CN103088831A - 一种整体装配式双排钢桩基坑支护结构 - Google Patents

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刘松玉
童立元
余巍
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一种整体装配式双排钢桩基坑支护结构涉及交通与土木建筑工程的技术领域,尤其涉及整体装配式双排钢桩基坑支护结构的技术领域。本发明包括前排钢桩、后排钢桩、加强构件,前排钢桩与后排钢桩之间布置加强构件,加强构件分布与前排钢桩、后排钢桩之间通过扣件连接。本发明实现了提高双排钢桩基坑支护结构的水平刚度,控制基坑变形,适应更深的基坑工程的目的。

Description

一种整体装配式双排钢桩基坑支护结构
 
技术领域
本发明涉及交通与土木建筑工程的技术领域,尤其涉及整体装配式双排钢桩基坑支护结构的技术领域。
 
背景技术
双排桩支护结构是指在地基土中设置两排平行桩,前后两排桩桩体呈矩形或梅花形布置,在两排桩顶设置圈梁,并用联系梁连接,沿坑壁平行方向,形成门字形空间结构,为空间超静定结构,整体刚度大,可以有效的限制基坑变形,在复杂多变的外荷载作用下,能自动调整支护结构本身的内力,使之适应复杂而又往往难以预计的荷载条件。
传统的双排桩一般采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩具有承载力高、可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层(如各类黏性土、砂土、碎砾石土、风化岩及多夹层的岩层)、施工工艺成熟以及对周围建筑影响小等优点。但钻孔灌注桩具有施工环节较多、技术要求高、工艺较复杂、施工和养护时间长、造价高等缺点。也有采用双排高强预应力管桩(如申请人为东南大学,专利号为ZL201020121882.4公开的技术方案),该桩型具有工艺简单、质量可靠、施工速度快、造价较低、检测方便等优点。
上述双排桩体系仅能在桩顶通过圈梁和连梁实现连接,双排桩在桩顶变形协调,但桩顶以下部位两排桩中间没有任何连接,前排桩和后排桩变形不协调,一般前排桩变形大,后排桩变形小,不能充分发挥后排桩的作用,即两排桩的整体刚度不大,抗弯和抗变形能力不强,在一些较深的基坑中难以适用。
预制钢桩(钢板桩、H型钢桩等),是在工厂预制生产,用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中,具有工厂化生产,生产速度快,造价低,桩身质量可靠,施工方便,可以回收等优点。钢板桩具有施工快捷,循环利用,经济性较好等特点。但由于钢板桩抗侧刚度相对较小,变形较大。在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应用较少。H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,然而,其本身没有锁扣,用于基坑工程仅能挡土,不能止水。
 
发明内容
本发明目的是提供提高双排钢桩基坑支护结构的水平刚度,控制基坑变形,适应更深的基坑工程的装配式双排钢桩基坑支护结构。
一种装配式双排钢桩基坑支护结构,包括前排钢桩、后排钢桩、加强构件,前排钢桩与后排钢桩之间布置加强构件,加强构件分布与前排钢桩、后排钢桩之间通过扣件连接。
基于本发明的装配式双排钢桩基坑支护结构的施工方法,包括如下步骤:
第一步:根据场地条件和计算分析,确定前排钢桩的型号、桩长、桩间距,确定后排钢桩的型号、桩长、桩间距,以及前排钢桩、后排钢桩之间的排距,计算加强构件的尺寸和间距;
第二步:根据加强构件的设计长度,在需要连接的钢桩上焊接扣件;
第三步:施工前排钢桩、后排钢桩;
第四步:施工加强构件,使其通过扣件与前排钢桩、后排钢桩形成可靠连接;
第五步:开挖基坑;
第六步:对基坑坑底进行清理、整平,浇筑垫层,施工底板及主体结构;
第七步:回填土,拔出前排钢桩、后排钢桩和加强构件。
本发明采用上述技术方案,与现有技术相比具有如下优点:预制钢桩可以工厂化生产,生产速度快,造价低,桩身质量可靠,施工快捷,循环利用,经济性好。通过加强构件使前后排钢桩形成空间超静定结构,整体刚度大,可以有效的限制基坑变形,在复杂多变的外荷载作用下,能自动调整支护结构本身的内力,使之适应复杂而又往往难以预计的荷载条件和更深的基坑工程。
本发明采用钢板桩和H型钢桩两两组合或者两者交叉组合,可以形成双排钢桩基坑支护结构(双排钢板桩基坑支护结构、双排H型钢基坑支护结构及双排钢板桩和H型钢基坑支护结构)。为解决传统双排桩仅在桩顶连接,下部无法连接形成整体问题,在前后排钢桩上设置导向锁扣,两者之间采用两边带翼钢板连接,形成整体装配式双排钢桩基坑支护结构。该结构具有同时兼有挡土和止水功能,整体水平刚度大,施工灵活,循环使用,绿色环保等优点。
 
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是图1的A-A向剖视图。
 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明:
如图1、图2所示,一种装配式双排钢桩基坑支护结构,其特征在于包括前排钢桩1、后排钢桩2、加强构件3,前排钢桩1与后排钢桩2之间布置加强构件3,加强构件3分布与前排钢桩1、后排钢桩2之间通过扣件4连接。
基于本发明的装配式双排钢桩基坑支护结构的施工方法,包括如下步骤:
第一步:根据场地条件和计算分析,确定前排钢桩1的型号、桩长、桩间距,确定后排钢桩2的型号、桩长、桩间距,以及前排钢桩1、后排钢桩2之间的排距,计算加强构件3的尺寸和间距;
第二步:根据加强构件3的设计长度,在需要连接的钢桩上焊接扣件4;
第三步:施工前排钢桩1、后排钢桩2;
第四步:施工加强构件3,使其通过扣件4与前排钢桩1、后排钢桩2形成可靠连接;
第五步:开挖基坑;
第六步:对基坑坑底进行清理、整平,浇筑垫层,施工底板及主体结构;
第七步:回填土,拔出前排钢桩1、后排钢桩2和加强构件3。

Claims (2)

1.一种整体装配式双排钢桩基坑支护结构,其特征在于包括前排钢桩(1)、后排钢桩(2)、加强构件(3),前排钢桩(1)与后排钢桩(2)之间布置加强构件(3),加强构件(3)分布与前排钢桩(1)、后排钢桩(2)之间通过扣件(4)连接。
2.基于权利要求1所述的整体装配式双排钢桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于包括如下步骤:
第一步:根据场地条件和计算分析,确定前排钢桩(1)的型号、桩长、桩间距,确定后排钢桩(2)的型号、桩长、桩间距,以及前排钢桩(1)、后排钢桩(2)之间的排距,计算加强构件(3)的尺寸和间距;
第二步:根据加强构件(3)的设计长度,在需要连接的钢桩上焊接扣件(4);
第三步:施工前排钢桩(1)、后排钢桩(2);
第四步:施工加强构件(3),使其通过扣件(4)与前排钢桩(1)、后排钢桩(2)形成可靠连接;
第五步:开挖基坑;
第六步:对基坑坑底进行清理、整平,浇筑垫层,施工底板及主体结构;
第七步:回填土,拔出前排钢桩(1)、后排钢桩(2)和加强构件(3)。
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