CN111794245A - 一种利用既有地下结构的深基坑支护结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，包括位于上部的地下结构、位于中部的连梁和锚索，位于下部的排桩；本发明提供一种支护结构，优点是：有效的解决了既有地下建筑物阻碍深基坑护坡桩的施工，可利用既有废弃的地下建筑物作为基坑支护结构的一部分，节约造价，在地下构筑物密集的区域有其优势。
Description
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，更具体地，涉及一种利用既有地下结构的深基坑支护结构及其施工方法。
背景技术
随着基坑开挖深度不断增加，周边的环境越来越复杂，新建地下工程甚至密贴既有地下结构。传统的深基坑支护需要场地空间打桩，随后分步开挖，但在场地空间受限的情况下，当既有地下结构限制了支护桩的施工时，存在以下问题：1）基坑较深无法放坡，受既有地下结构的影响，支护桩无空间施工；2）支护桩容易成“吊脚桩”，无嵌固。
由于存在上述不足，本领域需进一步完善和改进，设计一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，满足基坑工程的安全稳定要求，同时可以充分利用既有地下结构，经济又适用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本专利巧妙的解决了现有的既有地下结构限制支护桩施工，解决了成本高、工期长、施工难度大的问题，有效满足基坑工程设计和施工的要求。
一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，由上部的地下结构、位于中部的地连梁、锚索，位于下部的支护桩的支护结构。既有地下结构可以为结构整体，也可以仅利用其结构外墙。
一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，沿着基坑壁间隔设置多根排桩，排桩的桩顶端用连梁相互连接，桩顶连梁通过植筋与既有地下结构连接。
当布置锚杆时，锚头可固定在既有结构外墙、桩间连梁或排桩上。当对上部既有结构外墙配筋较弱，或侧向位移要求严格时，可将锚索锁定既有结构外墙上；当锚杆一端采用钢板与结构外墙联结，锚杆一端通过后排短桩下段空间固定在稳定地层，承受由于土压力、水压力和外荷载的推力，解决了悬臂型地下结构刚度不足、位移变形较大的问题。
桩与既有结构之间的连梁可设置斜撑增强连接，能够调整既有结构墙体的变形和内力特征，减小结构位移，调整正负弯矩值，满足既有结构外墙的配筋要求。设置斜撑构件增加排桩与既有结构外墙之间连接的稳定性，斜撑构件采用现浇混凝土结构、钢结构或预制装配式混凝土结构。
一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，下部排桩包括灌注桩、钢管桩、型钢桩，当地下结构整体稳定时，甚至可以采用土钉墙挂网护坡；下部排桩的桩间止水帷幕可采用注浆止水、旋喷桩。
一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，其特征包括如下步骤：
步骤一：既有结构外墙上在锚杆位置处开洞；
步骤二，土方开挖至第一道锚杆标高，随开挖破除既有结构（除需利用的外墙），保留需利用的既有结构外墙，并在开洞处施工第一道锚杆并张拉锁定；
步骤三，土方开挖至第n道锚杆标高，随开挖破除既有结构（除需利用的外墙），保留需利用的既有结构外墙，并在开洞处施工第n道锚杆并张拉锁定；
步骤四：土方开挖至排桩顶标高，破除既有结构底板，施工排桩；
步骤五：施工排桩与既有结构外墙之间的连梁，钢筋植入既有结构外墙；桩间连梁与排桩浇筑成整体；
步骤六：土方开挖至下一道锚杆，施工排桩桩间锚杆并张拉锁定；
步骤七：基坑开挖至坑底标高。
排桩中单个桩体的成桩工艺不同，可分为钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、型钢桩、钢板桩和钢管桩；截面形状主要有圆形和板状两类。
排桩与既有地下结构之间的连梁采用植筋连接，受拉钢筋的搭接长度不应小于受拉钢筋的锚固长度的1.5倍。
与现有技术相比，本专利的提供了一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，有效解决了支护桩无空间施工的问题，同时利用既有废弃的地下建筑物作为基坑支护结构的一部分，节约造价，在地下构筑物密集的区域有其优势。
附图说明
为了更清楚地说明本专利实施例或现有技术中的技术方案，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专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构剖面图（一）；
图2为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构平面图（一）；
图3为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构剖面图（二）；
图4为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构平面图（二）；
图5为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构剖面图（三）；
图6为一种利用既有地下结构的深基坑支护结构剖面图（四）；
图7为连梁（地梁）与既有地下结构植筋锚固的详图形式（一）；
图8为连梁（地梁）与既有地下结构植筋锚固的详图形式（二）；
附图标记说明：
1-既有地下结构，2-连梁（地梁），3-排桩，4-锚杆，5-挂网喷混凝土面层，6-冠梁，7-土钉，8-斜撑，9-植筋。
具体实施方式
如图1和图2所示，作为一可选实施例，一种利用既有地下结构的深基坑支护结构由上部地下结构外墙、中部连梁和锚杆、下部排桩、组成的支护结构；既有地下结构外墙作为支护体系的一部分，起上部挡土作用，不作利用的部分地下结构随基坑土方开挖凿除；排桩平行基坑边线布置，排桩顶标高取决于既有结构外墙的配筋及刚度，排桩起下部挡土作用；连梁通过植筋将排桩与既有地下结构外墙刚接成为超静定结构；锚杆一端锚固在稳定土体中，另一端通过钢片连接到地下结构外墙；排桩可以为微型钢管桩、型钢桩、灌注桩；止水帷幕可以为注浆或旋喷桩咬合止水；该支护结构能适应复杂多变地下结构，特别适用于在地面无空间施工支护桩时，可以利用旧有地下结构外墙作为支护体系的一部分，在密集废弃的地下建筑区具优势。
如图3和图4所示，作为一可选实施例，一种利用既有地下结构的深基坑支护结构由上部混凝土面层和吊脚桩、中部既有地下结构和连梁、下部排桩，联合锚杆、土钉和止水帷幕组成的空间刚架式支护结构；上部吊脚桩+锚杆/土钉，吊脚桩可以为灌注桩、微型钢管桩，通过连梁植筋进行锁脚加固；中部既有地下结构作为支护体系的一部分；下部排桩+锚杆/土钉，排桩可以为灌注桩、微型钢管桩、型钢桩，平行基坑边线布置，排桩通过桩顶连梁植筋与既有结构外墙刚接，锚杆一端锚固在稳定地层，另一端通过钢腰梁与桩联结；该支护结构共同承受由于土压力、水压力和外荷载的推力，能适应复杂多变地下结构，特别适用于在地面无法施工有嵌固支护桩时，可以利用吊脚桩+旧有地下结构作为支护体系的一部分，在密集废弃的地下建筑区具优势。
如图5所示，作为一可选实施例，一种利用既有地下结构的深基坑支护结构由上部吊脚桩+锚杆、中部既有地下结构、下部土钉墙组成的空间刚架式支护结构；该支护结构适用于既有地下结构能保证整体稳定，上部土压力由吊脚桩承担，下部土压力由土钉墙承担。
如图6所示，作为一可选实施例，一种利用既有地下结构的深基坑支护结构由上部吊脚桩、中部既有地下结构外墙+冠梁+斜撑、下部排桩+锚杆组成的空间刚架式支护结构；斜撑可以为钢支撑或混凝土支撑，支撑与既有地下结构外墙之间采用钢腰梁或混凝土围檩连接，该处的节点构造参见国建建筑标准设计图集《建筑基坑支护结构钢构造》11SG814的有关规定。该支护结构适用于既有地下结构外墙无法施工锚杆的情况，上部土压力由旧有结构外墙传递给排桩。
如图7和8所示，为连梁与既有地下结构植筋锚固的详图，该处的节点构造应符合现行国家标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145的有关规定。
以上实施方式仅为对本专利所作的举例式说明，本专利的应用不限制于上述举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以变化和改进，所有以本专利的技术方案即实施方式为基础的变化和改进都应属于本专利权利要求的保护范围中。
Claims (7)
1.一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，包括位于上部的地下结构，位于中部的地梁、锚索，位于下部的排桩，本专利提供一种支护结构，优点是：有效的解决了既有地下建筑物阻碍深基坑护坡桩的施工，可利用既有废弃的地下建筑物作为基坑支护结构的一部分，节约造价，在地下构筑物密集的区域有其优势。
2.根据权利要求1所述的一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，其特征在于，既有地下结构作为支护结构的一部分，在既有地下结构外墙上开洞，施作锚索，锚头用钢板固定在外墙面上，一端与既有地下结构外墙联结，锚杆另一端通过注浆固定在稳定地层，承受由于土压力、水压力和外荷载的推力，解决了悬臂外墙结构侧向刚度不足的问题。
3.根据权利要求1所述的一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，其特征在于，基坑开挖至既有地下结构底面，其底板开洞，并施作排桩作为基坑支护结构，桩端宜嵌固至土层以下。
4.根据权利要求1所述的一种利用既有地下结构的深基坑支护结构，其特征在于，所述排桩与既有地下结构之间设置连梁，采用植筋连接，需满足《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145的有关规定。
5.一种利用既有地下结构的深基坑支护结构的施工方法，其特征包括如下步骤：
步骤一：既有结构外墙上在锚杆位置处开洞；
步骤二，土方开挖至第一道锚杆标高，随开挖破除既有结构，保留需利用的既有结构外墙，并在开洞处施工第一道锚杆并张拉锁定；
步骤三，土方开挖至第n道锚杆标高，随开挖破除既有结构，保留需利用的既有结构外墙，并在开洞处施工第n道锚杆并张拉锁定；
步骤四：土方开挖至排桩顶标高，破除既有结构底板，施工排桩；
步骤五：施工排桩与既有结构外墙之间的连梁，钢筋植入既有结构外墙；桩间连梁与排桩浇筑成整体；
步骤六：土方开挖至下一道锚杆，施工排桩桩间锚杆并张拉锁定；
步骤七：基坑开挖至坑底标高。
6.根据权利要求5所述的一种利用既有地下结构的深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，排桩中单个桩体的成桩工艺不同，可分为钻孔灌注桩、预制混凝土桩、人工挖孔桩、型钢桩、钢板桩和钢管桩；截面形状主要有圆形和板状两类。
7.根据权利要求5所述的一种利用既有地下结构的深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述既有地下结构以为整体的地下结构也可以为既有结构的一部分，包括外墙、顶板、底板。
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