将间隔分布的各预应力锚杆（7）的锚固力向护坡桩传递，其特征在于：所述型钢内撑结构由端部封板（6）、间隔连接于两根工字钢邻空侧外面的连接板（5）、连接于两根工字钢邻坡侧相邻翼缘上的锚板（4）以及相互平行的上层工字钢（1）和下层工字钢（2）连接而成；
所述型钢内撑结构分段连接于相邻两个护坡桩（8）之间，每段钢内撑结构的俯视图呈中部左右两部共三部分连成的拱形，整面型钢内撑结构与护坡桩（8）一起形成连续拱，每段型钢支撑的中部平直且与锚板（4）连接，中部的外缘与护坡桩（8）的邻空侧平齐，每段型钢支撑的左右两部位于拱形的两斜边，其两外端撑脚支撑于左右两护坡桩，所述型钢内撑结构的两端撑脚与左右两护坡桩（8）内部的钢件之间垫有钢楔；
所述锚板（4）为带圆孔的矩形板，所述预应力锚杆（7）穿过锚孔，由锚头（3）固定于型钢内撑结构的内部，预应力锚杆（7）的外端头不超出护坡桩（8）外侧，所述两根工字钢邻空侧外面的连接板（5）间隔连接于拱形的两斜边。
2.根据权利要求1所述的连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构，其特征在于：所述每段钢内撑结构的拱形两斜边与中部平直部分的夹角为30度。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
步骤一、护坡桩（8）施工；
步骤二、基坑挖土施工，开挖至加预应力锚杆（7）的位置；
步骤三、预应力锚杆（7）在左右两护坡桩（8）居中位置成孔、注浆施工；
步骤四、清挖型钢内撑结构位置的桩间土；
步骤五、在预应力锚杆（7）注浆终凝之后，清理型钢内撑结构撑脚与护坡桩（8）的接触处，将预定接触部位桩身混凝土表面清理干净；
步骤六、待预应力锚杆（7）灌注砂浆强度增长到设计张拉强度，将加工成型的型钢内撑结构就位，预应力锚杆（7）的外端穿过锚头（3）上的锚孔，然后将钢绞线张拉到设计值；
步骤七、进行下一步基坑挖土作业。
4.根据权利要求3所述的连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，桩间土质不好时，加木板篷住，以防止上部土体坠落悬空。
5.根据权利要求3所述的连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，工字钢端头与护坡桩（8）支顶不到位时加垫钢楔，使型钢内撑撑脚与护坡桩（8）桩身可靠接触。
6.根据权利要求3所述的连续拱形护坡桩预应力锚杆型钢内撑结构的施工方法，其特征在于：所述步骤三，型钢内撑结构加工成型前，应按80mm的间隙，试放预应力锚杆（7）的锚头（3），若间隙小，在加工时，预先将锚头（3）放入型钢内撑结构内部。
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