CN103195069B - 预应力式双排桩强约束深基坑支护方法 - Google Patents
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Abstract
预应力式双排桩强约束深基坑支护方法,属土木工程施工技术领域。具体方法为:拟开挖的基坑周边先后布设两排钢筋混凝土灌注桩,靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩,靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩;钢筋笼经混凝土浇筑后形成前排桩,预应力锚索与钢筋笼绑扎植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩;预应力锚索靠近地面的一端为锚索自由段,外表用黄油、薄膜和波纹管防腐,使其自由伸缩;另一端锚索锚固段将预应力锚索与钢筋笼绑扎入桩孔后注浆,浇筑前排桩冠梁、后排桩冠梁及连梁,在后排桩冠梁(6)上设置对预应力锚索施加预应力的锚索锚垫;本发明增大了支护结构的水平刚度及坑倾覆稳定性,增大了周边建筑物的安全系数。
Description
技术领域
本发明属于土木工程施工技术领域,主要用于临近重要建筑物且无法进行锚拉和内支撑的基坑支护工程。
背景技术
在城市基坑开挖过程中,由于基坑周边存在许多既有建筑物,且建筑物基础较深,所以不允许放坡开挖,为了保证基坑的稳定、限制基坑周边土体的水平位移及沉降,必须采用合适的基坑支护方案,实践中一般常用的基坑支护方法包括:(1)排桩加预应力锚索法。即先在基坑周边布设一排钢筋混凝土桩,然后分步开挖土体,在设计深度处施加预应力锚索,限制坑周土体的水平位移。(2)排桩加内支撑法。即先在基坑周边布设一排钢筋混凝土桩,然后分步开挖土体,在设计深度处施加钢支撑,限制坑周土体的水平位移。(3)双排桩法。即在基坑周边先后布设两排适当间距的钢筋混凝土桩,并通过冠梁及连梁连接,与桩间土形成刚度较大的整体挡土结构,限制坑周土体的水平位移。
上述三种基坑支护方案,均有各自的局限性,在一些特定环境中不适用:第(1)种排桩加预应力锚索法,要求周边建筑物基础不能太深,否则锚索无法施工;第(2)种排桩加内支撑法,要求狭长型基坑,施加钢支撑的方向不能太宽,否则钢支撑挠度太大;第(3)种双排桩法,在基坑较深、临近建筑物变形要求严格的情况下,挡土结构水平刚度与抗倾覆能力不能满足变形要求。
发明内容
本发明的方法以双排桩法为基础,是一套主要针对临近建筑基础较深,开挖跨度较大,无法进行锚索及钢支撑支护的基坑支护方法,
本发明采用如下技术方案:
预应力式双排桩强约束深基坑支护方法,在拟开挖的基坑周边先后布设两排钢筋混凝土灌注桩,靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩1,靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩5;后排桩5深入地下的部分比前排桩1深;钢筋笼8经混凝土浇筑后形成前排桩1,预应力锚索9与钢筋笼8绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩5;在后排桩5施工过程中,预应力锚索9分成两部分:靠近地面的一端为锚索自由段10,锚索自由段10外表面用黄油、薄膜和波纹管三重防腐,并使其自由伸缩;另一端为锚索锚固段11不做任何处理,将预应力锚索9与钢筋笼8绑扎后一起送入桩孔后注浆,预应力锚索9布置在靠近既有建筑物的方向上,然后用混凝土浇筑连接前排桩1的前排桩冠梁2、连接后排桩5的后排桩冠梁6及连接前排桩1、后排桩5之间的连梁3,并在后排桩冠梁6上设置用于对于预应力锚索9施加预应力及锚固的锚索锚垫7。待混凝土强度符合要求后,对预应力锚索9施加预应力。前排桩1与后排桩5施工完成后,夹在这两排桩之间的土即为桩间土4。
后排桩5与前排桩1间隔3-5倍桩径d,且后排桩5深入地下的部分比前排桩1深3-5m。
预应力式双排桩强约束深基坑支护装置,包括有靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩1,靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩5;钢筋笼8经混凝土浇筑后形成前排桩1,预应力锚索9与钢筋笼8绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩5;预应力锚索9分成两部分:靠近地面的一端为锚索自由段10,锚索自由段10外表面用黄油、薄膜和波纹管三重防腐,并使其自由伸缩;另一端为锚索锚固段11不做任何处理,预应力锚索9与钢筋笼8绑扎后一起送入桩孔后注浆,前排桩1之间设置有前排桩冠梁2,后排桩5之间设置有后排桩冠梁6,前排桩1、后排桩5之间设置有连梁3,后排桩冠梁6上设置用于对于预应力锚索9施加预应力及锚固的锚索锚垫7。连梁3之间设置有桩间土4,桩间土4与预应力锚索双排桩通过挤压作用形成整体挡土墙。
本发明可以获得如下有益效果:
主要解决了以下技术问题:1)增大双排桩水平刚度。在双排桩施工过程中,预先在后排桩5内靠近既有建筑物的一侧植入预应力锚索9,待混凝土桩强度符合要求后施加预应力,可以有效的限制后排桩5的水平位移,从而加大整体双排桩墙的水平刚度,更加有效的限制坑周土体的水平位移;2)增大双排桩抗倾覆稳定性。在双排桩施工过程中,后排桩5比前排桩1长3-5m,本段桩体外侧所受土压力以及锚索预应力,有效的增大了双排桩墙的抗倾覆力矩,提高了支护结构的抗倾覆稳定性;3)适当减小双排桩间距。由于增大了水平刚度与抗倾覆稳定性,因此达到相同支护效果所需排桩间距能适当缩小,减少双排桩对坑周空间的占用。
因此,采用本方法进行基坑支护,可以增大支护结构的水平刚度及坑倾覆稳定性,更加有效的限制坑周土体的水平位移与沉降位移,增大基坑施工过程中周边建筑物的安全系数。
附图说明:
图1:本发明的预应力式双排桩强约束深基坑支护方法的设置结构俯视图;
图2:为图1的1-1剖面图。
图中:1.前排桩2.前排桩冠梁3.连梁4.桩间土5.后排桩6.后排桩冠梁7.锚索锚垫8.钢筋笼9.预应力锚索10.锚索自由段11.锚索锚固段。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对于本发明做进一步的说明:
一、施工步骤:
在拟开挖的基坑周边先后布设两排钢筋混凝土灌注桩,后排桩5与前排桩1间隔3-5倍桩径d,且后排桩5比前排桩1长3-5m。在后排桩5施工过程中,预应力锚索9分成两部分:一部分为锚索自由段10,用黄油、薄膜和波纹管三重防腐,并使其自由伸缩;另一部分为锚索锚固段11不做任何处理,将预应力锚索9与钢筋笼8绑扎后一起送入桩孔后注浆,预应力锚索布置在靠近既有建筑物的方向上,然后浇筑前排桩冠梁2、后排桩冠梁6及连梁3,并在后排桩冠梁6上设置锚索锚垫7。待混凝土强度符合要求后,对预应力锚索9施加预应力。
二、连接关系
钢筋笼8经混凝土浇筑后形成前排桩1,预应力锚索9与钢筋笼8绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩5,前排桩冠梁2、后排桩冠梁6及连梁3与前排桩1、后排桩5同时经混凝土现浇连接,锚索锚垫7经预应力锚索9穿过后,与后排桩冠梁6混凝土现浇连接,桩间土4与已经形成的预应力锚索双排桩体系通过挤压作用形成整体挡土墙。
俯视图如图1所示,图2为图1的1-1剖面图。
Claims (1)
1.预应力式双排桩强约束深基坑支护方法,其特征在于:在拟开挖的基坑周边先后布设两排钢筋混凝土灌注桩,靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩(1),靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩(5);后排桩(5)深入地下的部分比前排桩(1)深;钢筋笼(8)经混凝土浇筑后形成前排桩(1),预应力锚索(9)与钢筋笼(8)绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩(5);在后排桩(5)施工过程中,预应力锚索(9)分成两部分:靠近地面的一端为锚索自由段(10),锚索自由段(10)外表面用黄油、薄膜和波纹管三重防腐,并使其自由伸缩;另一端为锚索锚固段(11)不做任何处理,将预应力锚索(9)与钢筋笼(8)绑扎后一起送入桩孔后现浇混凝土,预应力锚索(9)全长在后排桩内;预应力锚索(9)布置在靠近既有建筑物的方向上,然后用混凝土浇筑连接前排桩(1)的前排桩冠梁(2)、连接后排桩(5)的后排桩冠梁(6)及连接前排桩(1)、后排桩(5)之间的连梁(3),并在后排桩冠梁(6)上设置用于对于预应力锚索(9)施加预应力及锚固的锚索锚垫(7);待混凝土强度符合要求后,对预应力锚索(9)施加预应力;前排桩(1)与后排桩(5)施工完成后,夹在这两排桩之间的土即为桩间土(4)。
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