CN113373941A - 板桩基坑围护结构及其防水施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种板桩基坑围护结构及其防水施工方法，板桩基坑围护结构由多个钢板桩拼接形成，钢板桩包括平段和设置于平段两端的垂段；两个垂段位于平段同一侧，垂段和平段之间形成钝角；垂段远离平段一端设有延伸段，延伸段位于垂段远离平段一侧；垂段靠近平段一端设有第一锁扣，第一锁扣位于垂段远离平段的一侧；延伸段远离垂段的一端设有第二锁扣；相邻钢板桩的第一锁扣和第二锁扣相互扣合。板桩基坑围护结构的防水施工方法的步骤如下：将钢板桩打入到土体内部，使得相邻钢板桩的第一锁扣和第二锁扣相互扣合；相邻钢板桩的垂段和延伸段之间形成腔室，在腔室内部注入水泥进行搅拌形成搅拌桩。本申请能够提高相邻钢板桩之间的防水效果。

Description

板桩基坑围护结构及其防水施工方法

技术领域

本申请涉及基坑止水帷幕施工的技术领域，尤其是涉及一种板桩基坑围护结构及其防水施工方法。

背景技术

基坑围护结构通常用于基坑开挖之前的边缘围护，从而降低基坑开挖过程中出现侧壁坍塌的风险。

如图7所示，在基坑开挖之前，需要在周围打入一圈的钢板桩1，相邻钢板桩1之间相互扣合，从而抵挡土壤的侧压力。然后再进行钢板桩1所围成区域的基坑开挖。

钢板桩1由于施工过程中的弯折或者是生产过程中本身就存在的误差，相邻钢板桩1的锁扣在扣合完成后会出现空隙，在后期的施工过程中，地下水会从这些空隙渗入到基坑内部。目前，对相邻钢板桩1之间的防水处理通常是在土壤中打入水泥砂浆，使得钢板桩1外侧的土壤发生固结。或者利用水凝胶等材料在钢板桩1朝向基坑内部一侧进行封堵。

但是，采用钢板桩1外侧注入水泥砂浆的方式会导致钢板桩1外侧土壤大面积固结，通常的水泥砂浆喷射范围有数米设置十数米，对土壤的污染非常大。采用水凝胶等填补材料对钢板桩1内部进行封堵，由于钢板桩1外侧水流的作用力会导致封堵情况不佳，在后期使用过程中需要进行反复的封堵，效率较低。

因此，需要提供一种板桩基坑围护结构及其防水施工方法，能够有效止水。

发明内容

为了提高相邻钢板桩之间的防水效果，本申请提供一种板桩基坑围护结构及其防水施工方法。

第一方面，本申请提供一种板桩基坑围护结构，采用如下的技术方案：

一种板桩基坑围护结构，由多个钢板桩拼接形成，所述钢板桩包括平段和设置于平段两端的垂段；两个所述垂段位于平段同一侧，且垂段和平段之间形成钝角；所述垂段远离平段一端设置有延伸段，所述延伸段位于垂段远离平段一侧；所述垂段靠近平段的一端设置有第一锁扣，且第一锁扣位于垂段远离平段的一侧；所述延伸段远离垂段的一端设置有第二锁扣；相邻钢板桩的第一锁扣和第二锁扣相互扣合。

通过采用上述技术方案，延伸段的设置使得相邻钢板桩的垂段和延伸段能够围绕形成一个空间，而一般渗水发生在相邻钢板桩的连接位置。首先，第一锁扣和第二锁扣的设置，使得相邻钢板的连接更加牢固，也不容易发生弯曲形变，从而提高了相邻钢板桩之间的连接强度，一定程度上降低了渗水发生的概率。其次，由于渗水必须依次通过两组第一锁扣和第二锁扣的连接位置才能够渗入到板桩基坑围护结构的内侧，延长了渗水的渗径，从而提高了防水效果。

可选的，相邻所述钢板桩的垂段和延伸段围绕形成腔室，所述腔室内增设有搅拌桩。

通过采用上述技术方案，对第一锁扣和第二锁扣的连接位置进行封堵，从而进一步提高防水效果。并且，能够增强板桩基坑围护结构的整体结构强度。

可选的，所述搅拌桩内增设有钢筋笼。

通过采用上述技术方案，他提高搅拌桩的结构强度，从而增强对第一锁扣和第二锁扣连接位置的封堵效果。

可选的，所述钢筋笼顶部固定有传递板，所述传递板尺寸和腔室横截面配合，且所述传递板一侧固定有吊环。

通过采用上述技术方案，便于起吊钢筋笼，并且能够降低钢筋笼损坏的概率。

可选的，所述钢筋笼包括两个主笼和一个连接笼，两个主笼分别位于同一个钢板桩的第一锁扣和第二锁扣连线的两侧，所述连接笼位于两个主笼之间并和两个主笼形成整体。

通过采用上述技术方案，由于第一锁扣和第二锁扣的存在使得腔室的形状类似于两个拼接的矩形，且两个矩形在转角位置拼接。因此，设置两个主笼和一个连接笼能够使得钢筋笼的形状和腔室的形状匹配，从而更好地提高搅拌桩的整体结构强度。

可选的，所述主笼包括多根相互平行的主纵筋和多个包围于所有主纵筋外部的主箍筋，主箍筋沿腔室深度方向间隔布置；所述连接笼包括多根相互平行的连接纵筋和多个包围于所有连接纵筋外部的连接箍筋，连接箍筋沿腔室深度方向间隔布置；连接箍筋和主箍筋沿竖向交错设置；连接纵筋中有若干分别位于两个主笼的主箍筋内，且位于主箍筋内的连接纵筋和位于该主箍筋内的主纵筋之间连接有拉结筋。

通过采用上述技术方案，主笼和连接笼连接为整体，不仅便于钢筋笼的运输，也能够提高腔室的施工效率。

可选的，同一个钢板桩上的第一锁扣和第二锁扣的开口方向一致。

通过采用上述技术方案，当相邻钢板桩的第一锁扣和第二锁扣相互扣合时，由于第一锁扣和第二锁扣的开口方向一致，可以通过第一锁扣和第二锁扣的同向变形来缓解由于施工误差或者施工时造成的弯曲导致第一锁扣和第二锁扣无法扣合的问题，从而便于相邻钢板桩的扣合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：。

第二方面，本申请提供一种板桩基坑围护结构的防水施工方法，采用如下的技术方案：

一种板桩基坑围护结构的防水施工方法，包括如下步骤：将钢板桩打入到土体内部，使得相邻钢板桩的第一锁扣和第二锁扣相互扣合；相邻钢板桩的垂段和延伸段之间形成腔室，在腔室内部注入水泥进行搅拌形成搅拌桩。

通过采用上述技术方案，搅拌桩和钢板桩形成整体，既具备较强的挡土能力，也具备良好的防水效果。并且搅拌桩和钢板桩在后期施工完成后能够利用拔桩机拔出土体，且搅拌桩和钢板桩之间能够在拔桩过程中分离，便于再次利用。

可选的，在搅拌桩凝固之前，将钢筋笼打入到腔室内部。

通过采用上述技术方案，减小钢筋笼进入的阻力，同时能够使得钢筋笼和腔室内部的土壤更加紧密地连接。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.在钢板桩上设置第一锁扣和第二锁扣，使得相邻钢板桩连接后能够在连接位置形成一个四周封闭的空间，既提高了钢板桩连接位置的连接强度，也延长了渗水的渗径，提高了防水效果；

2.在相邻钢板桩连接位置的腔室内设置搅拌桩，提高相邻钢板桩连接位置的结构强度，从而降低第一锁扣和第二锁扣形变的概率，从而提高防水效果。

附图说明

图1是钢板桩打入土体后的俯视结构示意图；

图2是钢筋笼插入到腔室内部后的俯视结构示意图；

图3是图2中搅拌桩的俯视结构示意图；

图4是图3的A-A剖面图；

图5是图3中其中一根搅拌桩的放大结构示意图；

图6是图5中钢筋笼的右侧视结构示意图；

图7是背景技术的整体结构示意图。

图中，1、钢板桩；11、平段；12、垂段；121、第一锁扣；13、延伸段；131、第二锁扣；2、腔室；3、钢筋笼；31、主笼；311、主纵筋；312、主箍筋；32、连接笼；321、连接纵筋；322、连接箍筋；4、拉结筋；5、搅拌桩；6、传递板；61、吊环。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种板桩基坑围护结构。参照图1，板桩基坑围护结构由多个钢板桩1拼接而成，相邻钢板桩1之间相互扣合且收尾相接。

钢板桩1包括平段11、设置于平段11两端的垂段12以及设置于垂段12远离平段11一端的延伸段13。两个垂段12位于平段11的同一侧，且垂段12和平段11之间形成钝角。延伸段13位于垂段12上背离平段11的一侧，且延伸段13和平段11相互平行。

垂段12靠近平段11的一端设置有第一锁扣121，延伸段13悬空的一端设置有第二锁扣131，第一锁扣121和第二锁扣131的开口方向均朝向平段11所在直线。

相邻的钢板桩1的两个垂段12和两个延伸段13共同围绕形成腔室2，第一锁扣121和第二锁扣131的连接位置使得腔室2的边缘内凹。

结合图2和图3，腔室2内设有搅拌桩5（见图5），且搅拌桩5内部设置有钢筋笼3（见图5）。钢筋笼3的顶部焊接有传递板6，传递板6的尺寸和腔室2横截面配合，使得传递板6的边缘不会干涉相邻钢板桩1的侧壁。结合图3和图4，传递板6背离钢筋笼3的一侧固定有两个吊环61，便于起吊钢筋笼3。

结合图2和图5，钢筋笼3包括两个主笼31和一个连接笼32，两个主笼31位于与之相邻的其中一个钢板桩1的第一锁扣121和第二锁扣131的连线的两侧，且连接笼32位于两个主笼31之间。

结合头图5和图6，主笼31包括四根相互平行的主纵筋311和多个沿主纵筋311长度方向套接于主纵筋311外部的主箍筋312，相邻主箍筋312间隔设置，主纵筋311和主箍筋312之间通过铁丝绑扎固定。连接笼32包括四根相互平行的连接纵筋321和多个沿连接纵筋321长度方向套接于连接纵筋321外部的连接箍筋322，连接纵筋321和连接箍筋322之间通过铁丝绑扎固定。连接纵筋321和主纵筋311相互平行，相邻连接箍筋322间隔设置。

,其中，位于连接箍筋322对角位置的两根连接纵筋321分别位于两个主箍筋312内部，两个主笼31均有一根主纵筋311位于连接箍筋322内部。位于主箍筋312内部的连接纵筋321和与之临近的位于连接箍筋322内部的主纵筋311之间连接有拉结筋4，拉结筋4和主纵筋311、拉结筋4和连接纵筋321之间通过铁丝绑扎固定。

本申请实施例还公开了一种板桩基坑围护结构的防水施工方法，结合图1-6，其包括如下步骤：

S1，打钢板桩1；

对施工区域进行放样，确定钢板桩1的位置和数量。利用打拔桩机或者打桩机将钢板桩1打入到土体内部，使得相邻钢板桩1的第一锁扣121和第二锁扣131相互扣合。且相邻钢板桩1的垂段12和延伸段13之间形成腔室2。

S2，钢筋笼3绑扎；

准备主纵筋311、主箍筋312、连接纵筋321、连接箍筋322和拉结筋4。四根主纵筋311和围绕于四根主纵筋311外部的主箍筋312共同形成主笼31，四根连接纵筋321和围绕于四根连接纵筋321外部的连接箍筋322共同形成连接笼32。在绑扎过程中，将主纵筋311和连接纵筋321按照位置需求进行架设放置，然后在主纵筋311外部套接主箍筋312进行绑扎。完成一对主箍筋312绑扎后，将拉结筋4绑扎于对应的主纵筋311和连接筋之间。然后，在连接纵筋321外部套接连接箍筋322进行绑扎，如此依次交替进行，使得两个主笼31和一个连接笼32共同形成钢筋笼3。

在钢筋笼3的端部放置传递板6，传递板6平行于主箍筋312，并将主纵筋311和连接纵筋321焊接于传递板6的侧面。在传递板6的另一侧面焊接两个吊环61，便于后期起吊钢筋笼3。

S3，搅拌桩5施工；

利用搅拌桩5机在腔室2位置注入水泥并进行搅拌，使得腔室2内形成水泥和土壤的混合材料。混合材料处于湿润柔软的状态下，施力于吊环61起吊钢筋笼3并将钢筋笼3插入到腔室2顶部。利用打桩机，施力于传递板6将钢筋笼3压入到混合材料内，直至传递板6和钢板桩1顶部接近，停止对钢筋笼3的压入。钢筋笼3压入腔室2内部后，传递板6边缘和钢板桩1侧壁之间间隙配合。待混合材料凝固后形成搅拌桩5。

S4，后续处理；

基坑施工完成后，利用打拔桩机将钢板桩1拔出土体。将吊索扣接于吊环61上，将搅拌桩5拔出土体，搅拌桩5可以作为后期施工过程中的挡土墙进行使用，提高资源的利用率，也减少了将搅拌桩5留置于土体内对土壤造成的污染。

其中，S1和S2同步进行。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种板桩基坑围护结构，由多个钢板桩(1)拼接形成，所述钢板桩(1)包括平段(11)和设置于平段(11)两端的垂段(12)；两个所述垂段(12)位于平段(11)同一侧，且垂段(12)和平段(11)之间形成钝角；其特征在于：所述垂段(12)远离平段(11)一端设置有延伸段(13)，所述延伸段(13)位于垂段(12)远离平段(11)一侧；所述垂段(12)靠近平段(11)的一端设置有第一锁扣(121)，且第一锁扣(121)位于垂段(12)远离平段(11)的一侧；所述延伸段(13)远离垂段(12)的一端设置有第二锁扣(131)；相邻钢板桩(1)的第一锁扣(121)和第二锁扣(131)相互扣合。

2.根据权利要求1所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：相邻所述钢板桩(1)的垂段(12)和延伸段(13)围绕形成腔室(2)，所述腔室(2)内增设有搅拌桩(5)。

3.根据权利要求2所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：所述搅拌桩(5)内增设有钢筋笼(3)。

4.根据权利要求3所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：所述钢筋笼(3)顶部固定有传递板(6)，所述传递板(6)尺寸和腔室(2)横截面配合，且所述传递板(6)一侧固定有吊环(61)。

5.根据权利要求3所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：所述钢筋笼(3)包括两个主笼(31)和一个连接笼(32)，两个主笼(31)分别位于同一个钢板桩(1)的第一锁扣(121)和第二锁扣(131)连线的两侧，所述连接笼(32)位于两个主笼(31)之间并和两个主笼(31)形成整体。

6.根据权利要求5所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：所述主笼(31)包括多根相互平行的主纵筋(311)和多个包围于所有主纵筋(311)外部的主箍筋(312)，主箍筋(312)沿腔室(2)深度方向间隔布置；所述连接笼(32)包括多根相互平行的连接纵筋(321)和多个包围于所有连接纵筋(321)外部的连接箍筋(322)，连接箍筋(322)沿腔室(2)深度方向间隔布置；连接箍筋(322)和主箍筋(312)沿竖向交错设置；连接纵筋(321)中有若干分别位于两个主笼(31)的主箍筋(312)内，且位于主箍筋(312)内的连接纵筋(321)和位于该主箍筋(312)内的主纵筋(311)之间连接有拉结筋(4)。

7.根据权利要求1所述的板桩基坑围护结构，其特征在于：同一个钢板桩(1)上的第一锁扣(121)和第二锁扣(131)的开口方向一致。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的板桩基坑围护结构的防水施工方法，其特征在于：包括如下步骤：将钢板桩(1)打入到土体内部，使得相邻钢板桩(1)的第一锁扣(121)和第二锁扣(131)相互扣合；相邻钢板桩(1)的垂段(12)和延伸段(13)之间形成腔室(2)，在腔室(2)内部注入水泥进行搅拌形成搅拌桩(5)。

9.根据权利要求8所述的板桩基坑围护结构及其防水施工方法，其特征在于：在搅拌桩(5)凝固之前，将钢筋笼(3)打入到腔室(2)内部。

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