CN111021362B - 深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法及基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法及基坑支护结构，涉及建筑物基础的技术领域，一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法包括划线、确定基坑范围；护壁桩施工；基坑开挖；基坑底部整平；工程桩施工；首次截断护壁桩；建造楼体；再次截断护壁桩；持续建造楼体；搭建顶层牛腿，其具有在保证施工安全的前提下使护壁桩代替部分工程桩对建筑物进行支撑的有益效果；一种基坑支护结构，包括围绕基坑边缘紧密相连的护壁桩，护壁桩设为两排，每排中的任一护壁桩与另一排中的相邻两个护壁桩相连，该基坑支护结构具有便于截断护壁桩，使之作为工程桩起支撑作用的有益效果。

Description

深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法及基坑支护结构

技术领域

本发明涉及建筑物基础的技术领域，尤其是涉及一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法及基坑支护结构。

背景技术

随着我国城市建设的发展，高层建筑得到了广泛的应用，城市用地越来越紧张，为充分利用地下空间资源，基坑的深度也越来越深。护壁桩是深基坑支护的重要方式之一，常规的基坑支护方法中，护壁桩工程只是一项临时辅助工程，在完成基坑工程后，围护体系报废，不能继续利用，护壁桩的工程的造价相当高，一般10m深的基坑工程，其围护费用大约是3万元每延米。这样对于一个普通高层建筑来说，在地下工程施工中，作为临时辅助的围护工程费用就可能要上百万元，严重制约工程成本预算控制。

为解决上述技术问题，公开号为CN1097228A的中国发明公开了一种深基坑工程桩代替护壁桩的施工方法，包括常规方法施工的深基坑工程桩，采用外圈工程桩代替护壁桩，同时取消楼底板外伸部分的悬挑牛腿，将悬挑牛腿位置升移至地表处第一层楼板等标高处，将外圈工程桩上端升高使其帽梁位置恰在该悬挑牛腿之下承载牛腿。

上述发明中的施工方法比原有的施工方法节省了护壁桩和大量的土方，具有明显的经济效益。但是上述施工方法存在以下缺陷：采用外圈工程桩代替护壁桩时，需要将外圈工程桩进行密集的排布，而工程桩的成桩成本比护壁桩大很多，因此工程成本依旧很大，与此同时，将悬挑牛腿上移之后，悬挑牛腿于建筑物的外部受到外圈工程桩的支撑，极有可能发生断裂，没有从建筑物的下部对建筑物的支撑效果好。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其具有在保证施工安全的前提下使护壁桩代替部分工程桩对建筑物进行支撑的有益效果。

本发明的上述发明目的之一是通过以下技术方案得以实现的：

一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，包括以下施工步骤：

S1：划线、确定基坑范围；

S2：护壁桩施工：在基坑边缘密集的建造一圈护壁桩；

S3：基坑开挖：在划线范围内开挖基坑至设定标高，基坑边缘由护壁桩围成；

S4：基坑底部整平：将基坑底部清理、整平、夯实；

S5：工程桩施工：在基坑底部标定位置，制作工程桩；

S6：首次截断护壁桩：将护壁桩间隔的整根截断，断面高度与基坑底部同高；

S7：建造楼体：在基坑底部建造楼体，楼体底部承载于基坑底部的地基和工程桩上，楼体底部侧方搭建底层牛腿，底层牛腿位于被截断的护壁桩断面上方；

S8：再次截断护壁桩：楼体建造一定高度后，再次将护壁桩间隔的整根截断；

S9：持续建造楼体：持续向上建造楼体，楼体侧方、于新截断的护壁桩断面上方搭建中间牛腿；

S10：搭建顶层牛腿：楼体侧方于未被截断的护壁桩顶部搭建顶层牛腿。

通过采用上述技术方案，护壁桩在基坑内施工过程中用于防护基坑边缘，防止基坑发生塌陷，同时用于防水，防止基坑内部大量进水。楼体在基坑内部施工的过程中，间隔的截断护壁桩，在阶段的护壁桩上方搭建牛腿，使得护壁桩得以从牛腿下方支撑楼体，但由于护壁桩被间隔的截断，因此，在建造楼体的过程中，未被截断的护壁桩也能够起到防护基坑边缘的作用，防止基坑边缘发生塌陷，保证施工安全；当楼体建高一定高度之后，再次间隔的截断一部分护壁桩，并在这部分护壁桩上方断面处搭建牛腿，使得新截断的护壁桩继续用于支撑楼体，同时，剩余护壁桩继续用于防护基坑边缘；最后，当楼体建造到基坑顶部时，继续新建牛腿于未被截断的护壁桩上方，使得未被截断的护壁桩能够支撑楼体。上述施工工艺中通过建造牛腿，使护壁桩代替工程桩支撑于牛腿上而达到支撑建筑物楼体的作用，同时，在护壁桩代替工程桩的过程中，分阶段间隔的截断护壁桩，未被截断的部分能够继续起到防止基坑塌陷的作用，保证了施工过程中的安全。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S8-S9步骤进行一次或多次。

通过采用上述技术方案，根据基坑的深度决定将所有的护壁桩分一次或多次截断，以确保护壁桩能够在一定深度内起到保证施工人员安全的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：护壁桩截断之后，在其顶部搭建桩帽。

通过采用上述技术方案，搭建桩帽使得护壁桩被截断的顶部更加平整和稳定，防止护壁桩断面在重压下发生损坏，难以在整个断面范围内对楼体形成良好的支撑。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：搭建所述牛腿的过程为：首先在楼体侧方突出砌设结构砖，结构砖位于截断的护壁桩正上方并紧贴护壁桩断面；然后在结构砖上方搭建钢结构，钢结构嵌设于楼体内。

通过采用上述技术方案，结构砖突出楼体，但又与楼体相连，因此，护壁桩支撑于组成牛腿的结构砖下部，既能够通过结构砖与楼体相连处支撑楼体，起到工程桩的作用，而钢结构进一步将组成牛腿的结构砖与建筑物楼体相连，使牛腿与建筑物楼体之间结合的更加紧密，支撑效果更好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：同一护壁桩断面正上方的结构砖至少砌设0.8m高。

通过采用上述技术方案，当牛腿突出建筑物楼体较多时，由于组成牛腿的的结构砖在竖直方向上较厚，因此，结构砖不会由于护壁桩从下方的支撑而发生断裂，牛腿结构更加牢固。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢结构包括钢板和焊接于所述钢板一侧表面的支撑板，所述支撑板呈与所述钢板垂直的直角三角形，支撑板的一个直角边紧贴钢板表面，另一个直角边砌设于墙体内，所述钢板底面紧贴所述结构砖上表面设置。

通过采用上述技术方案，钢板用于从结构砖上方支撑结构砖，使得结构砖与楼体之间的连接结构更加牢固耐用；支撑板从钢板上方支撑结构砖，当牛腿突出楼体较多时，支撑板将牛腿远离楼体一端的力传递给楼体，避免牛腿发生断裂而失去支撑能力。

本发明的目的之二是提供一种基坑支护结构，其具有便于截断护壁桩，使之作为工程桩起支撑作用的有益效果。

本发明的上述发明目的之二是通过以下技术方案得以实现的：

一种基坑支护结构，包括围绕基坑边缘紧密相连的护壁桩，所述护壁桩设为两排，每排中的任一护壁桩与另一排中的相邻两个护壁桩相连。

通过采用上述技术方案，由于彼此相连的护壁桩之间不位于同一排，因此护壁桩可以间隔地截断，截断过程更加简单，截断任意一个护壁桩时，对周围的护壁桩产生的影响也更小，并且方便将截断的部分单独拿出来，留下的护壁桩之间的间距更小，即使间隔的防护基坑边缘，也能够较好的防止基坑边缘的塌陷，截断的部分可以在更加靠近楼体的位置代替工程桩对建筑物楼体进行支撑，支撑效果更好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述护壁桩内部浇筑有钢筋笼。

通过采用上述技术方案，护壁桩的抗压、抗拉、抗剪切性能更好，具备替代工程桩的基本性能。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过建造牛腿，使护壁桩代替工程桩支撑于牛腿上而达到支撑建筑物楼体的作用，同时，在护壁桩代替工程桩的过程中，分阶段间隔的截断护壁桩，未被截断的部分能够继续起到防止基坑塌陷的作用，保证了施工过程中的安全；

2.通过设置包括两排护壁桩的基坑支护结构，使得护壁桩的截断过程更加简单，截断任意一个护壁桩时，对周围的护壁桩产生的影响也更小，并且方便将截断的部分单独拿出来，留下的护壁桩之间的间距更小，即使间隔的防护基坑边缘，也能够较好的防止基坑边缘的塌陷，截断的部分可以在更加靠近楼体的位置代替工程桩对建筑物楼体进行支撑，支撑效果更。

附图说明

图1是本发明实施例一披露的一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法的工艺流程图。

图2是本发明实施例二披露的一种基坑支护结构的俯视示意图。

图中，1、护壁桩；2、基坑。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，包括以下施工步骤：

S1：划线、确定基坑2范围：根据建筑物设计、地质勘查报告及周围建筑情况确定初步方案，确定基坑2面积，划线标记基坑2位置，并计算工程桩和护壁桩1的数量。

S2：护壁桩1施工：在基坑2边缘密集的建造一圈护壁桩1，护壁桩1采用双排设计，每排中的任一护壁桩1与另一排中的相邻两个护壁桩1相嵌接，达到密集防护的目的，然后根据划线位置采用三轴搅拌机进行打孔成桩，成桩的高度小于设计标高10-25厘米，紧接着在护壁桩1初凝之前通过吊机将钢筋笼放入，钢筋笼的直径小于护壁桩1的直径，钢筋笼的高度包括至少两种，本实施例中包括两种，第一种钢筋笼的高度等于护壁桩1的高度、第二种钢筋笼的高度为护壁桩1高度的1/2，然后在远离基坑2内部的一排护壁桩1中插入第一种钢筋笼，在靠近基坑2内部的一排护壁桩1中间隔一个插入第二种钢筋笼，确保钢筋笼的底部到达护壁桩1的桩底。

S3：基坑2开挖：在划线范围内实用挖土机开挖基坑2至设定标高，将基坑2边缘使用小型铲运机等工具铲下，基坑2边缘由护壁桩1围成。

S4：基坑2底部整平：将基坑2底部清理、整平、夯实。

S5：工程桩施工：根据设计图纸，在基坑2底部标定工程桩位置，在划线位置制作工程桩，本实施例中的工程桩为灌注桩，施工过程包括：（1）、钻孔，采用钻孔设备竖直钻孔以形成预桩孔，预桩孔的孔径大于钢筋笼的外径且少于设计图纸中桩孔的孔径；（2）、扩孔，在预桩孔内放入中空的呈圆柱状的水袋，水袋的外径与设计图纸中桩孔的孔径一致，水袋长度与设计图纸中桩孔孔深一致，水袋顶部与地面平齐且连通有注水管，朝水袋中注水至水压大于1MPa，静置至少10分钟，泄压抽水并取出水袋以形成终桩孔；（3）、沉入钢筋笼，将钢筋笼与终桩孔的孔口对中放入；（5）、浇筑混凝土，通过注浆泵将混凝土浆液注入终桩孔内，注入浆液时，从钢筋笼中轴线上方竖直注入，避免浆液侧向流动的作用力过大导致钢筋笼偏移；（6）、破除桩头，浇注混凝土完毕后，静置28天后，在桩头标线处用风镐劈裂桩头，用液压缸顶桩头侧壁以使桩头松动，通过起吊机起吊桩头以摘除桩头，完成灌注桩的施工作业。经过上述步骤之后，工程桩即施工完成。

S6：首次截断护壁桩1：使用切割机将靠近基坑2内部的一圈护壁桩1间隔的切开，并在竖直方向上将其与其两侧相连接的护壁桩1切开，将该护壁桩1整根截断，断面高度与基坑2底部同高，并在截断的护壁桩1顶部搭建桩帽，等待桩帽完全凝固，桩帽使得护壁桩1被截断的顶部更加平整和稳定，防止护壁桩1断面在重压下发生损坏，难以在整个断面范围内对楼体形成良好的支撑。

S7：建造楼体：在基坑2底部建造楼体，楼体底部承载于基坑2底部的地基和工程桩上，楼体底部侧方搭建底层牛腿，底层牛腿位于被截断的护壁桩1断面上方，并紧贴护壁桩1断面。搭建牛腿的过程为：首先在楼体侧方突出砌设结构砖，结构砖一半位于楼体侧墙竖直范围内，另一半位于楼体侧墙突出范围内，同一护壁桩1断面正上方的结构砖至少砌设0.8m高，本实施例中为1米。结构砖突出楼体，但又与楼体相连，因此，护壁桩1支撑于组成牛腿的结构砖下部，既能够通过结构砖与楼体相连处支撑楼体，起到工程桩的作用。

然后在结构砖上方搭建钢结构，钢结构包括钢板和焊接于钢板一侧表面的支撑板，支撑板呈与钢板垂直的直角三角形，支撑板的一个直角边紧贴钢板表面，另一个直角边砌设于墙体结构砖的缝隙内，钢板底面紧贴结构砖上表面设置，并与组成建筑物墙体的结构砖的缝隙之间通过精轧螺纹钢连接。钢板用于从结构砖上方支撑结构砖，使得结构砖与楼体之间的连接结构更加牢固耐用；支撑板从钢板上方支撑结构砖，当牛腿突出楼体较多时，支撑板将牛腿远离楼体一端的力传递给楼体，避免牛腿发生断裂而失去支撑能力。

S8：再次截断护壁桩1：楼体建造到即将到达护壁桩1高度的一半的时候，按照首次阶段护壁桩1的方法再次将靠近基坑2内部的一排护壁桩1中剩余的护壁桩1间隔的整根截断，截面高度大于护壁桩1高度的1/2，并在截断的护壁桩1顶部搭建桩帽，等待桩帽完全凝固。

S9：持续建造楼体：持续向上建造楼体，楼体侧方、于新截断的护壁桩1断面上方按照搭建底层牛腿的的方法搭建中间牛腿。

上述S8-S9步骤可在整个施工过程重复多次，将全部的靠近基坑2内部的护壁桩1分多次截断。

S10：搭建顶层牛腿：楼体建造到基坑2顶部之后，在楼体侧方于未被截断的护壁桩1顶部按照搭建底层牛腿的方式搭建顶层牛腿。

护壁桩1在基坑2内施工过程中用于防护基坑2边缘，防止基坑2发生塌陷，同时用于防水，防止基坑2内部大量进水。楼体在基坑2内部施工的过程中，间隔的截断护壁桩1，在阶段的护壁桩1上方搭建牛腿，使得护壁桩1得以从牛腿下方支撑楼体，但由于护壁桩1被间隔的截断，因此，在建造楼体的过程中，未被截断的护壁桩1也能够起到防护基坑2边缘的作用，防止基坑2边缘发生塌陷，保证施工安全；当楼体建高一定高度之后，再次间隔的截断一部分护壁桩1，并在这部分护壁桩1上方断面处搭建牛腿，使得新截断的护壁桩1继续用于支撑楼体，同时，剩余护壁桩1继续用于防护基坑2边缘；最后，当楼体建造到基坑2顶部时，继续新建牛腿于未被截断的护壁桩1上方，使得未被截断的护壁桩1能够支撑楼体。上述施工工艺中通过建造牛腿，使护壁桩1代替工程桩支撑于牛腿上而达到支撑建筑物楼体的作用，同时，在护壁桩1代替工程桩的过程中，分阶段间隔的截断护壁桩1，未被截断的部分能够继续起到防止基坑2塌陷的作用，保证了施工过程中的安全。

实施例二

参照图2，本发明此实施例公开了一种基坑支护结构，包括围绕基坑2边缘紧密相连的护壁桩1，护壁桩1设为两排，每排中的任一护壁桩1与另一排中的相邻两个护壁桩1相连，护壁桩1内部浇筑有钢筋笼。

由于彼此相连的护壁桩1之间不位于同一排，因此护壁桩1可以间隔地截断，截断过程更加简单，截断任意一个护壁桩1时，对周围的护壁桩1产生的影响也更小，并且方便将截断的部分单独拿出来，留下的护壁桩1之间的间距更小，即使间隔的防护基坑2边缘，也能够较好的防止基坑2边缘的塌陷，截断的部分可以在更加靠近楼体的位置代替工程桩对建筑物楼体进行支撑，支撑效果更好。通过在护壁桩1内浇筑钢筋笼，护壁桩1的抗压、抗拉、抗剪切性能更好，具备替代工程桩的基本性能，能够更好地代替工程主管实现对建筑物楼体的支撑。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

S1：划线、确定基坑(2)范围；

S2：护壁桩(1)施工：在基坑(2)边缘密集的建造一圈护壁桩(1)；

S3：基坑(2)开挖：在划线范围内开挖基坑(2)至设定标高，基坑(2)边缘由护壁桩(1)围成；

S4：基坑(2)底部整平：将基坑(2)底部清理、整平、夯实；

S5：工程桩施工：在基坑(2)底部标定位置，制作工程桩；

S6：首次截断护壁桩(1)：将护壁桩(1)间隔的整根截断，断面高度与基坑(2)底部同高；

S7：建造楼体：在基坑(2)底部建造楼体，楼体底部承载于基坑(2)底部的地基和工程桩上，楼体底部侧方搭建底层牛腿，底层牛腿位于被截断的护壁桩(1)断面上方；

S8：再次截断护壁桩(1)：楼体建造一定高度后，再次将护壁桩(1)间隔的整根截断；

S9：持续建造楼体：持续向上建造楼体，楼体侧方、于新截断的护壁桩(1)断面上方搭建中间牛腿；

S10：搭建顶层牛腿：楼体侧方于未被截断的护壁桩(1)顶部搭建顶层牛腿。

2.根据权利要求1所述的深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：所述S8-S9步骤进行一次或多次。

3.根据权利要求1所述的深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：护壁桩(1)截断之后，在其顶部搭建桩帽。

4.根据权利要求1所述的深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：搭建所述牛腿的过程为：首先在楼体侧方突出砌设结构砖，结构砖位于截断的护壁桩(1)正上方并紧贴护壁桩(1)断面；然后在结构砖上方搭建钢结构，钢结构嵌设于楼体内。

5.根据权利要求4所述的深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：护壁桩(1)断面正上方的结构砖至少砌设0.8m高。

6.根据权利要求5所述的深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法，其特征在于：所述钢结构包括钢板和焊接于所述钢板一侧表面的支撑板，所述支撑板呈与所述钢板垂直的直角三角形，支撑板的一个直角边紧贴钢板表面，另一个直角边砌设于墙体内，所述钢板底面紧贴所述结构砖上表面设置。

7.一种基于深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法的基坑支护结构，其特征在于：包括围绕基坑(2)边缘紧密相连的护壁桩(1)，所述护壁桩(1)设为两排，每排中的任一护壁桩(1)与另一排中的相邻两个护壁桩(1)相连。

8.根据权利要求7所述的基于深基坑护壁桩代替工程桩的施工方法的基坑支护结构，其特征在于：所述护壁桩(1)内部浇筑有钢筋笼。

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