CN113322971A - 一种组合预制护壁方桩基坑支护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合预制护壁方桩基坑支护结构及其施工方法,通过将搅拌桩、预制桩、连接钢构件、外挂钢构件和微膨胀混凝土施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;并且,利用外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙,能够取消地下室的衬墙在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室的使用面积,并能够减少甚至取消地下室的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室的外墙,显著的节约了工程造价;本发明具有安全、工期短、工程造价低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及基坑支护,具体的说是一种组合预制护壁方桩基坑支护结构及其施工方法。
背景技术
基坑支护,是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。常规的基坑支护形式中竖向支护构件主要有排桩支护、地连墙、管桩、放坡及工法桩;水平支护构件有砼支撑、钢支撑、锚索6及土钉等。一个基坑支护形式可以选取一种或者多种支护形式。基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。
城市发展导致城市用地趋紧,为尽可能的开发和利用土地资源,城市建设涌现出众多基坑。常规基坑支护存在以下几点通病:
其一、基坑支护一般属临时性结构,需退让一定距离满足地下室1侧壁施工,因此造成用地浪费,地下室1面积变小,且徒增肥槽挖填费用。
其二、现有的基坑支护施工大都现场进行混凝土灌注,会产生混凝土现场灌注的诸多通病,需要完成相应的检测,因而造成资源浪费,延误工期。
其三、现众多城市管理条例明确基坑支护水平构件也禁止出红线,造成锚索在基坑使用中受到严重限制,调整为其它支护构件后凭空增加支护费用。
目前基坑支护设计施工都比较粗放,现场存在噪声污染,泥浆废水,不符合我国提倡的高质量发展,环境保护的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种组合预制护壁方桩基坑支护结构及其施工方法。
解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于,包括:
步骤S1、对基坑的施工场地进行平整,并迁出影响基坑施工的管线;
步骤S2、在所述施工场地施工多组搅拌桩,以连接形成围绕待施工基坑的搅拌桩环带;并且,在所述搅拌桩中竖直插入预制桩,以形成沿所述搅拌桩环带延伸的预制桩环带;
其中,应在搅拌桩由孔内水泥浆与泥土所混合成的胶凝体初凝前,将相应的预制桩插入,以免预制桩难以插入或搅拌桩对预制桩的固定不牢固,搅拌桩的施工时间与预制桩的插入时间间隔不宜大于0.5小时;
其中,每一组所述搅拌桩均可以单轴搅拌桩、双轴搅拌桩、三轴搅拌桩、多轴搅拌桩中的任意一种,按施工需要进行选择;
另外,预制桩可以通过固定在地面上的定位导向架插入搅拌桩中,以保证预制桩的垂直度。
步骤S3、参见图4-1,在相邻两根所述预制桩之间压入钢构件并填充微膨胀混凝土,以将所述预制桩环带连接形成围蔽所述待施工基坑的地下护壁;其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩作用的连接钢构件和外挂钢构件,且所述外挂钢构件具有伸出所述预制桩环带内侧面的外挂部;其中,微膨胀混凝土可以不必填充至预制桩通长的深度,一般填充至地下室底板以下2m的位置即可。
步骤S4、参见图4-2,在所述地下护壁的围蔽范围内,分层分段开挖土方至基坑的底部,并且,清除所述地下护壁在内侧面上的表面水泥土,并进行挂网喷混凝土施工,使得外挂钢构件的外挂部露出在基坑中;
步骤S5、参见图4-3,在所述基坑进行地下室施工,其中,所述外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙的钢筋并埋在所述衬墙的混凝土中。
从而,本发明通过将搅拌桩、预制桩、连接钢构件、外挂钢构件和微膨胀混凝土施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;
并且,利用外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙,能够取消地下室的衬墙在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室的使用面积,并能够减少甚至取消地下室的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室的外墙,显著的节约了工程造价;
因此,本发明适用于支护结构用地受限、基坑施工范围狭小、工期要求紧张,要求地下室紧贴基坑支护边线,且周边环境控制要求严格,限制基坑支护水平构件出红线的基坑支护工程,具有安全、工期短、工程造价低的优点。
优选的:所述步骤S2中,施工在所述施工场地的搅拌桩,还对应每一个所述外挂钢构件所在位置连接形成有一条搅拌桩副带,且每一条所述搅拌桩副带均垂直连接在所述搅拌桩环带的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带中均插入有至少一根所述预制桩,以形成与所述预制桩环带外侧面垂直相连的预制桩副带;其中,各条所述搅拌桩副带和各个所述外挂钢构件均优选沿所述搅拌桩环带的延伸方向均匀间隔布置。
所述步骤S3中,所述外挂钢构件还具有伸出所述预制桩环带外侧面的连接部,该外挂钢构件的连接部通过微膨胀混凝土连接所述预制桩副带中与预制桩环带相连的预制桩,并且,还在形成预制桩副带的相邻两根所述预制桩之间压入副带连接钢构件并填充微膨胀混凝土,以将所述预制桩副带连接形成侧向支撑墙。
从而,本发明通过将搅拌桩、预制桩、副带连接钢构件和微膨胀混凝土施工形成多面侧向支撑墙,使每一面侧向支撑墙均与地下护壁连接形成“T”字形构造,以限制基坑外侧一定范围内土体的侧向位移,充分调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳,提高了支护结构的稳定性,有利于控制基坑的位移,实现基坑支护的经济性。
作为本发明的优选实施方式:所述预制桩环带、预制桩副带、微膨胀混凝土、连接钢构件、外挂钢构件和副带连接钢构件之间的连接方式,优选采用以下三种方案之一:
方案一、参见图2至图6,所述预制桩具有矩形横截面,分为双槽预制桩和单槽预制桩,所述双槽预制桩在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,采用所述双槽预制桩组成所述预制桩环带,采用所述单槽预制桩组成所述预制桩副带;在所述连接钢构件处,相邻两根双槽预制桩的双列凹槽连接组成两个填充孔,所述连接钢构件为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根双槽预制桩之间留有缝隙,该两根双槽预制桩的双列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
其中,本文所述纵向是指图2、图7、图8的图示上下方向,本文所述横向是指图2、图7、图8的图示左右方向。
方案二、参见图5至图7,所述预制桩具有矩形横截面,分为双槽预制桩和单槽预制桩,所述双槽预制桩在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,采用所述双槽预制桩组成所述预制桩环带,采用所述单槽预制桩组成所述预制桩副带;在所述连接钢构件处,相邻两根双槽预制桩的双列凹槽连接组成两个填充孔,所述连接钢构件为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根双槽预制桩之间留有缝隙,该两根双槽预制桩的双列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为腹板设有两块肋板且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板插入所述双列凹槽中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、参见图6和图8,所述预制桩为具有矩形横截面的单槽预制桩,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,在所述连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述连接钢构件为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根单槽预制桩之间留有缝隙,该两根单槽预制桩的单列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为腹板设有一块肋板且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板插入所述单列凹槽中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
优选的:所述预制桩具有沿其轴向延伸的中心孔,以减轻预制桩的重量,便于运输;在所述步骤S3中,还在所述中心孔的顶部填充微膨胀混凝土,填充深度一般为2m。
作为本发明的优选实施方式:所述施工方法在所述步骤S3之后、步骤S4之前还包括:
步骤S3-1、对所述地下护壁和侧向支撑墙以上的土体进行放坡开挖,并在所述地下护壁的顶部施工冠梁,在所述侧向支撑墙的顶部施工连系梁,其中,所述冠梁和连系梁均为钢筋混凝土梁,所述冠梁和连系梁的钢筋与相应预制桩的钢筋搭接;
步骤S3-2、待冠梁和连系梁达到70%的设计强度后,在所述连系梁的顶面放置楔形锚垫板,该楔形锚垫板具有向内倾斜的斜面,并且,进行预应力锚索张拉,使得所述预应力锚索的上端锁定在所述楔形锚垫板的斜面,所述预应力锚索的下端锚固在地下土体中。
从而,本发明通过设置预应力锚索来进一步调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳并控制基坑位移,提高支护结构的刚度和抗倾覆能力,并避免预应力锚索出红线,实现基坑的绿色环保开挖。
一种组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于,包括:多组搅拌桩相连形成的搅拌桩环带;所述搅拌桩环带中竖直插入有多根预制桩以形成沿所述搅拌桩环带延伸的预制桩环带;相邻两根所述预制桩之间压入有钢构件并填充微膨胀混凝土,以使所述预制桩环带连接形成地下护壁,其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩作用的连接钢构件和外挂钢构件,且所述外挂钢构件具有伸出所述预制桩环带内侧面的外挂部;并且,施工于所述地下护壁的围蔽范围内的基坑中设有地下室,所述外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙的钢筋并埋在所述衬墙的混凝土中,其中,所述地下室施工前,所述地下护壁的内侧面进行表面水泥土清除以及挂网喷混凝土施工,使得外挂钢构件的外挂部露出在基坑中。
从而,本发明通过将搅拌桩、预制桩、连接钢构件、外挂钢构件和微膨胀混凝土施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;
并且,利用外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙,能够取消地下室的衬墙在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室的使用面积,并能够减少甚至取消地下室的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室的外墙,显著的节约了工程造价;
因此,本发明适用于支护结构用地受限、基坑施工范围狭小、工期要求紧张,要求地下室紧贴基坑支护边线,且周边环境控制要求严格,限制基坑支护水平构件出红线的基坑支护工程,具有安全、工期短、工程造价低的优点。
优选的:所述组合预制护壁方桩基坑支护结构对应每一个所述外挂钢构件所在位置连接形成有一条由多组搅拌桩相连形成的搅拌桩副带,且每一条所述搅拌桩副带均垂直连接在所述搅拌桩环带的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带中均插入有至少一根所述预制桩,以形成与所述预制桩环带外侧面垂直相连的预制桩副带;其中,各条所述搅拌桩副带和各个所述外挂钢构件均优选沿所述搅拌桩环带的延伸方向均匀间隔布置。
所述外挂钢构件还具有伸出所述预制桩环带外侧面的连接部,该外挂钢构件的连接部通过微膨胀混凝土连接所述预制桩副带中与预制桩环带相连的预制桩,并且,在形成预制桩副带的相邻两根所述预制桩之间压入有副带连接钢构件并填充微膨胀混凝土,以使所述预制桩副带连接形成侧向支撑墙。
从而,本发明通过将搅拌桩、预制桩、副带连接钢构件和微膨胀混凝土施工形成多面侧向支撑墙,使每一面侧向支撑墙均与地下护壁连接形成“T”字形构造,以限制基坑外侧一定范围内土体的侧向位移,充分调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳,提高了支护结构的稳定性,有利于控制基坑的位移,实现基坑支护的经济性。
作为本发明的优选实施方式:所述预制桩环带、预制桩副带、微膨胀混凝土、连接钢构件、外挂钢构件和副带连接钢构件之间的连接方式,优选采用以下三种方案之一:
方案一、参见图2至图6,所述预制桩具有矩形横截面,分为双槽预制桩和单槽预制桩,所述双槽预制桩在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,采用所述双槽预制桩组成所述预制桩环带,采用所述单槽预制桩组成所述预制桩副带;在所述连接钢构件处,相邻两根双槽预制桩的双列凹槽连接组成两个填充孔,所述连接钢构件为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根双槽预制桩之间留有缝隙,该两根双槽预制桩的双列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
其中,本文所述纵向是指图2、图7、图8的图示上下方向,本文所述横向是指图2、图7、图8的图示左右方向。
方案二、参见图5至图7,所述预制桩具有矩形横截面,分为双槽预制桩和单槽预制桩,所述双槽预制桩在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,采用所述双槽预制桩组成所述预制桩环带,采用所述单槽预制桩组成所述预制桩副带;在所述连接钢构件处,相邻两根双槽预制桩的双列凹槽连接组成两个填充孔,所述连接钢构件为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根双槽预制桩之间留有缝隙,该两根双槽预制桩的双列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为腹板设有两块肋板且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板插入所述双列凹槽中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、参见图6和图8,所述预制桩为具有矩形横截面的单槽预制桩,所述单槽预制桩在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽;
并且,在所述连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述连接钢构件为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述外挂钢构件处,相邻两根单槽预制桩之间留有缝隙,该两根单槽预制桩的单列凹槽通过所述缝隙连通所述预制桩副带中单槽预制桩的单列凹槽组成异形填充孔,所述外挂钢构件为腹板设有一块肋板且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板插入所述单列凹槽中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件的外挂部和连接部,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土;在所述副带连接钢构件处,相邻两根单槽预制桩的单列凹槽连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
优选的:所述预制桩具有沿其轴向延伸的中心孔,以减轻预制桩的重量,便于运输;所述中心孔的顶部填充微膨胀混凝土,填充深度一般为2m。
作为本发明的优选实施方式:所述地下护壁的顶部设有冠梁,所述侧向支撑墙的顶部设有连系梁,其中,所述冠梁和连系梁均为钢筋混凝土梁,所述冠梁和连系梁的钢筋与相应预制桩的钢筋搭接;
所述连系梁的顶面放置有楔形锚垫板,该楔形锚垫板具有向内倾斜的斜面,并且,所述组合预制护壁方桩基坑支护结构张拉有预应力锚索,使得所述预应力锚索的上端锁定在所述楔形锚垫板的斜面,所述预应力锚索的下端锚固在地下土体中。
从而,本发明通过设置预应力锚索来进一步调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳并控制基坑位移,提高支护结构的刚度和抗倾覆能力,并避免预应力锚索出红线,实现基坑的绿色环保开挖。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
第一,本发明通过将搅拌桩、预制桩、连接钢构件、外挂钢构件和微膨胀混凝土施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;
并且,利用外挂钢构件的外挂部外挂所述地下室的衬墙,能够取消地下室的衬墙在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室的使用面积,并能够减少甚至取消地下室的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室的外墙,显著的节约了工程造价;
因此,本发明适用于支护结构用地受限、基坑施工范围狭小、工期要求紧张,要求地下室紧贴基坑支护边线,且周边环境控制要求严格,限制基坑支护水平构件出红线的基坑支护工程,具有安全、工期短、工程造价低的优点。
第二,本发明通过将搅拌桩、预制桩、副带连接钢构件和微膨胀混凝土施工形成多面侧向支撑墙,使每一面侧向支撑墙均与地下护壁连接形成“T”字形构造,以限制基坑外侧一定范围内土体的侧向位移,充分调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳,提高了支护结构的稳定性,有利于控制基坑的位移,实现基坑支护的经济性。
第三,本发明实现预制桩环带、预制桩副带、微膨胀混凝土、连接钢构件、外挂钢构件和副带连接钢构件之间连接的方案,具有结构简单可靠、施工方便成本低的优点。
第四,本发明通过设置预应力锚索来进一步调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳并控制基坑位移,提高支护结构的刚度和抗倾覆能力,并避免预应力锚索出红线,实现基坑的绿色环保开挖。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
图1为本发明的组合预制护壁方桩基坑支护结构的结构示意图;
图2为采用方案一时,图1的A-A剖视图;
图3为采用方案一时,图1的B-B剖视图;
图4-1为采用方案一,在基坑施工前,图1的C-C剖视图;
图4-2为采用方案一,在基坑施工后,图1的C-C剖视图;
图4-3为采用方案一,在地下室施工后,图1的C-C剖视图;
图5为本发明中双槽预制桩的剖面结构示意图;
图6为本发明中单槽预制桩的剖面结构示意图;
图7为采用方案二时,图1的B-B剖视图;
图8为采用方案三时,图1的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明,以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思,但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例,对本领域的技术人员来说,在不脱离本发明之发明构思的前提下,没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1至图8所示,本发明公开的是一种组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,包括:
步骤S1、对基坑的施工场地进行平整,并迁出影响基坑施工的管线;
步骤S2、在所述施工场地施工多组搅拌桩1,以连接形成围绕待施工基坑的搅拌桩环带1-1;并且,在所述搅拌桩1中竖直插入预制桩2,以形成沿所述搅拌桩环带1-1延伸的预制桩环带2-1;
其中,应在搅拌桩1由孔内水泥浆与泥土所混合成的胶凝体初凝前,将相应的预制桩2插入,以免预制桩2难以插入或搅拌桩1对预制桩2的固定不牢固,搅拌桩1的施工时间与预制桩2的插入时间间隔不宜大于0.5小时;
其中,每一组所述搅拌桩1均可以单轴搅拌桩、双轴搅拌桩、三轴搅拌桩、多轴搅拌桩中的任意一种,按施工需要进行选择;
另外,预制桩2可以通过固定在地面上的定位导向架插入搅拌桩1中,以保证预制桩2的垂直度。
步骤S3、参见图4-1,在相邻两根所述预制桩2之间压入钢构件并填充微膨胀混凝土3,以将所述预制桩环带2-1连接形成围蔽所述待施工基坑的地下护壁;其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩2作用的连接钢构件4和外挂钢构件5,且所述外挂钢构件5具有伸出所述预制桩环带2-1内侧面的外挂部5-1;其中,微膨胀混凝土3可以不必填充至预制桩2通长的深度,一般填充至地下室6底板以下2m的位置即可。
步骤S4、参见图4-2,在所述地下护壁的围蔽范围内,分层分段开挖土方至基坑的底部,并且,清除所述地下护壁在内侧面上的表面水泥土,并进行挂网喷混凝土施工,使得外挂钢构件5的外挂部5-1露出在基坑中;
步骤S5、参见图4-3,在所述基坑进行地下室6施工,其中,所述外挂钢构件5的外挂部5-1外挂所述地下室6的衬墙6-1的钢筋并埋在所述衬墙6-1的混凝土中。
从而,本发明通过将搅拌桩1、预制桩2、连接钢构件4、外挂钢构件5和微膨胀混凝土3施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;
并且,利用外挂钢构件5的外挂部5-1外挂所述地下室6的衬墙6-1,能够取消地下室6的衬墙6-1在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室6的使用面积,并能够减少甚至取消地下室6的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室6的外墙,显著的节约了工程造价;
因此,本发明适用于支护结构用地受限、基坑施工范围狭小、工期要求紧张,要求地下室6紧贴基坑支护边线,且周边环境控制要求严格,限制基坑支护水平构件出红线的基坑支护工程,具有安全、工期短、工程造价低的优点。
以上为本实施例一的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述步骤S2中,施工在所述施工场地的搅拌桩1,还对应每一个所述外挂钢构件5所在位置连接形成有一条搅拌桩副带1-2,且每一条所述搅拌桩副带1-2均垂直连接在所述搅拌桩环带1-1的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带1-2中均插入有至少一根所述预制桩2,以形成与所述预制桩环带2-1外侧面垂直相连的预制桩副带2-2;其中,各条所述搅拌桩副带1-2和各个所述外挂钢构件5均优选沿所述搅拌桩环带1-1的延伸方向均匀间隔布置。
所述步骤S3中,所述外挂钢构件5还具有伸出所述预制桩环带2-1外侧面的连接部5-2,该外挂钢构件5的连接部5-2通过微膨胀混凝土3连接所述预制桩副带2-2中与预制桩环带2-1相连的预制桩2,并且,还在形成预制桩副带2-2的相邻两根所述预制桩2之间压入副带连接钢构件7并填充微膨胀混凝土3,以将所述预制桩副带2-2连接形成侧向支撑墙。
从而,本发明通过将搅拌桩1、预制桩2、副带连接钢构件7和微膨胀混凝土3施工形成多面侧向支撑墙,使每一面侧向支撑墙均与地下护壁连接形成“T”字形构造,以限制基坑外侧一定范围内土体的侧向位移,充分调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳,提高了支护结构的稳定性,有利于控制基坑的位移,实现基坑支护的经济性。
实施例二
在上述实施例一的基础上,本实施例二还采用了以下优选的实施方式:
所述预制桩环带2-1、预制桩副带2-2、微膨胀混凝土3、连接钢构件4、外挂钢构件5和副带连接钢构件7之间的连接方式,优选采用以下三种方案之一:
方案一、参见图2至图6,所述预制桩2具有矩形横截面,分为双槽预制桩2A和单槽预制桩2B,所述双槽预制桩2A在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽2A1,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,采用所述双槽预制桩2A组成所述预制桩环带2-1,采用所述单槽预制桩2B组成所述预制桩副带2-2;在所述连接钢构件4处,相邻两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1连接组成两个填充孔,所述连接钢构件4为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根双槽预制桩2A之间留有缝隙,该两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽2A1中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
其中,本文所述纵向是指图2、图7、图8的图示上下方向,本文所述横向是指图2、图7、图8的图示左右方向。
方案二、参见图5至图7,所述预制桩2具有矩形横截面,分为双槽预制桩2A和单槽预制桩2B,所述双槽预制桩2A在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽2A1,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,采用所述双槽预制桩2A组成所述预制桩环带2-1,采用所述单槽预制桩2B组成所述预制桩副带2-2;在所述连接钢构件4处,相邻两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1连接组成两个填充孔,所述连接钢构件4为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根双槽预制桩2A之间留有缝隙,该两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为腹板设有两块肋板5-3且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板5-3插入所述双列凹槽2A1中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、参见图6和图8,所述预制桩2为具有矩形横截面的单槽预制桩2B,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,在所述连接钢构件4处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述连接钢构件4为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根单槽预制桩2B之间留有缝隙,该两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为腹板设有一块肋板5-3且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板5-3插入所述单列凹槽2B1中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
以上为本实施例二的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述预制桩2具有沿其轴向延伸的中心孔2c,以减轻预制桩2的重量,便于运输;在所述步骤S3中,还在所述中心孔2c的顶部填充微膨胀混凝土,填充深度一般为2m。
实施例三
在上述实施例一或实施例二的基础上,本实施例三还采用了以下优选的实施方式:
所述施工方法在所述步骤S3之后、步骤S4之前还包括:
步骤S3-1、对所述地下护壁和侧向支撑墙以上的土体进行放坡开挖,并在所述地下护壁的顶部施工冠梁8,在所述侧向支撑墙的顶部施工连系梁9,其中,所述冠梁8和连系梁9均为钢筋混凝土梁,所述冠梁8和连系梁9的钢筋与相应预制桩2的钢筋搭接;
步骤S3-2、待冠梁8和连系梁9达到70%的设计强度后,在所述连系梁9的顶面放置楔形锚垫板10,该楔形锚垫板10具有向内倾斜的斜面,并且,进行预应力锚索11张拉,使得所述预应力锚索11的上端锁定在所述楔形锚垫板10的斜面,所述预应力锚索11的下端锚固在地下土体中。
从而,本发明通过设置预应力锚索11来进一步调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳并控制基坑位移,提高支护结构的刚度和抗倾覆能力,并避免预应力锚索11出红线,实现基坑的绿色环保开挖。
实施例四
本发明还公开了一种组合预制护壁方桩基坑支护结构,其优选采用实施例实施例一所述进行施工,包括:多组搅拌桩1相连形成的搅拌桩环带1-1;所述搅拌桩环带1-1中竖直插入有多根预制桩2以形成沿所述搅拌桩环带1-1延伸的预制桩环带2-1;相邻两根所述预制桩2之间压入有钢构件并填充微膨胀混凝土3,以使所述预制桩环带2-1连接形成地下护壁,其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩2作用的连接钢构件4和外挂钢构件5,且所述外挂钢构件5具有伸出所述预制桩环带2-1内侧面的外挂部5-1;并且,施工于所述地下护壁的围蔽范围内的基坑中设有地下室6,所述外挂钢构件5的外挂部5-1外挂所述地下室6的衬墙6-1的钢筋并埋在所述衬墙6-1的混凝土中,其中,所述地下室6施工前,所述地下护壁的内侧面进行表面水泥土清除以及挂网喷混凝土施工,使得外挂钢构件5的外挂部5-1露出在基坑中。
从而,本发明通过将搅拌桩1、预制桩2、连接钢构件4、外挂钢构件5和微膨胀混凝土3施工形成止水挡土一体的地下护壁,以为基坑提供支护稳定,保证了基坑能够在地下护壁的围蔽范围内快速安全的开挖;
并且,利用外挂钢构件5的外挂部5-1外挂所述地下室6的衬墙6-1,能够取消地下室6的衬墙6-1在常规施工时所需的肥槽,减少了基坑的挖填、扩大了地下室6的使用面积,并能够减少甚至取消地下室6的衬墙植筋,且使得地下护壁能够作为永久结构,无需进行拆除,在施工阶段和使用阶段均能够兼作地下室6的外墙,显著的节约了工程造价;
因此,本发明适用于支护结构用地受限、基坑施工范围狭小、工期要求紧张,要求地下室6紧贴基坑支护边线,且周边环境控制要求严格,限制基坑支护水平构件出红线的基坑支护工程,具有安全、工期短、工程造价低的优点。
以上为本实施例四的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述组合预制护壁方桩基坑支护结构对应每一个所述外挂钢构件5所在位置连接形成有一条由多组搅拌桩1相连形成的搅拌桩副带1-2,且每一条所述搅拌桩副带1-2均垂直连接在所述搅拌桩环带1-1的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带1-2中均插入有至少一根所述预制桩2,以形成与所述预制桩环带2-1外侧面垂直相连的预制桩副带2-2;其中,各条所述搅拌桩副带1-2和各个所述外挂钢构件5均优选沿所述搅拌桩环带1-1的延伸方向均匀间隔布置。
所述外挂钢构件5还具有伸出所述预制桩环带2-1外侧面的连接部5-2,该外挂钢构件5的连接部5-2通过微膨胀混凝土3连接所述预制桩副带2-2中与预制桩环带2-1相连的预制桩2,并且,在形成预制桩副带2-2的相邻两根所述预制桩2之间压入有副带连接钢构件7并填充微膨胀混凝土3,以使所述预制桩副带2-2连接形成侧向支撑墙。
从而,本发明通过将搅拌桩1、预制桩2、副带连接钢构件7和微膨胀混凝土3施工形成多面侧向支撑墙,使每一面侧向支撑墙均与地下护壁连接形成“T”字形构造,以限制基坑外侧一定范围内土体的侧向位移,充分调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳,提高了支护结构的稳定性,有利于控制基坑的位移,实现基坑支护的经济性。
实施例五
在上述实施例四的基础上,本实施例五还采用了以下优选的实施方式:
所述预制桩环带2-1、预制桩副带2-2、微膨胀混凝土3、连接钢构件4、外挂钢构件5和副带连接钢构件7之间的连接方式,优选采用以下三种方案之一:
方案一、参见图2至图6,所述预制桩2具有矩形横截面,分为双槽预制桩2A和单槽预制桩2B,所述双槽预制桩2A在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽2A1,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,采用所述双槽预制桩2A组成所述预制桩环带2-1,采用所述单槽预制桩2B组成所述预制桩副带2-2;在所述连接钢构件4处,相邻两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1连接组成两个填充孔,所述连接钢构件4为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根双槽预制桩2A之间留有缝隙,该两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽2A1中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
其中,本文所述纵向是指图2、图7、图8的图示上下方向,本文所述横向是指图2、图7、图8的图示左右方向。
方案二、参见图5至图7,所述预制桩2具有矩形横截面,分为双槽预制桩2A和单槽预制桩2B,所述双槽预制桩2A在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽2A1,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,采用所述双槽预制桩2A组成所述预制桩环带2-1,采用所述单槽预制桩2B组成所述预制桩副带2-2;在所述连接钢构件4处,相邻两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1连接组成两个填充孔,所述连接钢构件4为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根双槽预制桩2A之间留有缝隙,该两根双槽预制桩2A的双列凹槽2A1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为腹板设有两块肋板5-3且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板5-3插入所述双列凹槽2A1中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、参见图6和图8,所述预制桩2为具有矩形横截面的单槽预制桩2B,所述单槽预制桩2B在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽2B1;
并且,在所述连接钢构件4处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述连接钢构件4为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述外挂钢构件5处,相邻两根单槽预制桩2B之间留有缝隙,该两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1通过所述缝隙连通所述预制桩副带2-2中单槽预制桩2B的单列凹槽2B1组成异形填充孔,所述外挂钢构件5为腹板设有一块肋板5-3且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板5-3插入所述单列凹槽2B1中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件5的外挂部5-1和连接部5-2,所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土3;在所述副带连接钢构件7处,相邻两根单槽预制桩2B的单列凹槽2B1连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件7为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
以上为本实施例五的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述预制桩2具有沿其轴向延伸的中心孔2c,以减轻预制桩2的重量,便于运输;所述中心孔2c的顶部填充微膨胀混凝土,填充深度一般为2m。
实施例六
在上述实施例四或实施例五的基础上,本实施例六还采用了以下优选的实施方式:
所述地下护壁的顶部设有冠梁8,所述侧向支撑墙的顶部设有连系梁9,其中,所述冠梁8和连系梁9均为钢筋混凝土梁,所述冠梁8和连系梁9的钢筋与相应预制桩2的钢筋搭接;
所述连系梁9的顶面放置有楔形锚垫板10,该楔形锚垫板10具有向内倾斜的斜面,并且,所述组合预制护壁方桩基坑支护结构张拉有预应力锚索11,使得所述预应力锚索11的上端锁定在所述楔形锚垫板10的斜面,所述预应力锚索11的下端锚固在地下土体中。
从而,本发明通过设置预应力锚索11来进一步调动基坑外围周边土体的重力实现土体自稳并控制基坑位移,提高支护结构的刚度和抗倾覆能力,并避免预应力锚索11出红线,实现基坑的绿色环保开挖。
本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于,包括:
步骤S1、对基坑的施工场地进行平整;
步骤S2、在所述施工场地施工多组搅拌桩(1),以连接形成围绕待施工基坑的搅拌桩环带(1-1);并且,在所述搅拌桩(1)中竖直插入预制桩(2),以形成沿所述搅拌桩环带(1-1)延伸的预制桩环带(2-1);
步骤S3、在相邻两根所述预制桩(2)之间压入钢构件并填充微膨胀混凝土(3),以将所述预制桩环带(2-1)连接形成围蔽所述待施工基坑的地下护壁;其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩(2)作用的连接钢构件(4)和外挂钢构件(5),且所述外挂钢构件(5)具有伸出所述预制桩环带(2-1)内侧面的外挂部(5-1);
步骤S4、在所述地下护壁的围蔽范围内,分层分段开挖土方至基坑的底部,并且,清除所述地下护壁在内侧面上的表面水泥土,并进行挂网喷混凝土施工;
步骤S5、在所述基坑进行地下室(6)施工,其中,所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)外挂所述地下室(6)的衬墙(6-1)的钢筋并埋在所述衬墙(6-1)的混凝土中。
2.根据权利要求1所述组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于:所述步骤S2中,施工在所述施工场地的搅拌桩(1),还对应每一个所述外挂钢构件(5)所在位置连接形成有一条搅拌桩副带(1-2),且每一条所述搅拌桩副带(1-2)均垂直连接在所述搅拌桩环带(1-1)的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带(1-2)中均插入有至少一根所述预制桩(2),以形成与所述预制桩环带(2-1)外侧面垂直相连的预制桩副带(2-2);
所述步骤S3中,所述外挂钢构件(5)还具有伸出所述预制桩环带(2-1)外侧面的连接部(5-2),该外挂钢构件(5)的连接部(5-2)通过微膨胀混凝土(3)连接所述预制桩副带(2-2)中与预制桩环带(2-1)相连的预制桩(2),并且,还在形成预制桩副带(2-2)的相邻两根所述预制桩(2)之间压入副带连接钢构件(7)并填充微膨胀混凝土(3),以将所述预制桩副带(2-2)连接形成侧向支撑墙。
3.根据权利要求2所述组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于:所述预制桩环带(2-1)、预制桩副带(2-2)、微膨胀混凝土(3)、连接钢构件(4)、外挂钢构件(5)和副带连接钢构件(7)之间的连接方式,采用以下三种方案之一:
方案一、所述预制桩(2)具有矩形横截面,分为双槽预制桩(2A)和单槽预制桩(2B),所述双槽预制桩(2A)在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽(2A1),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,采用所述双槽预制桩(2A)组成所述预制桩环带(2-1),采用所述单槽预制桩(2B)组成所述预制桩副带(2-2);在所述连接钢构件(4)处,相邻两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)连接组成两个填充孔,所述连接钢构件(4)为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根双槽预制桩(2A)之间留有缝隙,该两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽(2A1)中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案二、所述预制桩(2)具有矩形横截面,分为双槽预制桩(2A)和单槽预制桩(2B),所述双槽预制桩(2A)在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽(2A1),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,采用所述双槽预制桩(2A)组成所述预制桩环带(2-1),采用所述单槽预制桩(2B)组成所述预制桩副带(2-2);在所述连接钢构件(4)处,相邻两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)连接组成两个填充孔,所述连接钢构件(4)为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根双槽预制桩(2A)之间留有缝隙,该两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为腹板设有两块肋板(5-3)且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板(5-3)插入所述双列凹槽(2A1)中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、所述预制桩(2)为具有矩形横截面的单槽预制桩(2B),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,在所述连接钢构件(4)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述连接钢构件(4)为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根单槽预制桩(2B)之间留有缝隙,该两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为腹板设有一块肋板(5-3)且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板(5-3)插入所述单列凹槽(2B1)中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
4.根据权利要求1至3任意一项所述组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于:所述预制桩(2)具有沿其轴向延伸的中心孔(2c);在所述步骤S3中,还在所述中心孔(2c)的顶部填充微膨胀混凝土。
5.根据权利要求2或3所述组合预制护壁方桩基坑支护结构的施工方法,其特征在于:所述施工方法在所述步骤S3之后、步骤S4之前还包括:
步骤S3-1、对所述地下护壁和侧向支撑墙以上的土体进行放坡开挖,并在所述地下护壁的顶部施工冠梁(8),在所述侧向支撑墙的顶部施工连系梁(9),其中,所述冠梁(8)和连系梁(9)均为钢筋混凝土梁,所述冠梁(8)和连系梁(9)的钢筋与相应预制桩(2)的钢筋搭接;
步骤S3-2、在所述连系梁(9)的顶面放置楔形锚垫板(10),该楔形锚垫板(10)具有向内倾斜的斜面,并且,进行预应力锚索(11)张拉,使得所述预应力锚索(11)的上端锁定在所述楔形锚垫板(10)的斜面,所述预应力锚索(11)的下端锚固在地下土体中。
6.一种组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于,包括:多组搅拌桩(1)相连形成的搅拌桩环带(1-1);所述搅拌桩环带(1-1)中竖直插入有多根预制桩(2)以形成沿所述搅拌桩环带(1-1)延伸的预制桩环带(2-1);相邻两根所述预制桩(2)之间压入有钢构件并填充微膨胀混凝土(3),以使所述预制桩环带(2-1)连接形成地下护壁,其中,所述钢构件分为均能够起到连接预制桩(2)作用的连接钢构件(4)和外挂钢构件(5),且所述外挂钢构件(5)具有伸出所述预制桩环带(2-1)内侧面的外挂部(5-1);并且,施工于所述地下护壁的围蔽范围内的基坑中设有地下室(6),所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)外挂所述地下室(6)的衬墙(6-1)的钢筋并埋在所述衬墙(6-1)的混凝土中,其中,所述地下室(6)施工前,所述地下护壁的内侧面进行表面水泥土清除以及挂网喷混凝土施工。
7.根据权利要求6所述组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于:所述组合预制护壁方桩基坑支护结构对应每一个所述外挂钢构件(5)所在位置连接形成有一条由多组搅拌桩(1)相连形成的搅拌桩副带(1-2),且每一条所述搅拌桩副带(1-2)均垂直连接在所述搅拌桩环带(1-1)的外侧面;并且,每一条所述搅拌桩副带(1-2)中均插入有至少一根所述预制桩(2),以形成与所述预制桩环带(2-1)外侧面垂直相连的预制桩副带(2-2);
所述外挂钢构件(5)还具有伸出所述预制桩环带(2-1)外侧面的连接部(5-2),该外挂钢构件(5)的连接部(5-2)通过微膨胀混凝土(3)连接所述预制桩副带(2-2)中与预制桩环带(2-1)相连的预制桩(2),并且,在形成预制桩副带(2-2)的相邻两根所述预制桩(2)之间压入有副带连接钢构件(7)并填充微膨胀混凝土(3),以使所述预制桩副带(2-2)连接形成侧向支撑墙。
8.根据权利要求7所述组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于:所述预制桩环带(2-1)、预制桩副带(2-2)、微膨胀混凝土(3)、连接钢构件(4)、外挂钢构件(5)和副带连接钢构件(7)之间的连接方式,采用以下三种方案之一:
方案一、所述预制桩(2)具有矩形横截面,分为双槽预制桩(2A)和单槽预制桩(2B),所述双槽预制桩(2A)在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽(2A1),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,采用所述双槽预制桩(2A)组成所述预制桩环带(2-1),采用所述单槽预制桩(2B)组成所述预制桩副带(2-2);在所述连接钢构件(4)处,相邻两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)连接组成两个填充孔,所述连接钢构件(4)为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根双槽预制桩(2A)之间留有缝隙,该两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为两个横向布置的工字钢,该两个工字钢的一端部插入所述双列凹槽(2A1)中,该两个工字钢的另一端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案二、所述预制桩(2)具有矩形横截面,分为双槽预制桩(2A)和单槽预制桩(2B),所述双槽预制桩(2A)在其相对的两个侧面对称设有沿其轴向延伸的双列凹槽(2A1),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,采用所述双槽预制桩(2A)组成所述预制桩环带(2-1),采用所述单槽预制桩(2B)组成所述预制桩副带(2-2);在所述连接钢构件(4)处,相邻两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)连接组成两个填充孔,所述连接钢构件(4)为两根分别插入该两个填充孔中且纵向布置的工字钢,该两个填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根双槽预制桩(2A)之间留有缝隙,该两根双槽预制桩(2A)的双列凹槽(2A1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为腹板设有两块肋板(5-3)且横向布置的工字钢,该工字钢的两块肋板(5-3)插入所述双列凹槽(2A1)中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢;
方案三、所述预制桩(2)为具有矩形横截面的单槽预制桩(2B),所述单槽预制桩(2B)在其相对的两侧侧面对称设有沿其轴向延伸的单列凹槽(2B1);
并且,在所述连接钢构件(4)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述连接钢构件(4)为一根插入该填充孔中且纵向布置的工字钢,该填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述外挂钢构件(5)处,相邻两根单槽预制桩(2B)之间留有缝隙,该两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)通过所述缝隙连通所述预制桩副带(2-2)中单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)组成异形填充孔,所述外挂钢构件(5)为腹板设有一块肋板(5-3)且横向布置的工字钢,该工字钢的肋板(5-3)插入所述单列凹槽(2B1)中,该工字钢的两个端部分别作为所述外挂钢构件(5)的外挂部(5-1)和连接部(5-2),所述异形填充孔中填充微膨胀混凝土(3);在所述副带连接钢构件(7)处,相邻两根单槽预制桩(2B)的单列凹槽(2B1)连接组成一个填充孔,所述副带连接钢构件(7)为一根插入该一个填充孔中且横向布置的工字钢。
9.根据权利要求6至8任意一项所述组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于:所述预制桩(2)具有沿其轴向延伸的中心孔(2c);所述中心孔(2c)的顶部填充微膨胀混凝土。
10.根据权利要求7或8所述组合预制护壁方桩基坑支护结构,其特征在于:所述地下护壁的顶部设有冠梁(8),所述侧向支撑墙的顶部设有连系梁(9),其中,所述冠梁(8)和连系梁(9)均为钢筋混凝土梁,所述冠梁(8)和连系梁(9)的钢筋与相应预制桩(2)的钢筋搭接;
所述连系梁(9)的顶面放置有楔形锚垫板(10),该楔形锚垫板(10)具有向内倾斜的斜面,并且,所述组合预制护壁方桩基坑支护结构张拉有预应力锚索(11),使得所述预应力锚索(11)的上端锁定在所述楔形锚垫板(10)的斜面,所述预应力锚索(11)的下端锚固在地下土体中。
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