CN108301417B - 采用微型桩的基坑支护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用微型桩的基坑支护结构及施工方法。该采用微型桩的基坑支护结构，包括若干微型桩、围檩结构和混凝土内支撑，围檩结构包括混凝土围檩和若干土钉，各土钉的两端分别具有伸入坡面中的内侧段和伸入混凝土围檩中的外侧段，围檩结构还包括连接各排土钉之外侧段的横向加强筋；混凝土围檩包括钢筋笼和现浇混凝土，各土钉之外侧段伸入钢筋笼中；混凝土内支撑包括与钢筋笼固定相连的钢筋围笼和支撑混凝土。本发明通过土钉支撑住混凝土围檩，而钢筋围笼与钢筋笼固定，则将混凝土内支撑与混凝土围檩固定相连，进而将混凝土内支撑与围檩结构及各微型桩固定相连，从而可以承受更大的轴力和弯矩，增加混凝土内支撑与微型桩的结合强度。

Description

采用微型桩的基坑支护结构及施工方法

技术领域

本发明属于基坑支护技术领域，更具体地说，是涉及一种采用微型桩的基坑支护结构及施工方法。

背景技术

在狭小的施工场地，大型桩基设备难以进入。微型桩是采用地质钻机成孔，再内置钢支撑，该钢支撑可以是型钢或钢管，然后孔内充填水泥砂浆而成。微型桩因施工机械轻便、施工方便、造价低廉而广泛应用。但微型桩经常需与内支撑进行组合支护。大型内支撑一般是指混凝土内支撑，混凝土内支撑是在钢筋笼(以下将混凝土内支撑的钢筋笼称为钢筋围笼)中灌注混凝土以形成。小型内支撑一般是直接使用钢管进行支撑。在现有技术中，由于微型桩一般是使用型钢或钢管间隔支撑在坡面上，其难以与混凝土内支撑的钢筋围笼相连，故当前微型桩一般是与小型内支撑组合使用，具体是将微型桩的型钢或钢管与内支撑的钢管焊接，以实现内支撑与微型桩相连，但是这种钢管内支撑可靠性差，可以承受的轴力和弯矩较小，容易造成基坑失稳等安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用微型桩的基坑支护结构及施工方法，以解决现有技术中存在的微型桩与混凝土内支撑无需有效连接的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种采用微型桩的基坑支护结构，包括设于坡面上并间隔设置的若干微型桩，还包括支撑各所述微型桩的围檩结构和与所述围檩结构固定成一体的混凝土内支撑，所述围檩结构包括连接并支撑各所述微型桩的混凝土围檩和分别固定于相邻所述微型桩之间间隙对应的坡面上的若干土钉，若干所述土钉成排设置，各所述土钉的两端分别具有伸入所述坡面中的内侧段和伸入所述混凝土围檩中的外侧段，所述围檩结构还包括连接各排所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置的横向加强筋；所述混凝土围檩包括固定于所述微型桩上的钢筋笼和灌注混凝土于所述钢筋笼中并凝固成型的现浇混凝土，各所述土钉之外侧段伸入所述钢筋笼中；所述混凝土内支撑包括与所述钢筋笼固定相连的钢筋围笼和灌注混凝土于所述钢筋围笼中并凝固成型的支撑混凝土。

进一步地，各排所述土钉的上下两侧分别设有所述横向加强筋。

进一步地，所述围檩结构还包括与各所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置相连的压筋，所述压筋与相应所述横向加强筋错开。

进一步地，各所述土钉的两侧分别设有所述压筋。

进一步地，所述围檩结构包括两排所述土钉。

进一步地，所述坡面上对应各所述土钉的位置开设有开孔，各所述土钉插装入相应所述开孔中，且各所述开孔中填充有由水泥砂浆灌注成型的水泥砂固结构。

进一步地，所述钢筋笼包括若干横向主筋和连接各所述横向主筋的若干箍筋。

进一步地，所述微型桩包括若干固定于地面上的钢支撑和浇注包裹各所述钢支撑并凝固成型的水泥砂浆固结体。

进一步地，还包括铺设于所述坡面及所述微型桩上的钢筋网。

本发明的另一目的在于提供一种采用微型桩的基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

在坡面上间隔制作若干微型桩；

在坡面上开设若干开孔，各开孔位于相邻两所述微型桩之间对应于待设置围檩结构的位置，并若干开孔呈排设置；

在各排所述开孔中插入并固定土钉，并设置横向加强筋连接在各排所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置；

在上述需设置围檩结构的位置安装钢筋笼，并使各所述土钉之外侧段伸入所述钢筋笼中；

在钢筋笼上连接钢筋围笼；

在钢筋笼的外侧及钢筋围笼的外侧支撑模板，再浇筑混凝土，以形成所述围檩结构与混凝土内支撑。

本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构及施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在坡面上成排安装土钉，并将土钉的内侧段固定于坡面中，再通过横向加强筋连接各排土钉，再在各微型桩上固定钢筋笼，使各外侧段伸入钢筋笼中，然后将钢筋围笼与钢筋笼固定相连，并灌注混凝土包裹钢筋笼形成现浇混凝土，灌注混凝土包裹钢筋围笼形成支撑混凝土，从而将土钉外侧段固定在现浇混凝土中，通过土钉支撑住混凝土围檩，而钢筋围笼与钢筋笼固定，则将混凝土内支撑与混凝土围檩固定相连，进而将混凝土内支撑与围檩结构及各微型桩固定相连，从而可以承受更大的轴力和弯矩，增加混凝土内支撑与微型桩的结合强度，使得微型桩与混凝土内支撑可以有效的协调一致工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的采用微型桩的基坑支护结构的剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1的采用微型桩的基坑支护结构的正视结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

10-微型桩；11-钢支撑；12-水泥砂浆固结体；13-钢筋网；20-围檩结构；21-土钉；211-内侧段；212-外侧段；22-水泥砂固结构；23-横向加强筋；24-压筋；30-混凝土围檩；31-钢筋笼；311-横向主筋；312-箍筋；32-现浇混凝土；50-混凝土内支撑；51-钢筋围笼；52-支撑混凝土。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构进行说明。所述采用微型桩的基坑支护结构，包括若干微型桩10、围檩结构20和混凝土内支撑50，若干微型桩10间隔设于坡面上，以实现基坑支护功能；围檩结构20与微型桩10固定成一体，以增加强度，围檩结构20与混凝土内支撑50，以将混凝土内支撑50与微型桩10固定相连。围檩结构20包括若干土钉21、混凝土围檩30和横向加强筋23，相邻两微型桩10之间对应的坡面上安装有土钉21，若干土钉21成排设置。各土钉21的两端分别具有内侧段211和外侧段212，各土钉21的内侧段211伸入坡面中，各土钉21的外侧段212伸入混凝土围檩30，横向加强筋23连接各排土钉21之外侧段212上靠近坡面位置，从而将各排土钉21连接固定成一体，而各土钉21的外侧段212伸入混凝土围檩30，以支撑住混凝土围檩30；混凝土围檩30包括钢筋笼31和现浇混凝土32；钢筋笼31固定于微型桩10上，混凝土围檩30由混凝土灌注于钢筋笼31中并凝固成型。各土钉21之外侧段212伸入钢筋笼31中，以在灌注混凝土并凝固成现浇混凝土32时，可以将各土钉21之外侧段212固定住，并使混凝土围檩30成微型桩10形成一体结构。混凝土内支撑50包括钢筋围笼51和支撑混凝土52，钢筋围笼51与钢筋笼31固定相连，以通过钢筋笼31支撑住钢筋围笼51；支撑混凝土52由混凝土灌注于钢筋围笼51中并凝固成型，将混凝土内支撑50与混凝土围檩30固定相连，进而将混凝土内支撑50与各微型桩10固定相连，进而可以承受更大的轴力和弯矩，增加混凝土内支撑50与微型桩10的结合强度，使得微型桩10与混凝土内支撑50可以有效的协调一致工作。

本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构，与现有技术相比，本发明通过在坡面上成排安装土钉21，并将土钉21的内侧段211固定于坡面中，再通过横向加强筋23连接各排土钉21，再在各微型桩10上固定钢筋笼31，使各外侧段212伸入钢筋笼31中，然后将钢筋围笼51与钢筋笼31固定相连，并灌注水泥包裹钢筋笼31形成现浇混凝土32，灌注混凝土包裹钢筋围笼51形成支撑混凝土52，从而将土钉21外侧段212固定在现浇混凝土32中，通过土钉21支撑住混凝土围檩30，而钢筋围笼51与钢筋笼31固定，则将混凝土内支撑50与混凝土围檩30固定相连，进而将混凝土内支撑50与围檩结构20及各微型桩10固定相连，从而可以承受更大的轴力和弯矩，增加混凝土内支撑50与微型桩10的结合强度，使得微型桩10与混凝土内支撑50可以有效的协调一致工作。

进一步地，该采用微型桩的基坑支护结构可以采用如下施工方法制作：

在坡面上间隔制作若干微型桩10；

在坡面上开设若干开孔，各开孔位于相邻两所述微型桩10之间对应于待设置围檩结构20的位置，并若干开孔呈排设置；

在各排所述开孔中插入并固定土钉21，并设置横向加强筋23连接在各排所述土钉21之外侧段212上靠近所述坡面位置；

在上述需设置围檩结构20的位置安装钢筋笼31，并使各所述土钉21之外侧段212伸入所述钢筋笼31中；

在钢筋笼31上连接钢筋围笼51；

在钢筋笼31的外侧及钢筋围笼51的外侧支撑模板，再浇筑混凝土，以形成所述围檩结构20与混凝土内支撑50。

上述施工方法中，在坡面上开设开孔，并将土钉21的内侧段插入坡面中，以固定支撑住土钉21；再通过横向加强筋23连接各排土钉21的外侧段212，以将各排土钉21连接成一体。然后再微型桩10上安装钢筋笼31，在钢筋笼31的外侧及钢筋围笼51的外侧支撑模板，再浇筑混凝土，可以使形成的围檩结构20、混凝土内支撑50与微型桩10成一体结构，增加混凝土内支撑50与微型桩10的结合强度。

进一步地，可以将钢筋笼31与横向加强筋23固定相连，进而支撑住钢筋笼31。

进一步地，在上述施工方法中，在制作微型桩10后，可以将凿除微型桩10之间上待制作围檩结构20附近区域坡面上的水泥土，留出施工作业面，这样可以方便后序施工，如方便固定土钉21或在灌注混凝土制作混凝土围檩30时，可以更好的将混凝土围檩30与微型桩10制作成一体结构，增加强度。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，坡面上对应各土钉21的位置开设有开孔，各土钉21插装入相应开孔中，且各开孔中填充有由水泥砂浆灌注成型的水泥砂固结构22。在各开孔中设置水泥砂固结构22，可以更好的固定住相应的土钉21。

在施工时，当土钉21插入相应开孔中时，可以灌注水泥砂浆，当水泥砂浆凝固时，形成水泥砂固结构22，以固定住相应的土钉21。

进一步地，各土钉21倾斜于竖直方向设置，以更好的支撑混凝土52围檩30。相应地，开孔也倾斜于竖直方向，具体地，开孔的底部向下倾斜设置，以方便灌注混凝土。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，各排土钉21的上下两侧分别设有横向加强筋23，从而可以增加强度，更好的将各排土钉21连接成一体。

施工时，将横向加强筋23与各排土钉21固定相连时，可以将横向加强筋23与相应土钉21焊接相连。当然，在另一些实施例中，也可以使用钢丝将横向加强筋23与相应土钉21捆绑相连。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，各围檩结构20包括两排土钉21。设置两排土钉21，可以更稳定地支撑住混凝土围檩30，增加强度。对应的横向加强筋23设有四根，各排土钉21分别连接两根横向加强筋23。在其它实施例中，各围檩结构20可以包括一排土钉21、三排土钉21等等。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，围檩结构20还包括与各土钉21之外侧段212上靠近坡面位置相连的压筋24，压筋24与相应横向加强筋23错开。设置压筋24，可以更好的防止土钉21弯曲，以便承受更大的轴力和弯矩。

更进一步地，各土钉21的两侧分别设有压筋24，以便压筋24可以起到支撑作用，更好的防止土钉21弯曲。更进一步地，各压筋24垂直于横向加强筋23。

在施工时，可以将压筋24与相应的土钉21焊接相连。当然在另一些实施例中，压筋24可以与土钉21捆绑相连。进一步地，可以将横向加强筋23、压筋24和土钉21可以相互焊接，以增加强度。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，钢筋笼31包括若干横向主筋311和连接各横向主筋311的若干箍筋312。使用横向主筋311，起到横向支撑，而箍筋312连接各横向主筋311，以形成长条的笼状结构。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，微型桩10包括若干固定于地面上的钢支撑11和浇注包裹各钢支撑11并凝固成型的水泥砂浆固结体12。水泥砂浆固结体12包裹钢支撑11，形成一个整体，以实现支护作用。具体地，钢支撑11可以是钢管或型钢。

进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的采用微型桩的基坑支护结构的一种具体实施方式，该采用微型桩的基坑支护结构还包括铺设于坡面及微型桩10上的钢筋网13。设置钢筋网13，可以增加混凝土围檩30与微型桩10的连接强度，以及更好的将混凝土围檩30固定于坡面上，并且设置钢筋网13还可以起到支撑横向加强筋23的作用。同理，钢筋网13还可以起到支撑压筋24的作用。

施工时，制作完微型桩10后，再微型桩10上设置钢丝网后，可以喷射混凝土，使得微型桩10可以得到水土保持。混凝土围檩30的横向主筋311也锚入箍筋312形成的方形区域，最后整体浇筑混凝土，以将混凝土围檩30与微型桩10连成整体。该围檩结构20使得具有较高抗压能力的混凝土围檩30与设备轻便易于施工的微型桩10有效的结合起来，达到在狭小的区域进行基坑支护的目的。

该采用微型桩的基坑支护结构的施工方法：

1)微型桩10成桩后，凿除微型桩10之间的坡面上待制作围檩结构20的附近区域的水泥土，留出施工作业面；

2)在微型桩10的钢支撑11之间(即桩与桩的间隙)施工钻孔，并在所钻的各开孔中插入土钉21，在开孔内进行注浆，形成水泥砂固结体，以固定住土钉21，同时使这些土钉21成排设置；

3)沿各排土钉21上下两侧铺设两根横向加强筋23，并在每根土钉21的左右两侧铺设两条短的压筋24，通过焊接方式将压筋24、横向加强筋23与相应土钉21连接；

4)在微型桩10及坡面上待制作围檩结构20的位置绑扎钢筋，包括横向主筋311和箍筋312，以形成钢筋笼31，并确保各土钉21的外侧段212进入该钢筋笼31；

5)在钢筋笼31固定钢筋围笼51；

5)在上述待制作围檩结构20区域外侧及钢筋围笼51外侧支模板，整体浇筑混凝土，养护至一定龄期，达到设计要求强度，形成围檩结构20和混凝土内支撑50。

通过以上步骤和施工方法，形成的围檩结构20可以将微型桩10和混凝土内支撑50有效连接起来。该结构不仅能够承受较高的水平轴向压力，而且能够极大的扩大微型桩10的应用范围，特别适合在狭小的空间进行微型桩10施工并需要和混凝土内支撑50结合的基坑支护场地。

该采用微型桩的基坑支护结构与传统的基坑支护结构相比，具有以下优点：

1、混凝土内支撑50可以承受更大的轴力和弯矩，并且与微型桩10的结合也更加的稳固，并解决了微型桩10和混凝土内支撑50无法连接的难题，使得微型桩10与混凝土内支撑50可以有效的协调一致的工作。

2、该围檩结构20可以应用于场地狭小、大型桩基设备无法进入而又需要混凝土内支撑50控制支护结构变形的场地，使得设备轻便、施工方便的微型桩10与混凝土内支撑50紧密的结合，解决了此类场地基坑支护无法施工或施工不便的难题；

3、该围檩结构20使得微型桩10和混凝土内支撑50紧密连接，扩大了微型桩10的应用范围，推广了微型桩10与混凝土内支撑50的组合支护形式。在此种组合支护形式中，微型桩10造价低廉、设备轻便、工期较短，而混凝土内支撑50可以承受较大的弯矩、较大的水平轴向压力，可以较好的控制微型桩10的变形；两者的组合既发挥了微型桩10设备轻便、施工方便、造价低廉的优点，又通过混凝土内支撑50克服了微型桩10不能承受较大水平力的缺陷，取长补短，使得该种组合支护形式应用广泛。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.采用微型桩的基坑支护结构，包括设于坡面上并间隔设置的若干微型桩，其特征在于：还包括支撑各所述微型桩的围檩结构和与所述围檩结构固定成一体的混凝土内支撑，所述围檩结构包括连接并支撑各所述微型桩的混凝土围檩和分别固定于相邻所述微型桩之间间隙对应的坡面上的若干土钉，若干所述土钉成排设置，各所述土钉的两端分别具有伸入所述坡面中的内侧段和伸入所述混凝土围檩中的外侧段，所述围檩结构还包括连接各排所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置的横向加强筋；所述混凝土围檩包括固定于所述微型桩上的钢筋笼和灌注混凝土于所述钢筋笼中并凝固成型的现浇混凝土，各所述土钉之外侧段伸入所述钢筋笼中；所述混凝土内支撑包括与所述钢筋笼固定相连的钢筋围笼和灌注混凝土于所述钢筋围笼中并凝固成型的支撑混凝土。

2.如权利要求1所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：各排所述土钉的上下两侧分别设有所述横向加强筋。

3.如权利要求1所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：所述围檩结构还包括与各所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置相连的压筋，所述压筋与相应所述横向加强筋错开。

4.如权利要求3所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：各所述土钉的左右两侧分别设有所述压筋。

5.如权利要求1-4任一项所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：所述围檩结构包括两排所述土钉。

6.如权利要求1-4任一项所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：所述坡面上对应各所述土钉的位置开设有开孔，各所述土钉插装入相应所述开孔中，且各所述开孔中填充有由水泥砂浆灌注成型的水泥砂固结构。

7.如权利要求1-4任一项所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：所述钢筋笼包括若干横向主筋和连接各所述横向主筋的若干箍筋。

8.如权利要求1-4任一项所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：所述微型桩包括若干固定于地面上的钢支撑和浇注包裹各所述钢支撑并凝固成型的水泥砂浆固结体。

9.如权利要求8所述的采用微型桩的基坑支护结构，其特征在于：还包括铺设于所述坡面及所述微型桩上的钢筋网。

10.采用微型桩的基坑支护结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

在坡面上间隔制作若干微型桩；

在坡面上开设若干开孔，各开孔位于相邻两所述微型桩之间对应于待设置围檩结构的位置，并若干开孔呈排设置；

在各排所述开孔中插入并固定土钉，并设置横向加强筋连接在各排所述土钉之外侧段上靠近所述坡面位置；

在上述需设置围檩结构的位置安装钢筋笼，并使各所述土钉之外侧段伸入所述钢筋笼中；

在钢筋笼上连接钢筋围笼；

在钢筋笼的外侧及钢筋围笼的外侧支撑模板，再浇筑混凝土，以形成所述围檩结构与混凝土内支撑。