CN103114595A - 支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法及装置 - Google Patents

支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法及装置 Download PDF

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陈德华
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Abstract

本发明涉及一种支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，在支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。一种预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，包括支护桩，支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。适用于周边地质有不明电缆、管沟或洞穴，地质条件无法满足锚索施工等不宜采用桩锚或悬臂+水平内撑的基坑支护的地质条件，而且施工方便、工期短。

Description

支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法及装置
技术领域
本发明涉及土木工程基坑支护施工技术领域，更具体地说，涉及一种支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法及装置。
背景技术
基坑支护是国内外重要、大型或特大型建筑物地下室施工必须面临的重要课题。目前常用的技术方案是放坡+桩锚体系（如图1所示），或是悬臂支护+水平内撑，对于周边土质不良或周边土体有石头或管线，不宜采用以上方法的基坑，设置基坑支护存在较大的困难。
经分析研究和实物证据证明，对于桩锚体质，锚索的施工质量是基坑安全的保障，对于新近填、堆土且土石方混填不密实的部位，无法成孔。对于锚索施工范围内有不明的电缆、管沟或洞穴，将导致锚索施工困难及不能满足抗拔力要求，易造成基坑的安全隐患。
如中国实用新型专利ZL201120563371.2公开一种水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，在建筑的基坑的侧壁上设置有止水搅拌桩，止水搅拌桩形成的止水帷幕的内侧设置有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的顶部设置有圈梁，钻孔灌注桩和圈梁的内侧壁均设置有穿过钻孔灌注桩或/和圈梁及水平或斜向下外展的锚桩，锚桩内的钢绞线的一端固定在钻孔灌注桩和圈梁上、另一端与固定在锚桩端部的锚盘连接，基坑的底部设置有加固用的搅拌桩暗墩和承台，
上述实用新型所述的技术方案即属于桩锚体质，不足之外即为：对于新近填、堆土且土石方混填不密实的部位，无法成孔。对于锚索施工范围内有不明的电缆、管沟或洞穴，将导致锚索施工困难及不能满足抗拔力要求，易造成基坑的安全隐患。
对于非封闭型支护结构，采用水平内撑支护，施工复杂，工期长，造价高。
如中国实用新型专利ZL201120410411.X公开了一种基坑支护装置，其包括设置于基坑壁设计位置的竖向受力板，在竖向受力板上每隔一定的距离设置一条竖向受力梁，每根竖向受力梁均能直接进入强风化岩层或中风化岩层或微风化岩层；基坑支护装置还包括水平方向大刚度的压顶梁和腰梁，压顶梁和腰梁均能将所有的竖向受力梁连结起来，压顶梁设置于竖向受力板和竖向受力梁的顶部；在竖向受力梁与腰梁的交点处设置有支撑装置或拉索，用以提供支撑力或拉索力。
上述实用新型所述的技术方案即属于水平内撑支护，不足之外即为：施工复杂，工期长，造价高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于周边地质有不明电缆、管沟或洞穴，地质条件无法满足锚索施工等不宜采用桩锚或悬臂+水平内撑的基坑支护的地质条件的支护桩预留核心土双支墩型钢斜内撑基坑支护方法，而且施工方便、工期短。
本发明的技术方案如下：
一种支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，在支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。
作为优选，所述的斜撑机构为：在支护桩身埋设桩身支墩，在地下室底板埋设底板支墩，桩身支墩与底板支墩间斜撑有斜撑梁。
作为优选，桩身支墩的埋设步骤为：桩身支墩采用植筋与支护桩固结一体。
作为优选，桩身支墩、底板支墩均设置有钢板，作为斜撑梁的连接点。
作为优选，斜撑梁的斜撑角度为50°-60°。
作为优选，斜撑梁的斜撑角度为50°-55°。
作为优选，斜撑梁的长度不大于15米。
一种预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，包括支护桩，支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。
作为优选，所述的斜撑机构为：在支护桩身埋设桩身支墩，在地下室底板埋设底板支墩，桩身支墩与底板支墩间斜撑有斜撑梁。
作为优选，桩身支墩与支护桩间采用植筋结构固结成一体结构。
作为优选，桩身支墩、底板支墩均设置有钢板，作为斜撑梁的连接点。
作为优选，斜撑梁的斜撑角度为50°-60°。
作为优选，斜撑梁的斜撑角度为50°-55°。
作为优选，斜撑梁的长度不大于15米。
本发明的有益效果如下：
1、通过在被动区留核心土，增加被动区土压力，改变支护桩的受力状态，减少土方开挖。
2、打破传统，创新施工方法。长期以来，支护桩常采用锚索水平接结施工，施工工期长，施工工艺复杂，各工序要求严格，尤其注浆施工的质量决定锚索的接力，对周边地质的勘探要求严格。采用本发明所述的方法，只要坑底土质满足斜撑要求即可，无需对周边地质进行详细了解，在特殊地质条件下使基坑施工方法更进一点。
3、本发明的方法，施工简单易行，取材方便，安装简单，安全可靠，钢斜撑还可以二次回收利用，大大提高经济效益，符合国家节能环保政策。
4、可以在国内外，陆地基坑支护施工中广泛推广，提高施工效率，产生巨大社会经济效益。
附图说明
图1是现有技术中的桩锚体系结构示意图；
图2是本发明实施例一的结构示意图；
图3是植筋结构剖面示意图；
图4是植筋结构与钢板的连接结构剖面示意图；
图中：1是支护桩，2是核心土，3是桩身支墩，4是底板支墩，5是斜撑梁，6是钢板，7是地下室底板，8是冠梁，9是螺纹钢筋。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
一种支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，在支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。所述的斜撑机构为：在支护桩身埋设桩身支墩，在地下室底板埋设底板支墩，桩身支墩与底板支墩间斜撑有斜撑梁。斜撑梁的长度不大于15米。
桩身支墩的埋设步骤为：桩身支墩采用植筋与支护桩固结一体。
桩身支墩、底板支墩均设置有钢板，作为斜撑梁的连接点。
适用于无承台处，斜撑梁的斜撑角度为50°-60°。
适用于有承台处，斜撑梁的斜撑角度为50°-55°。
实施例一
如图2所示，一种预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，包括支护桩1，支护桩1与地下室底板7设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩1的位置预留核心土。所述的斜撑机构为：在支护桩1身埋设桩身支墩3，在地下室底板7埋设底板支墩4，桩身支墩3与底板支墩4间斜撑有斜撑梁5。
支护桩1为抵抗基坑外荷载的支挡体，支护桩1其强度必须满足支撑基坑荷载的要求，可以为钢筋混凝土结构或钢结构，利用传统的灌注桩或钢桩作为支护结构挡土体。
核心土2是位于基坑内侧靠近桩位的（被动区）原状土。土方开挖时，在支护桩1被动区预留一定宽度土方以增加被动区土压力，从而减小支护桩1传递给斜撑梁5的压力；开挖后，先进行桩身支墩3、底板支墩4施工，当支墩混凝土强度达到80%设计强度后方可进行斜撑梁5的安置。设置斜撑梁5完毕后，先采用机械进行土方开挖，局部采用人工开挖，开挖中防止机械在开挖过程中影响支撑强度和受力状态。
桩身支墩3是位于支护桩1身的支墩即腰梁，如图3所示，桩身支墩3与支护桩1间采用植筋结构固结成一体结构。在支护桩1上的安装位置凿除支护桩1混凝土保护层，植入粗螺纹钢筋9，将桩身支墩3与支护桩1间通过粗螺纹钢筋9固结成一体。
底板支墩4设在地下室底板7垫层底，采用钢筋混凝土。桩身支墩3、底板支墩4均设置有钢板6，作为斜撑梁5的连接点。如图4所示，所述钢板6设置在粗螺纹钢筋9的端部，在粗螺纹钢筋9的端部按间距塞焊厚钢板6，以备斜撑斜撑梁5支撑用。
斜撑梁5是位于桩身支墩3、底板支墩4之间，用于传递支护桩1荷载的连接构件，斜撑的强度和刚度能足以支撑支护桩1传递的荷载，一般采用型钢，长度控制在15m以内。
斜撑梁5斜撑在桩身支墩3、底板支墩4上的钢板6上，斜撑斜撑梁5与钢板6间采用焊接方式进行连接。
本实施例为无承台的实施方式，所述的斜撑梁5的斜撑角度为50°-60°范围内均可符合要求，本实施例中，斜撑角度为55°。
实施例二
本实施例为有承台的实施方式，优选的，型钢的斜撑角度为50°-55°区间，方能符合要求，本实施例中，斜撑角度为50°。
实际施工中，完整的步骤如下：
第一步：支护桩1施工
第二步：冠梁8施工
第三步：土方分层开挖至桩身支墩3部位，进行桩身支墩3施工；
第四步：土方分层分段开挖，留置核心土2；
第五步：底板支墩4浇捣施工；
第六步：斜撑梁5吊装就位并与桩身支墩3、底板支墩4的钢板6焊接牢固；
第七步：地下室底板7及剪力墙施工，土方回填并浇捣混凝土传力带；
第八步：斜撑梁5拆除。
支护桩1成桩后采取分段开挖、分段加撑的施工工序，土方开挖分段长度控制在30-40m内。基坑分段开挖、分段加撑使基坑外荷载通过斜内撑传递到地下室底板7，支护桩1不需锚索和水平撑支护，不会破坏周边土层，施工方便。
上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，在支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。
2.根据权利要求1所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，所述的斜撑机构为：在支护桩身埋设桩身支墩，在地下室底板埋设底板支墩，桩身支墩与底板支墩间斜撑有斜撑梁。
3.根据权利要求2所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，桩身支墩的埋设步骤为：桩身支墩采用植筋与支护桩固结一体。
4.根据权利要求2所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，桩身支墩、底板支墩均设置有钢板，作为斜撑梁的连接点。
5.根据权利要求2所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，斜撑梁的斜撑角度为50°-60°。
6.根据权利要求5所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，斜撑梁的斜撑角度为50°-55°。
7.根据权利要求2所述的支护桩预留核心土双支墩斜内撑基坑支护方法，其特征在于，斜撑梁的长度不大于15米。
8.一种预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，包括支护桩，其特征在于，支护桩与地下室底板设置斜撑机构，在斜撑机构一侧的基坑内在靠近支护桩的位置预留核心土。
9.根据权利要求8所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，所述的斜撑机构为：在支护桩身埋设桩身支墩，在地下室底板埋设底板支墩，桩身支墩与底板支墩间斜撑有斜撑梁。
10.根据权利要求9所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，桩身支墩与支护桩间采用植筋结构固结成一体结构。
11.根据权利要求9所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，桩身支墩、底板支墩均设置有钢板，作为斜撑梁的连接点。
12.根据权利要求9所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，斜撑梁的斜撑角度为50°-60°。
13.根据权利要求12所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，斜撑梁的斜撑角度为50°-55°。
14.根据权利要求9所述的预留核心土双支墩斜内撑基坑支护装置，其特征在于，斜撑梁的长度不大于15米。
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