CN106120804B - 一种超大型基坑双排桩二级支护体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大型基坑双排桩二级支护体系及其施工方法，包括双排桩一级支护体系、坑内加固预留土体系、坑内悬臂桩二级支护体系、基于中心岛的主体结构和钢管撑换撑体系，双排桩一级支护体系主要由双排桩及桩间加固土体组成，在桩间加固双排桩为基坑内的双排桩一级支护体系；在坑内加固预留土，为双排桩提供水平支撑力；在预留土前端设置单排悬臂桩，为坑内预留土体提供水平抗力；采用主体结构作为换撑钢支撑反力支撑点。本发明结构合理，有效利用刚度较大的双排桩作为支护体系，实现无大面积内支撑的支护形式，可以有效节省大量的内支撑、钢立柱、立柱桩造价，以及为基坑内土方开挖提供广阔的开挖面积。

Description

一种超大型基坑双排桩二级支护体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体是一种超大型基坑双排桩二级支护体系及其施工方法。

背景技术

在超大型基坑中，中心岛法施工因其不需要大面积的内支撑，可有效节省大量内支撑、格构柱和立柱桩等工程造价，同时可无障碍有效开挖坑内土方而广受欢迎。然而中心岛法施工只适用于面积大，开挖浅的基坑工程，对面积大且深大较大的基坑工程，一般支护体系结合坑内留土的中心岛法施工技术便因无法有效控制基坑水平位移而存在使用缺陷。为了利用上述中心岛法施工在超大基坑中的优势，同时解决基坑水平位移大的难题，本研究发明采用两级竖向支护体系，一级支护体系双排桩、二级支护体系坑内单排悬臂桩进行支护，同时对桩间土及坑内留土进行土体加固，同时利用主体结构提供反力，进行两道钢支撑换撑，实现基坑及地下工程分区开挖、分区结构施工、分区换撑。本发明结构合理，有效利用刚度较大的双排桩作为主要支护体系，配合坑内预留土和二级竖向支护悬臂桩，实现无大面积内支撑的支护形式，可以有效节省大量的内支撑、钢立柱、立柱桩造价，以及为基坑内土方开挖提供广阔的开挖面积，同时可以实现基坑内部的分区开挖，分区结构施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大型基坑双排桩二级支护体系及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超大型基坑双排桩二级支护体系，包括双排桩一级支护体系、坑内加固预留土体系、坑内悬臂桩二级支护体系、基于中心岛的主体结构和钢管撑换撑体系，所述的双排桩一级支护体系主要由双排桩及桩间加固土体组成，在桩间加固双排桩为基坑内的双排桩一级支护体系，桩份间距连续布设，坑外的双排桩后桩按两倍桩间距跳桩布设，用高压旋喷桩对双排桩的桩间土体进行加固；在坑内加固预留土，形成坑内加固预留土体体系，为双排桩提供水平支撑力；在预留土前端设置单排悬臂桩，悬臂桩的桩顶之间通过冠梁连接，形成坑内悬臂桩二级支护体系，为坑内预留土体提供水平抗力；中心岛的无梁楼板的最外环设置两道横向加强梁，在前后柱之间设置加强联系梁；形成主体结构；在钢支撑设置部位的前后梁之间设置联系梁，水平钢支撑通过牛腿与地下室结构纵向加强梁相连，形成钢管撑换撑体系；采用主体结构作为换撑钢支撑反力支撑点。

作为本发明进一步的方案：用双排桩作为一级支护体系，并对双排桩间的土体进行加固。

作为本发明进一步的方案：用单排的悬臂桩作为二级支护，为预留土体提供水平抗力。

作为本发明再进一步的方案：用水平钢支撑结合坑内地下室主体结构为二级支护提供换撑。

一种所述的超大型基坑双排桩二级支护体的施工方法，步骤如下：

步骤一：施工双排桩前后的桩身；

步骤二：采用高压旋喷桩加固桩间的土体；

步骤三：施工双排桩，桩顶之间用双排桩连梁连接，加固坑内预留土体的前端；

步骤四：开挖中心岛区域土方，施工预留土体前端的二级支护悬臂桩；

步骤五：开挖至坑底，施工局部地下室结构，局部施工水平钢支撑；局部分区开挖，然后分区结构施工，最后分区换撑至基坑施工完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构合理，有效利用刚度较大的双排桩作为主要支护体系，结合坑内预留土和二级竖向支护悬臂桩，实现无大面积内支撑的支护形式，可以有效节省大量的内支撑、钢立柱、立柱桩造价，以及为基坑内土方开挖提供广阔的开挖面积，同时可以实现基坑内部的分区开挖，分区结构施工。

附图说明

图1本发明两级支护体系剖面图。

图2为双排桩一级支护体系平面布置图。

图3为悬臂桩二级支护体系及坑内留土加固体系平面布置图。

图4钢支撑与主体结构连接平面布设图。

图中：1-双排桩前后桩；2-桩间加固体；3-双排桩连梁；4-坑内预留土体；5-预留土加固体；6-悬臂桩；7-钢支撑；8-主体结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种超大型基坑双排桩二级支护体系，包括双排桩一级支护体系、坑内加固预留土体系、坑内悬臂桩二级支护体系以及主体结构和钢管撑换撑体系。

双排桩一级支护体系主要由双排桩及桩间加固土体组成。双排桩先基坑开挖施工，坑内侧双排桩前桩，按1.5m桩间距连续布设，坑外双排桩后桩按两倍桩间距跳桩布设，双排桩桩径1.0m，桩长27.5m。采用高压旋喷桩对双排桩桩间土体进行加固，加固采用前后加固3排，旋喷桩直径850mm，桩间距600mm，咬合尺寸250mm，前后排桩间距735mm，高压旋喷桩采用水泥参量20%，不仅起加固桩间土体，提高双排桩支护刚度的作用，同时也起基坑止水帷幕作用。

坑内加固预留土体系宽度10m，高度5m，在预留土前端5m范围，即预留土一半，采用三轴搅拌桩加固，以提高土体整体强度和稳定性。三轴搅拌桩加固体尺寸3Φ850@600，即桩径850mm，桩间距600mm，水泥参量为20%，前后排桩间距为750mm，咬合尺寸为50mm。

坑内悬臂桩二级支护体系施工于预留土前端，悬臂桩尺寸为Φ900@3000mm，悬臂桩桩长为17.5m，内配12根25直径纵向钢筋，桩顶采用1100mm宽，600mm高的冠梁连接桩顶。

主体结构和钢管撑换撑体系支点反力主要由地下室主体结构无梁楼板体系提供，为增加结构整体刚度，减小对地下室结构受力变形影响，特在中心岛无梁楼板最外环设置两道横向加强梁JQL3，在前后柱之间设置加强联系梁JQL1，在钢支撑设置部位的前后梁之间设置联系梁JQL2。加强梁和主体结构楼板同时浇筑，在加强梁钢筋与主体结构钢筋相交冲突时，以主体结构钢筋优先，加强梁钢筋穿插其中。水平钢支撑通过牛腿与地下室结构纵向加强梁相连；牛腿抗压筋底部进入牛腿深度不小于15d，进入加强梁深度不小于300。

上述的基于中心岛施工的超大型基坑双排桩二级支护体系的施工步骤如下：

步骤一：施工双排桩前后的桩身；

步骤二：采用高压旋喷桩加固桩间的土体；

步骤三：施工双排桩，桩顶之间用双排桩连梁连接，加固坑内预留土体的前端；

步骤四：开挖中心岛区域土方，施工预留土体前端的二级支护悬臂桩；

步骤五：开挖至坑底，施工局部地下室结构，局部施工水平钢支撑；局部分区开挖，然后分区结构施工，最后分区换撑至基坑施工完成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种超大型基坑双排桩二级支护体系，包括双排桩一级支护体系、坑内加固预留土体系、坑内悬臂桩二级支护体系、基于中心岛的主体结构和钢管撑换撑体系，其特征在于，所述的双排桩一级支护体系主要由双排桩及桩间加固土体组成，在桩间加固双排桩为基坑内的双排桩一级支护体系，桩份间距连续布设，坑外的双排桩后桩按两倍桩间距跳桩布设，用高压旋喷桩对双排桩的桩间土体进行加固；在坑内加固预留土，形成坑内加固预留土体体系，为双排桩提供水平支撑力；在预留土前端设置单排悬臂桩，悬臂桩的桩顶之间通过冠梁连接，形成坑内悬臂桩二级支护体系，为坑内预留土体提供水平抗力；中心岛的无梁楼板的最外环设置两道横向加强梁，在前后柱之间设置加强联系梁；形成主体结构；在钢支撑设置部位的前后梁之间设置联系梁，水平钢支撑通过牛腿与地下室结构纵向加强梁相连，形成钢管撑换撑体系；采用主体结构作为换撑钢支撑反力支撑点；

所述的超大型基坑双排桩二级支护体系的施工方法，步骤如下：

步骤一：施工双排桩前后的桩身；

步骤二：采用高压旋喷桩加固桩间的土体；

步骤三：施工双排桩，桩顶之间用双排桩连梁连接，加固坑内预留土体的前端；

步骤四：开挖中心岛区域土方，施工预留土体前端的二级支护悬臂桩；

步骤五：开挖至坑底，施工局部地下室结构，局部施工水平钢支撑；局部分区开挖，然后分区结构施工，最后分区换撑至基坑施工完成。

2.根据权利要求1所述的超大型基坑双排桩二级支护体系，其特征在于，用双排桩作为一级支护体系，并对双排桩间的土体进行加固。

3.根据权利要求1所述的超大型基坑双排桩二级支护体系，其特征在于，用单排的悬臂桩作为二级支护，为预留土体提供水平抗力。

4.根据权利要求1所述的超大型基坑双排桩二级支护体系，其特征在于，用水平钢支撑结合坑内地下室主体结构为二级支护提供换撑。