CN111501774A - 一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法 - Google Patents

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郑刚
余地华
汪浩
赖国梁
叶建
黄晓程
程雪松
张晋华
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    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same

Abstract

本发明公开了一种用于前排倾斜双排桩的支护体系，包括前排倾斜桩、后排垂直桩、前排桩顶冠梁、后排桩顶冠梁和前后桩间连梁，前排倾斜桩和后排垂直桩均采用大直径钻孔灌注桩，通过上端的前排桩顶冠梁、后排桩顶冠梁与前后桩间连梁使前排倾斜桩和后排垂直桩成为整体，形成支护体系，前排倾斜桩承受桩前被动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，因倾斜角度的存在，可承受轴向荷载，并通过桩顶的前后桩间连梁为后排垂直桩提供水平支撑力，后排垂直桩承受桩后主动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，支护桩后土体，并通过桩顶的前后桩间连梁向前排倾斜桩输出水平推力。本发明可以提高悬臂支护深度，实现更深基坑工程的无内支撑节约型绿色建造。

Description

一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑、岩土工程支护体系及施工技术领域，具体为一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法。
背景技术
在岩土工程与建筑基础工程领域，双排桩为一种新颖的支护结构，因其门式框架结构整体水平抗弯刚度大，支护效果好的特点，已很好的应用于边坡与深基坑工程，且在6-10m内的深基坑工程中，即1-2层地下室基坑工程中，结合桩顶放坡与坑内留土，可实现深基坑工程的无内支撑节约型绿色建造。然而在现阶段，深基坑工程在用地紧张的社会现状下，向更深的方向发展，如何更好的实现10-15m及更深基坑工程的无内支撑节约型绿色建造，为急需解决的设计施工难题。
发明内容
为了克服现有技术中超过10m的深基坑工程中无发实现内支撑的技术缺陷，本发明提供了一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法，解决了上述技术问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于前排倾斜双排桩的支护体系，包括前排倾斜桩、后排垂直桩、前排桩顶冠梁、后排桩顶冠梁和前后桩间连梁，所述前排倾斜桩和后排垂直桩均采用大直径钻孔灌注桩，通过上端的前排桩顶冠梁、后排桩顶冠梁与前后桩间连梁使前排倾斜桩和后排垂直桩成为整体，形成空间支护体系。
前排倾斜桩承受桩前被动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，同时因倾斜角度的存在，可承受轴向荷载，并通过桩顶的前后桩间连梁为后排垂直桩提供水平支撑力。
后排垂直桩承受桩后主动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，支护桩后土体，并通过桩顶的前后桩间连梁向前排倾斜桩输出水平推力。
本发明还公开了一种用于前排倾斜双排桩支护体系的施工方法，该施工方法包括以下施工步骤：
S1：前排倾斜桩施工，前排倾斜桩为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，施工设备采用全套管全回转钻机结合旋挖钻机施工，采用斜向混凝土垫层使全回转钻机成设计倾角，采用全回转钻机实现成孔、下笼、混凝土灌注过程的全套管支护并后期套管回收，采用旋挖于套管内取土成孔；
S2：后排垂直桩施工，后排垂直桩为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，采用旋挖钻机成孔，部分地层需泥浆护壁；
S3：前排桩顶冠梁、后排桩顶冠梁和前后桩间连梁施工，此部分的桩顶结构可同时放样、施工浇筑。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：本发明一种用于前排倾斜双排桩的支护体系，利用前排倾斜桩可承受更大的桩前被动土压力、更小的桩后主动土压力、可利用轴向力为后桩提供水平抗力的特性，提高了整体结构的支护深度。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法的整体结构示意图；
图中：1-前排倾斜桩，2-后排垂直桩，3-前排桩顶冠梁，4-后排桩顶冠梁，5-前后桩间连梁。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种用于前排倾斜双排桩的支护体系及其施工方法的整体结构示意图，包括前排倾斜桩1、后排垂直桩2、前排桩顶冠梁3、后排桩顶冠梁4和前后桩间连梁5，前排倾斜桩1和后排垂直桩2均采用大直径钻孔灌注桩，通过上端的前排桩顶冠梁3、后排桩顶冠梁4与前后桩间连梁5使前排倾斜桩1和后排垂直桩2成为整体，形成空间支护体系，前排倾斜桩1承受桩前被动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，同时因倾斜角度的存在，可承受轴向荷载，并通过桩顶的前后桩间连梁5为后排垂直桩2提供水平支撑力，后排垂直桩2承受桩后主动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，支护桩后土体，并通过桩顶的前后桩间连梁5向前排倾斜桩1输出水平推力。
利用前排倾斜桩1可承受更大的桩前被动土压力、更小的桩后主动土压力、可利用轴向力为后桩提供水平抗力的特性，提高了整体结构的支护深度。在该支护体系中，前后排桩都采用大直径钻孔灌注桩，前排桩顶冠梁3将前排倾斜桩1连成整体，后排桩顶冠梁4将后排垂直桩2连成整体，前后桩间连梁5将前后桩连成整体，整个支护体系形成一个整体受力的空间结构。
本发明在使用时，主要通过以下施工步骤完成该支护体系的施工：
步骤一：施工前排倾斜桩1，前排倾斜桩1为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，施工设备采用全套管全回转钻机结合旋挖钻机施工，修筑设计角度斜坡，碾压表层土，具备承载力后，浇筑斜向混凝土垫层，吊装全回转钻机于垫层，使设备成设计倾角，采用全回转钻机斜向回转钻进全套管，每回转钻进一定深度套管，采用旋挖钻机取完套管内土体，以减小全套管钻进阻力，如此成孔至设计桩底标高；在全套管内吊装钢筋笼、灌注混凝土，混凝土灌注一定深度，回转取出一节套管，实现套管全回收；本施工过程采用全回转钻机实现成孔、下笼、混凝土灌注过程的全套管支护并后期套管回收。
步骤二：施工后排垂直桩2，后排垂直桩2为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，采用旋挖钻机成孔，部分地层需泥浆护壁，整体施工同常规钻孔灌注桩施工。
步骤三：前排桩顶冠梁3、后排桩顶冠梁4以及前后桩间连梁5的施工，此部分桩顶结构可同时放样、同时施工浇筑，整体施工与质量控制同常规钢筋混凝土工程施工。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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 (2)

1.一种用于前排倾斜双排桩的支护体系，包括前排倾斜桩（1）、后排垂直桩（2）、前排桩顶冠梁（3）、后排桩顶冠梁（4）和前后桩间连梁（5），其特征在于：所述前排倾斜桩（1）和后排垂直桩（2）均采用大直径钻孔灌注桩，通过上端的前排桩顶冠梁（3）、后排桩顶冠梁（4）与前后桩间连梁（5）使前排倾斜桩（1）和后排垂直桩（2）成为整体，形成空间支护体系，所述前排倾斜桩（1）承受桩前被动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，同时因倾斜角度的存在，可承受轴向荷载，并通过桩顶的前后桩间连梁（5）为后排垂直桩（2）提供水平支撑力，所述后排垂直桩（2）承受桩后主动区土压力，受弯受剪以提供水平抗力，支护桩后土体，并通过桩顶的前后桩间连梁（5）向前排倾斜桩（1）输出水平推力。
2.一种用于前排倾斜双排桩支护体系的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下施工步骤：
S1：前排倾斜桩（1）施工，前排倾斜桩（1）为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，施工设备采用全套管全回转钻机结合旋挖钻机施工，采用斜向混凝土垫层使全回转钻机成设计倾角，采用全回转钻机实现成孔、下笼、混凝土灌注过程的全套管支护并后期套管回收，采用旋挖于套管内取土成孔；
S2：后排垂直桩（2）施工，后排垂直桩（2）为钻孔灌注桩，采用跳打法施工，采用旋挖钻机成孔，部分地层需泥浆护壁；
S3：前排桩顶冠梁（3）、后排桩顶冠梁（4）和前后桩间连梁（5）施工，此部分的桩顶结构可同时放样、施工浇筑。
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