CN112627188B - 深基坑支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种深基坑支护结构及其施工方法，涉及了深基坑工程的技术领域，解决了地下水易渗入基坑增加了施工工程量的问题，包括若干个间隔设置的钢筋混凝土桩以及水泥土搅拌墙，所述水泥土搅拌墙内插接有若干个竖直设置的型钢条，所述钢筋混凝土桩内设置有第一钢筋笼，所述第一钢筋笼以及所述型钢条伸出地面的一端之间设置有用于连接的第二钢筋笼，所述第一钢筋笼以及所述型钢条之间浇筑有混凝土连接梁，所述第二钢筋笼设置有用于将所述第二钢筋笼固定于地基的加固件。本申请通过设置水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩将基坑周侧进行有效支护，水泥土搅拌墙能有效进行截水，大大减少渗入基坑内的地下水。

Description

深基坑支护结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及深基坑工程的技术领域，尤其是涉及一种深基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

深基坑工程主要是指工程与底部面积小于27平方米,底部的长边小于三次短边,开挖深度超过5米(包括5米)或地下室三层以上(包括三层),或深度不超过5米,但地质条件、周围环境和地下管线尤其复杂。深基坑建设是一项系统，全面的工程。项目建设内容主要包括开挖土方，边坡支护，地下管道施工，防水施工等。随着需求的增加，这些深基坑工程的开挖深度和面积将相应加深。同时，由于高层建筑深基坑工程的特殊性，它涉及稳定性，承载力和基坑变形等诸多因素。

深基坑施工的关键是要保持稳定的支护作用以及防止渗水，一般在采用传统的双排桩结构进行深基坑支护时，前后两排桩均采用钢筋混凝土桩进行加固，具有较好的支撑强度，而且施工方便。

针对上述中的相关技术，在靠近河流湖泊的地质环境中进行施工时，土质含水量极大，由于前排桩的桩柱之间设置有一定的间隔，基坑下挖至六米以上时就会有较多的地下水从前排桩间隔内渗入，需要额外增加基坑防水工程，提高了施工难度以及施工成本。

发明内容

为了降低地下水的渗入量，减小基坑内的进水量，降低施工难度，本申请提供一种深基坑支护结构。

本申请提供的一种深基坑支护结构，采用如下的技术方案：

一种深基坑支护结构，包括若干个间隔设置的钢筋混凝土桩以及水泥土搅拌墙，所述钢筋混凝土桩位于基坑以及所述水泥土搅拌墙之间，所述水泥土搅拌墙内插接有若竖直设置的型钢条，所述钢筋混凝土桩内设置有第一钢筋笼，所述第一钢筋笼以及所述型钢条伸出地面的一端之间设置有用于连接的第二钢筋笼，所述第一钢筋笼以及所述型钢条之间浇筑有混凝土连接梁，所述第二钢筋笼设置有用于将所述第二钢筋笼固定于地基的加固件。

通过采用上述技术方案，水泥土搅拌墙设置于基坑的周侧，水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩将基坑周侧进行有效支护，型钢条增大了水泥土搅拌墙的强度，同时型钢条还可回收利用，降低了成本，混凝土连接梁将水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩之间进行稳固的连接，同时增大了抗侧移强度，在对基坑进行有效支撑的同时，水泥土搅拌墙还具有很高的防水性能，能有效进行截水，大大减少渗入基坑内的地下水。

优选的，所述加固件设置为钢花管桩，所述钢花管桩的一端与所述第二钢筋笼固定连接，所述钢花管插接于所述钢筋混凝土桩以及所述水泥土搅拌墙之间。

通过采用上述技术方案，钢花管桩将第二钢筋笼以及混凝土连接梁固定，从而使得连接梁两侧的水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩之间被加固，使得钢筋混凝土桩以及水泥土搅拌墙之间不易发生倾斜。

优选的，所述钢花管桩包括钢管，所述钢管外周壁开设有若干个贯穿壁面的出浆孔，所述钢管的外周壁沿周向开设有若干个穿出孔，所述钢管内设置有两个L形钢条，所述L形钢条一端伸出所述穿出孔，另一端与所述第二钢筋笼固定连接。

通过采用上述技术方案，将两根L形钢条之间进行压紧伸入钢管内并将一端沿钢管内壁从穿出孔伸出钢管插接于地基内，再向钢管内注浆时混凝土经出浆孔渗出钢管，使得钢花管桩与地基之间的结合力更强，从而将钢筋混凝土桩以及水泥土搅拌墙进一步加固。

优选的，两个所述L形钢条伸出所述钢管的一端之间抵接并焊接固定，两个所述L形钢条伸出所述钢管的一端抵接于所述第二钢筋笼上的钢筋上侧面。

通过采用上述技术方案，两根L形钢条的一端固定，两根L形钢条架设于第二钢筋笼上，使得钢花管桩对第二钢筋笼与向下的压力，使得第二钢筋笼被固定，提高了支护结构的整体强度。

优选的，所述第一钢筋笼与所述第二钢筋笼之间设置有连接钢筋。

通过采用上述技术方案，连接钢筋将第一钢筋笼以及第二钢筋笼之间进行连接，使得钢筋混凝土桩被固定的效果更好，不易发生倾斜，提高了支护的稳定性。

为了便于高质量的施工出一种深基坑支护结构，提高简化施工过程，降低成本，本申请还提供了一种深基坑支护结构的施工方法。

本申请提供的一种深基坑支护结构的施工方法，采用如下的技术方案：

一种深基坑支护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、施工前准备：提前对施工现场进行勘测、放样，根据设计所需将第一钢筋笼以及第二钢筋笼进行加工，提前加工两根L形钢条，准备好钢管、水泥土以及混凝土的搅拌，将型钢条提前定长切割，施工设备到场；

S2、水泥土搅拌施工：使用搅拌桩机进行水泥土搅拌桩的施工，水泥浇注的最高位置距离地表一定的距离，水泥土搅拌桩组成连续的水泥土搅拌墙，在水泥土搅拌桩硬化前插入型钢条，重复施工多个水泥土搅拌桩；

S3、混凝土桩施工：使用钻机钻孔，下放第一钢筋笼，再向钻孔内浇注混凝土，浇注混凝土的最高位置距离地表一定的距离，重复施工多个钢筋混凝土桩；

S4、钢花管安装：使用钻机提前在钢筋混凝土桩与水泥土搅拌墙之间间隔钻设小孔，再将钢管沿小孔旋入地基内并距离地表一定的距离；

S5、钢筋笼架设：将水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩上方的土方挖走，在钢管上方架设第二钢筋笼，再将两根提前焊接的L形钢条插入钢管内；

S6、混凝土连接梁浇筑：在第二钢筋笼、型钢条以及连接钢四周架设模板，先向钢管内浇注混凝土，再向模板内浇注混凝土将第二钢筋笼以及连接钢筋以及型钢条包裹。

通过采用上述技术方案，实现了对水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩的施工，实现了对基坑的挡水作用，施工时将顶部的土方挖走，降低了水泥搅拌墙以及钢筋混凝土桩的高度，减少了混凝土的使用量，型钢条在施工结束后可实现回收，节约了建材的使用量。

优选的，所述型钢条外周侧套设有隔离套，所述隔离套外周壁与所述混凝土连接梁抵接。

通过采用上述技术方案，隔离套在混凝土连接梁浇筑时将型钢条与混凝土之间进行分隔，使得型钢条未被固定于混凝土内，便于施工结束后将型钢条取出进行回收，节约了建材使用量。

优选的，所述钢筋混凝土桩浇注的高度距离地表的高度与所述水泥土搅拌桩距离地表的高度一致。

通过采用上述技术方案，钢筋混凝土桩的高度与水泥土搅拌桩的高度一致时便于混凝土连接梁进行水平连接加固，使得受力更加平衡。

优选的，所述型钢条上设置有标示线，所述型钢条插接于所述水泥土搅拌桩内时所述标示线与所述第二钢筋笼的底端平齐，搅拌水泥土的高度不超过所述标示线的高度。

通过采用上述技术方案，在进行搅拌水泥土墙施工时先施工一定的高度，将型钢条插接于搅拌水泥土桩内时，通过标示线的位置再继续将提前搅拌好的水泥土填补至桩孔内直至与标示线平齐，便于施工过程中定量施工。

优选的，所述第一钢筋笼外周侧设置有限位箍筋，所述限位箍筋与所述钢筋混凝土桩的上端面平齐。

通过采用上述技术方案，在浇筑混凝土的过程中通过限位箍筋观察混凝土浇注的位置高度，实现了对浇注的混凝土位置的调节，实现了混凝土的定量浇注。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩将基坑周侧进行有效支护，水泥土搅拌墙具有很高的防水性能，能有效进行截水，大大减少渗入基坑内的地下水，无需再额外增设防水工程的施工，降低了工程量；

2.型钢条插接于水泥土搅拌墙内增强了水泥土搅拌墙的强度，混凝土连接梁在钢花管桩的固定作用下将水泥土搅拌墙以及钢筋混凝土桩之间进一步加固；

3.在施工过程中只将钢筋混凝土桩以及水泥土搅拌桩浇注至距离地面一定的高度，保证了较深处的支护效果以及防水性能，大大减少了基坑施工过程中混凝土的用量，节约了建材。

附图说明

图1是本申请深基坑支护结构的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是本申请深基坑支护结构的施工方法的流程图。

附图标记：1、钢筋混凝土桩；2、水泥土搅拌墙；3、型钢条；4、标示线；5、第一钢筋笼；6、限位箍筋；7、第二钢筋笼；8、连接钢筋；9、隔离套；10、钢花管桩；11、钢管；12、锥头；13、穿出孔；14、L形钢条；15、出浆孔。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深基坑支护结构。参照图1与图2，包括若干个间隔设置的钢筋混凝土桩1以及水泥土搅拌墙2，钢筋混凝土桩1位于深基坑以及水泥土搅拌墙2之间，水泥土搅拌墙2内插接有若干个竖直设置的型钢条3，型钢条3采用工字钢，根据桩孔大小选择工字钢的截面尺寸，型钢条3表面涂覆有减摩剂，便于施工过程中插入水泥土墙内。型钢条3上还设置有标示线4，便于控制施工时的位置，标示线4采用涂覆鲜亮颜色的油漆进行涂覆。

钢筋混凝土桩1内设置有第一钢筋笼5，第一钢筋笼5一端固定连接有便于控制混凝土浇筑量的限位箍筋6，限位箍筋6焊接于第一钢筋笼5外周侧，第一钢筋笼5伸出混凝土桩表面的一端与型钢条3之间设置有第二钢筋笼7，第二钢筋笼7与第一钢筋笼5之间固定连接有连接钢筋8，第一钢筋笼5以及型钢条3之间浇筑有混凝土连接梁，混凝土连接梁将水泥土搅拌墙2以及钢筋混凝土桩1之间进行稳固的连接，同时增大了抗侧移强度。

型钢条3与混凝土连接梁之间设置有套设于型钢条3的隔离套9，隔离套9高度大于混凝土连接梁的厚度，使得混凝土不与型钢条3之间进行接触，隔离套9一般采用泡沫材料制成，方便后续施工结束后便于将型钢条3取出。

参照图1与图2，第二钢筋笼7设置有用于将第二钢筋笼7固定于地基的加固件，加固件设置为钢花管桩10或是锚杆，钢花管桩10包括钢管11以及固定于钢管11一端的锥头12，钢管11采用高强度结构钢预制且外周壁开设有螺纹便于旋入地基，钢管11的外周壁沿周向开设有两个穿出孔13，穿出孔13内穿设有L形钢条14，两个L形钢条14较长的一端伸出钢管11搭接与第二钢筋笼7上，将第二钢筋笼7限位，钢管11外周壁开设有多个贯穿壁面的出浆孔15，便于向钢管11内注浆时混凝土渗出加强钢花管桩10与地基之间的连接强度。

本申请实施例一种深基坑支护结构的实施原理为：水泥土搅拌墙2设置于基坑的周侧，水泥土搅拌墙2以及钢筋混凝土桩1将基坑周侧进行有效支护，型钢条3增大了水泥土搅拌墙2的强度，同时型钢条3还可回收利用，降低了成本，混凝土连接梁将水泥土搅拌墙2以及钢筋混凝土桩1之间进行稳固的连接，同时增大了抗侧移强度，钢花管桩10将混凝土连接梁进行有效的固定。在对基坑进行有效支撑的同时，水泥土搅拌墙2还具有很高的防水性能，能有效进行截水，大大减少渗入基坑内的地下水。

一种深基坑支护结构的施工方法，参照图3，包括以下步骤：

S1、施工前准备：提前对施工现场进行勘测、放样，根据设计所需将第一钢筋笼5以及第二钢筋笼7提前进行焊接加工，用直线钢筋加工弯折成L形钢条14，并将两根L形钢条14较长的一端之间焊接固定使得两根之间L形钢条14之间形成锐角，提前准备好钢管11以及混凝土的搅拌，将型钢条3提前定长切割，施工设备准备到场；

S2、水泥土搅拌施工：使用搅拌桩机进行水泥土搅拌桩的施工，水泥浇注的最高位置距离地表一定的距离，水泥土搅拌桩组成连续的水泥土搅拌墙2，在水泥土搅拌桩硬化前插入型钢条3，通过观察型钢条3上的标识线的位置，继续浇注提前准备好的搅拌水泥土直至与标识线的位置平齐，重复施工水泥土搅拌桩直至形成水泥土搅拌墙2将整个基坑进行围护；

S3、混凝土桩施工：使用钻机钻孔，将第一钢筋笼5下放至钻孔内，再向钻孔内浇注混凝土形成钢筋混凝土桩1，浇注混凝土的最高位置距离地表一定的距离，重复施工直至钢筋混凝土桩1将基坑进行围护；

S4、钢花管安装：使用钻机提前在钢筋混凝土桩1与水泥土搅拌墙2之间间隔钻设小孔，再将钢管11沿小孔旋入地基内并距离地表一定的距离；

S5、钢筋笼架设：将水泥土搅拌墙2以及钢筋混凝土桩1上方的土方挖走，使得限位箍筋6以及标示线4露出地表，在钢管11上方架设第二钢筋笼7，再将两根提前焊接的L形钢条14插入钢管11内，两根L形钢条14抵压于第二钢筋笼7上将第二钢筋笼7进行限位；

S6、混凝土连接梁浇筑：在进行浇筑前将隔离套9套设于型钢条3上，隔离套9的下端面与标示线4平齐，隔离套9在浇注混凝土连接梁时使得混凝土不与型钢条3之间进行接触，隔离套9一般采用泡沫材料制成，方便后续施工结束后便于将型钢条3取出。在第二钢筋笼7、型钢条3以及连接钢四周架设模板，先向钢管11内浇注混凝土，再向模板内浇注混凝土将第二钢筋笼7以及连接钢筋8以及型钢条3包裹。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深基坑支护结构，其特征在于：包括若干个间隔设置的钢筋混凝土桩（1）以及水泥土搅拌墙（2），所述钢筋混凝土桩（1）位于基坑以及所述水泥土搅拌墙（2）之间，所述水泥土搅拌墙（2）内插接有若干个竖直设置的型钢条（3），所述钢筋混凝土桩（1）内设置有第一钢筋笼（5），所述第一钢筋笼（5）以及所述型钢条（3）伸出地面的一端之间设置有用于连接的第二钢筋笼（7），所述第一钢筋笼（5）以及所述型钢条（3）之间浇筑有混凝土连接梁，所述第二钢筋笼（7）设置有用于将所述第二钢筋笼（7）固定于地基的加固件；

所述加固件设置为钢花管桩（10），所述钢花管桩（10）的一端与所述第二钢筋笼（7）固定连接，所述钢花管桩 插接于所述钢筋混凝土桩（1）以及所述水泥土搅拌墙（2）之间；

所述钢花管桩（10）包括钢管（11），钢管（11）外周壁开设有若干个贯穿壁面的出浆孔（15），所述钢管（11）的外周壁沿周向开设有若干个穿出孔（13），所述钢管（11）内设置有两个L形钢条（14），所述L形钢条（14）一端伸出所述穿出孔（13），另一端与所述第二钢筋笼（7）固定连接。

2.根据权利要求1所述的深基坑支护结构，其特征在于：两个所述L形钢条（14）伸出所述钢管（11）的一端之间抵接并焊接固定，两个所述L形钢条（14）伸出所述钢管（11）的一端抵接于所述第二钢筋笼（7）上的钢筋上侧面。

3.根据权利要求2所述的深基坑支护结构，其特征在于：所述第一钢筋笼（5）与所述第二钢筋笼（7）之间设置有连接钢筋（8）。

4.一种深基坑支护结构的施工方法，所述深基坑支护结构为权利要求3所述的一种深基坑支护结构，其特征在于：包括以下步骤：

S1、施工前准备：提前对施工现场进行勘测、放样，根据设计所需将第一钢筋笼（5）以及第二钢筋笼（7）进行加工，提前加工两根L形钢条（14），准备好钢管（11）、水泥土以及混凝土的搅拌，将型钢条（3）提前定长切割，施工设备到场；

S2、水泥土搅拌桩 施工：使用搅拌桩机进行水泥土搅拌桩的施工，水泥浇注的最高位置距离地表一定的距离，水泥土搅拌桩组成连续的水泥土搅拌墙（2），在水泥土搅拌桩硬化前插入型钢条（3），重复施工多个水泥土搅拌桩；

S3、混凝土桩施工：使用钻机钻孔，下放第一钢筋笼（5），再向钻孔内浇注混凝土，浇注混凝土的最高位置距离地表一定的距离，重复施工多个钢筋混凝土桩（1）；

S4、钢花管桩安装：使用钻机提前在钢筋混凝土桩（1）与水泥土搅拌墙（2）之间间隔钻设小孔，再将钢管（11）沿小孔旋入地基内并距离地表一定的距离；

S5、钢筋笼架设：将水泥土搅拌墙（2）以及钢筋混凝土桩（1）上方的土方挖走，在钢管（11）上方架设第二钢筋笼（7），再将两根提前焊接的L形钢条（14）插入钢管（11）内；

S6、混凝土连接梁浇筑：在第二钢筋笼（7）、型钢条（3）以及连接钢筋（8）四周架设模板，先向钢管（11）内浇注混凝土，再向模板内浇注混凝土将第二钢筋笼（7）以及连接钢筋（8）以及型钢条（3）包裹。

5.根据权利要求4所述的一种深基坑支护结构的施工方法，其特征在于：所述型钢条（3）外周侧套设有隔离套（9），所述隔离套（9）外周壁与所述混凝土连接梁抵接。

6.根据权利要求4所述的一种深基坑支护结构的施工方法，其特征在于：所述钢筋混凝土桩（1）浇注的高度距离地表的高度与所述水泥土搅拌桩距离地表的高度一致。

7.根据权利要求4所述的一种深基坑支护结构的施工方法，其特征在于：所述型钢条（3）上设置有标示线（4），所述型钢条（3）插接于所述水泥土搅拌墙（2）内时所述标示线（4）与所述第二钢筋笼（7）的底端平齐，搅拌水泥土的高度不超过所述标示线（4）的高度。

8.根据权利要求6所述的一种深基坑支护结构的施工方法，其特征在于：所述第一钢筋笼（5）外周侧设置有限位箍筋（6），所述限位箍筋（6）与所述钢筋混凝土桩（1）的上端面平齐。

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