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