CN111622234A - 一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙及施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，包括基坑，高处地面与低处地面之间相对位置设有箱型墙体模块，箱型墙体模块包括后侧外墙、前侧外墙、左侧外墙、右侧外墙，箱型墙体模块内部相对位置设有多个横向内隔墙，箱型墙体模块内部相对位置设有纵向内隔墙，箱型墙体模块内部相对位置设有中间受力板，中间受力板左侧设有向左突出的加腋梁，中间受力板右侧设有向右突出的卸荷板，箱型墙体模块底部设有水平布置的筏板，筏板底部设有多个竖直布置的竖向钢管桩，筏板左侧相对位置设有多个斜向钢管桩模块。本发明的有益效果为：能够适用于多种不同复杂地形的基坑边缘，稳定性好，施工方便。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程专业的边坡与基坑工程的技术领域，具体涉及一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙及施工工艺。
背景技术
在深厚土层工后回填区域修建超过十米的高边坡，传统“万金油”支护形式桩锚结构因受条件限制无法实施，很多项目采用加筋土挡墙结构形式。但是，加筋土挡墙在某些特定情况下，比如设计挡墙底部较宽，不可避免要横穿或纵穿下方影响范围内的压力管道、地下廊道时，无法按规定的压实功进行机械分层压实，从而影响填料与筋带间的摩擦力，进而导致支护结构达不到预期效果或失效，甚至对下方受保护的管道、廊道造成破坏。鉴于以上原因，需要开发一种斜、竖向组合钢管桩承托的卸荷式箱型挡墙及施工工法，以解决挡墙墙背填土压实效果欠佳引起土压力大、锚固效果差等问题，并起到抗滑移、抗倾覆作用，且能有效保护下方重要的管道、廊道。
发明内容
本发明提供一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，能够适用于多种不同复杂地形的基坑边缘，稳定性好，施工方便。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，包括基坑，基坑左侧设有低处地面，基坑右侧设有高处地面，高处地面与低处地面形成断崖型结构，高处地面与低处地面之间相对位置设有箱型墙体模块，箱型墙体模块为中空结构，箱型墙体模块包括后侧外墙、前侧外墙、左侧外墙、右侧外墙，后侧外墙、前侧外墙、左侧外墙、右侧外墙依次连接共同组成矩形框体结构，箱型墙体模块内部相对位置设有多个横向内隔墙，箱型墙体模块内部相对位置设有纵向内隔墙，箱型墙体模块内部相对位置设有中间受力板，横向内隔墙与纵向内隔墙竖直布置，中间受力板水平布置，中间受力板左侧设有向左突出的加腋梁，中间受力板右侧设有向右突出的卸荷板，箱型墙体模块底部设有水平布置的筏板，筏板底部设有多个竖直布置的竖向钢管桩，竖向钢管桩的位置与箱型墙体模块的位置相对应，筏板左侧相对位置设有多个斜向钢管桩模块，斜向钢管桩模块倾斜布置，斜向钢管桩模块中部相对位置与筏板左侧面固定连接，斜向钢管桩模块被筏板 为上下两部分，斜向钢管桩模块上部分为斜撑，斜向钢管桩模块下部分为斜向桩，斜向钢管桩模块顶部与加腋梁固定连接。
进一步的，多根竖向钢管桩向上贯穿筏板，多根竖向钢管桩顶部都与箱型墙体模块固定连接。
进一步的，筏板底部相对位置设有管道，管道的直径与多根竖向钢管桩之间的间隙相适配，多根竖向钢管桩的位置与管道的位置相对应。
进一步的，筏板顶面与低处地面水平高度对应，箱型墙体模块顶面与高处地面水平高度对应。
进一步的，斜向桩位于低处地面下部，竖向钢管桩底部位于低处地面下部。
进一步的，上述一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙的施工工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1、根据回填场地地形、受保护地下管道、廊道的位置和走向合理布置安装多个斜向钢管桩模块与竖向钢管桩；
S2、钢管桩钻孔并清孔后，下设钢管和注浆管，竖向钢管桩要高出低处地面不少于一点五米，斜向钢管桩模块高出地面的长度根据中间中间受力板的高度和斜向钢管桩模块的角度综合确定；然后在钢管内外灌注细石混凝土，钢管内混凝土灌注高度同低处地面标高；
S3、成桩两天后通过紧贴钻孔壁面预埋的注浆管二次压浆，充填钢管桩与周围填土的孔隙裂隙，确保深厚填土区域的钢管桩成桩质量，并增强桩、土间的相互作用；
S4、清除筏板厚度内的桩头，把钢管表面清理干净；制作筏板含箱型墙体插筋的钢筋，安装模板，浇筑混凝土；
S5、开始按照钢筋混凝土剪力墙做法施工中间受力板以下的箱型墙体模块部分；以斜撑为骨架，安装制作加腋梁，然后对加腋梁、斜撑、中间受力板以下部分的左侧外墙一体浇筑，将斜撑固定，然后将中间受力板以下部分的右侧外墙和卸荷板一体浇筑，然后浇筑中间受力板以下部分的横向内隔墙、纵向内隔墙、后侧外墙、前侧外墙，此时斜向钢管桩模块顶端锚固到加腋梁内；
S6、对中间受力板以下的箱型墙体模块部分内外回填土，采用较低的压实功，进行分层压实，增加压实遍数，减少对管道、廊道的破坏；
S7、施工制作中间受力板含插筋，然后按照钢筋混凝土剪力墙做法施工制作中间受力板以上部分的箱型墙体模块；
S8、对中间受力板以上部分的箱型墙体模块内外回填土，分层压实，然后将地面硬化与坡顶排水、综合考虑实施景观绿化。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明中，本发明对场地的适应性较强，无论对于大型桩机进场困难的狭窄或陡坎场地，深厚软土场地，深厚工后回填场地，还是下伏重要的管道、管廊等复杂场地，在桩锚结构、重力式挡墙、加筋土挡墙等方案均不可行的情况下，本挡墙结构都能较好的发挥作用；
通过采用“薄壁箱型挡墙然后内填土”的结构，相对于重力式混凝土挡墙和加筋土挡墙，有效减小了深厚填土区高边坡的挡墙厚度和建筑材料消耗，而且整体性较好，防洪与抗震效果均较好；通过采用“斜、竖向组合钢管桩然后注浆”的施工工艺，配置施工小型机械，布桩灵活，受场地限制小，成桩效果好，桩、墙与基础锚固固接，整体性强；
斜桩、竖桩联合布置，且通过加腋梁板固接一体，有效起到斜撑的作用，大大提高了挡墙的抗滑力；
通过设置加腋梁、中间受力板、卸荷板，卸荷板可以大大减小箱型墙体模块下半部分所受的水平土压力，增加挡墙结构的稳定性；通过调整卸荷板的横向宽度，可以使箱型墙体模块的根部截面的作用弯矩最小，从而优化箱型墙体模块的结构配筋；此挡墙结构以单独使用，还可以与预应力锚索、复合土钉联合使用，结构多变，使用灵活。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正面示意图；
图3为本发明的俯视示意图。
图中：1.竖向钢管桩，2.斜向钢管桩模块，3.筏板，4.箱型墙体模块，5.卸荷板，6.中间受力板，7.横向内隔墙，8.左侧外墙，9.右侧外墙，10.加腋梁，11.纵向内隔墙，12.后侧外墙，13.前侧外墙，14.高处地面，15.低处地面，16.基坑，17.斜撑，18.斜向桩，19.管道。
具体实施方式
实施例：如图1、图2、图3所示，包括基坑16，基坑16左侧设有低处地面15，基坑16右侧设有高处地面14，高处地面14与低处地面15形成断崖型结构，高处地面14与低处地面15之间相对位置设有箱型墙体模块4，箱型墙体模块4为中空结构，箱型墙体模块4包括后侧外墙12、前侧外墙13、左侧外墙8、右侧外墙9，后侧外墙12、前侧外墙13、左侧外墙8、右侧外墙9依次连接共同组成矩形框体结构，箱型墙体模块4内部相对位置设有多个横向内隔墙7，箱型墙体模块4内部相对位置设有纵向内隔墙11，箱型墙体模块4内部相对位置设有中间受力板6，横向内隔墙7与纵向内隔墙11竖直布置，中间受力板6水平布置，中间受力板6左侧设有向左突出的加腋梁10，中间受力板6右侧设有向右突出的卸荷板5，箱型墙体模块4底部设有水平布置的筏板3，筏板3底部设有多个竖直布置的竖向钢管桩1，竖向钢管桩1的位置与箱型墙体模块4的位置相对应，筏板3左侧相对位置设有多个斜向钢管桩模块2，斜向钢管桩模块2倾斜布置，斜向钢管桩模块2中部相对位置与筏板3左侧面固定连接，斜向钢管桩模块2被筏板3 为上下两部分，斜向钢管桩模块2上部分为斜撑17，斜向钢管桩模块2下部分为斜向桩18，斜向钢管桩模块2顶部与加腋梁10固定连接。多根竖向钢管桩1向上贯穿筏板3，多根竖向钢管桩1顶部都与箱型墙体模块4固定连接，筏板3底部相对位置设有管道19，管道19的直径与多根竖向钢管桩1之间的间隙相适配，多根竖向钢管桩1的位置与管道19的位置相对应，筏板3顶面与低处地面15水平高度对应，箱型墙体模块4顶面与高处地面14水平高度对应，斜向桩18位于低处地面15下部，竖向钢管桩1底部位于低处地面15下部。
施工工艺：S1、根据回填场地地形、受保护地下管道、廊道的位置和走向合理布置安装多个斜向钢管桩模块2与竖向钢管桩1；
S2、钢管桩钻孔并清孔后，下设钢管和注浆管，竖向钢管桩1要高出低处地面15不少于一点五米，斜向钢管桩模块2高出地面的长度根据中间中间受力板6的高度和斜向钢管桩模块2的角度综合确定；然后在钢管内外灌注细石混凝土，钢管内混凝土灌注高度同低处地面15标高；
S3、成桩两天后通过紧贴钻孔壁面预埋的注浆管二次压浆，充填钢管桩与周围填土的孔隙裂隙，确保深厚填土区域的钢管桩成桩质量，并增强桩、土间的相互作用；
S4、清除筏板3厚度内的桩头，把钢管表面清理干净；制作筏板3（含箱型墙体插筋）的钢筋，安装模板，浇筑混凝土；
S5、开始按照钢筋混凝土剪力墙做法施工中间受力板6以下的箱型墙体模块4部分；以斜撑17为骨架，安装制作加腋梁10，然后对加腋梁10、斜撑17、中间受力板6以下部分的左侧外墙8一体浇筑，将斜撑17固定，然后将中间受力板6以下部分的右侧外墙9和卸荷板5一体浇筑，然后浇筑中间受力板6以下部分的横向内隔墙7、纵向内隔墙11、后侧外墙12、前侧外墙13，此时斜向钢管桩模块2顶端锚固到加腋梁10内；
S6、对中间受力板6以下的箱型墙体模块4部分内外回填土，采用较低的压实功，进行分层压实，增加压实遍数，减少对管道19、廊道的破坏；
S7、施工制作中间受力板6（含插筋），然后按照钢筋混凝土剪力墙做法施工制作中间受力板6以上部分的箱型墙体模块4；
S8、对中间受力板6以上部分的箱型墙体模块4内外回填土，分层压实，然后将地面硬化与坡顶排水、综合考虑实施景观绿化。
竖向钢管桩和斜向钢管桩模块的位置要根据本发明的施工工艺，根据回填场地地形、受保护地下管道、廊道的位置和走向进行。
Claims (6)
1.一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，其特征在于：包括基坑（16），基坑（16）左侧设有低处地面（15），基坑（16）右侧设有高处地面（14），高处地面（14）与低处地面（15）形成断崖型结构，高处地面（14）与低处地面（15）之间相对位置设有箱型墙体模块（4），箱型墙体模块（4）为中空结构，箱型墙体模块（4）包括后侧外墙（12）、前侧外墙（13）、左侧外墙（8）、右侧外墙（9），后侧外墙（12）、前侧外墙（13）、左侧外墙（8）、右侧外墙（9）依次连接共同组成矩形框体结构，箱型墙体模块（4）内部相对位置设有多个横向内隔墙（7），箱型墙体模块（4）内部相对位置设有纵向内隔墙（11），箱型墙体模块（4）内部相对位置设有中间受力板（6），横向内隔墙（7）与纵向内隔墙（11）竖直布置，中间受力板（6）水平布置，中间受力板（6）左侧设有向左突出的加腋梁（10），中间受力板（6）右侧设有向右突出的卸荷板（5），箱型墙体模块（4）底部设有水平布置的筏板（3），筏板（3）底部设有多个竖直布置的竖向钢管桩（1），竖向钢管桩（1）的位置与箱型墙体模块（4）的位置相对应，筏板（3）左侧相对位置设有多个斜向钢管桩模块（2），斜向钢管桩模块（2）倾斜布置，斜向钢管桩模块（2）中部相对位置与筏板（3）左侧面固定连接，斜向钢管桩模块（2）被筏板（3） 为上下两部分，斜向钢管桩模块（2）上部分为斜撑（17），斜向钢管桩模块（2）下部分为斜向桩（18），斜向钢管桩模块（2）顶部与加腋梁（10）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，其特征在于：多根竖向钢管桩（1）向上贯穿筏板（3），多根竖向钢管桩（1）顶部都与箱型墙体模块（4）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，其特征在于：筏板（3）底部相对位置设有管道（19），管道（19）的直径与多根竖向钢管桩（1）之间的间隙相适配，多根竖向钢管桩（1）的位置与管道（19）的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，其特征在于：筏板（3）顶面与低处地面（15）水平高度对应，箱型墙体模块（4）顶面与高处地面（14）水平高度对应。
5.根据权利要求1所述的一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙，其特征在于：斜向桩（18）位于低处地面（15）下部，竖向钢管桩（1）底部位于低处地面（15）下部。
6.上述一种斜竖向组合钢管桩承托的卸荷式薄壁箱型挡墙的施工工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1、根据回填场地地形、受保护地下管道、廊道的位置和走向合理布置安装多个斜向钢管桩模块（2）与竖向钢管桩（1）；
S2、钢管桩钻孔并清孔后，下设钢管和注浆管，竖向钢管桩（1）要高出低处地面（15）不少于一点五米，斜向钢管桩模块（2）高出地面的长度根据中间中间受力板（6）的高度和斜向钢管桩模块（2）的角度综合确定；然后在钢管内外灌注细石混凝土，钢管内混凝土灌注高度同低处地面（15）标高；
S3、成桩两天后通过紧贴钻孔壁面预埋的注浆管二次压浆，充填钢管桩与周围填土的孔隙裂隙，确保深厚填土区域的钢管桩成桩质量，并增强桩、土间的相互作用；
S4、清除筏板（3）厚度内的桩头，把钢管表面清理干净；制作筏板（3）（含箱型墙体插筋）的钢筋，安装模板，浇筑混凝土；
S5、开始按照钢筋混凝土剪力墙做法施工中间受力板（6）以下的箱型墙体模块（4）部分；以斜撑（17）为骨架，安装制作加腋梁（10），然后对加腋梁（10）、斜撑（17）、中间受力板（6）以下部分的左侧外墙（8）一体浇筑，将斜撑（17）固定，然后将中间受力板（6）以下部分的右侧外墙（9）和卸荷板（5）一体浇筑，然后浇筑中间受力板（6）以下部分的横向内隔墙（7）、纵向内隔墙（11）、后侧外墙（12）、前侧外墙（13），此时斜向钢管桩模块（2）顶端锚固到加腋梁（10）内；
S6、对中间受力板（6）以下的箱型墙体模块（4）部分内外回填土，采用较低的压实功，进行分层压实，增加压实遍数，减少对管道（19）、廊道的破坏；
S7、施工制作中间受力板（6）（含插筋），然后按照钢筋混凝土剪力墙做法施工制作中间受力板（6）以上部分的箱型墙体模块（4）；
S8、对中间受力板（6）以上部分的箱型墙体模块（4）内外回填土，分层压实，然后将地面硬化与坡顶排水、综合考虑实施景观绿化。
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