CN113513026A - 一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法 - Google Patents

一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法，包括地基和压顶，所述地基上一侧对称竖直插接设有导向架，导向架内分别插接设有拉森钢板桩和后端锚固桩，且地基的拉森钢板桩一侧均匀插接设有若干H型钢，所述拉森钢板桩和后端锚固桩上端均匀贯穿连接设有若干背拉锚固钢筋，压顶下端两侧分别开设有对接槽，本发明专利与传统软土地基深基坑支护方式相比施工速度快，基坑内部不用加设横向支撑，无需等待混凝土成型养护周期，能够在较短时间内达到开挖要求，缩短基坑围护结构的施工工期，所使用材料均为可周转使用材料，可有效降低工程施工成本，减少了施工用水、钢筋及混凝土的用量，且基本不产生建筑垃圾。

Description

一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，具体为一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法。
背景技术
随着建筑行业的不断发展，行业竞争不断加剧，工期紧张的EPC工程越来越多，施工难度也不断加大，尤其是长三角地区软土地基深基坑支护工程，现有技术中常规软土地基区域深基坑支护工程一直以来主要采用重力式水泥土墙、地下连续墙、灌注桩排桩、SMW工法桩、钢板桩等工艺，重力式水泥土墙、地下连续墙、灌注桩排桩、SMW工法桩施工及养护周期较长，无法满足工期要求；普通钢板桩抗侧刚度相对较小，软土深基坑单独使用无法满足安全要求，同时对于绿色施工相背离，且施工过程中材料损耗严重，增加额外的财产支出的同时，且造成较多建筑垃圾，污染环境，为了更好的控制基坑变形、保证周边环境安全、满足工期要求，特发明该施工方法进行完善上述所提出的施工问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括地基和压顶，所述地基上一侧对称竖直插接设有导向架，导向架内分别插接设有拉森钢板桩和后端锚固桩，且地基的拉森钢板桩一侧均匀插接设有若干H型钢，所述拉森钢板桩和后端锚固桩上端均匀贯穿连接设有若干背拉锚固钢筋，压顶下端两侧分别开设有对接槽，拉森钢板桩和后端锚固桩上端分别插接置于两个对接槽内，且压顶下端与背拉锚固钢筋上端相接触。
一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法：
S1.施工准备：对软土地基区域的的施工使用设备以及准备工作进行完善：
步骤一：针对该软土区域的施工进行设计方案，包括对方案的研究复核，以及对于该软土区域的承载力进行预估盐酸；
步骤二：施工机械的准备以及调动，同时对施工机械进行检测维修，确保在进行施工过程中机械设备的正常使用，且准备好辅助深基坑开挖的材料，包括竖向支护体系、加固双轴搅拌桩、混凝土锚固钢筋压顶、背部锚固桩；
步骤三：对施工区域进行清理和整顿，对场地的施工环境进行处理；
步骤四：分别对前段围护钢板桩、后端锚固桩以及前后端连接压顶进行定位，确定施工的准确位置，进行整理记录分析，留存档案；
步骤五：对前段围护钢板桩和后端锚固桩的定位位置进行导向架的安装，等待安装拉森钢板桩以及后端锚固桩。
S2.施工阶段：对施工准备的场地、机械以及材料进行施工操作：
步骤一：通过预先安装的导向架进行对拉森钢板桩进行安装；
步骤二：通过预先安装的导向架进对后端锚固桩进行安装操作；
步骤三：待拉森钢板桩和后端锚固桩施工完成后，进行背拉锚固钢筋的连接，使内外钢板桩形成有效连接，然后混凝土压顶安装；
步骤四：对安装操作完成的工程验收记录，同时基坑桩进行养护。
S3：对地基区域进行土方开发，同时对于基坑进行监测数据登记分析。
优选的，组合钢板桩采用Ⅳ拉森钢板桩内侧间隔布置HW340×250×9×14的工字钢，可以克服拉森钢板桩自身柔性变形造成拉森钢板桩咬口开裂及增加抵抗侧向压力的刚度。
优选的，通过混凝土压顶内配锚固钢筋，将前端组合钢板支护桩与后端锚固桩进行连接，形成整体受力体系。
优选的，与传统软土地基区域常用的重力式水泥土墙、地下连续墙、灌注桩排桩、SMW工法桩等支护方式相比施工速度快，基坑内部不用加设横向支撑，无需等待混凝土成型养护周期，能够在较短时间内达到开挖要求。
优选的，通过增加后端锚固桩，有效解决解决了传统钢板桩围护体系侧向刚度小的问题，体系整体受力，稳定可靠。
优选的，使用的钢板桩可多次周转使用，且围护钢板桩与后端锚固桩之间连接的压顶可与施工道路相结合设置，可有效降低工程成本。
优选的，钢板桩及锚固桩部分均采用钢结构且可回收，此外施工过程中所涉及的材料、设备等均可以循环利用，具有节能、环保、绿色的施工特点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明专利与传统软土地基深基坑支护方式相比施工速度快，基坑内部不用加设横向支撑，无需等待混凝土成型养护周期，能够在较短时间内达到开挖要求，缩短基坑围护结构的施工工期；
2.所使用的主要材料钢板桩、工字钢等均为可周转使用材料，可在施工完成后拔除，可有效降低工程施工成本，并且响应国家大力倡导的绿色施工要求，与传统混凝土结构相比较，减少了施工用水、钢筋及混凝土的用量，且基本不产生建筑垃圾；
3.此外施工过程中所涉及的材料、设备等均可以循环利用，具有节能、环保、绿色的施工特点。
附图说明
图1为本发明步骤流程；
图2为本发明的施工主视图；
图3为本发明的导向架安装图。
图中：地基1、导向架2、拉森钢板桩3、后端锚固桩4、H型钢5、背拉锚固钢筋6、压顶7。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩：包括地基1和压顶7，所述地基1上一侧对称竖直插接设有导向架2，导向架2内分别插接设有拉森钢板桩3和后端锚固桩4，且地基1的拉森钢板桩3一侧均匀插接设有若干H型钢5，所述拉森钢板桩3和后端锚固桩4上端均匀贯穿连接设有若干背拉锚固钢筋6，压顶7下端两侧分别开设有对接槽，拉森钢板桩3和后端锚固桩4上端分别插接置于两个对接槽内，且压顶7下端与背拉锚固钢筋6上端相接触。
一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法：
1、施工工艺流程：
S1.施工准备：对软土地基区域的的施工使用设备以及准备工作进行完善：
步骤一：针对该软土区域的施工进行设计方案，包括对方案的研究复核，以及对于该软土区域的承载力进行预估盐酸；
步骤二：施工机械的准备以及调动，同时对施工机械进行检测维修，确保在进行施工过程中机械设备的正常使用，且准备好辅助深基坑开挖的材料，包括竖向支护体系、加固双轴搅拌桩、混凝土锚固钢筋压顶7、背部锚固桩；
步骤三：对施工区域进行清理和整顿，对场地的施工环境进行处理；
步骤四：分别对前段围护钢板桩、后端锚固桩4以及前后端连接压顶7进行定位，确定施工的准确位置，进行整理记录分析，留存档案；
步骤五：对前段围护钢板桩和后端锚固桩4的定位位置进行导向架2的安装，等待安装拉森钢板桩3以及后端锚固桩4。
S2.施工阶段：对施工准备的场地、机械以及材料进行施工操作：
步骤一：通过预先安装的导向架2进行对拉森钢板桩3进行安装；
步骤二：通过预先安装的导向架2进对后端锚固桩4进行安装操作；
步骤三：待拉森钢板桩3和后端锚固桩4施工完成后，进行背拉锚固钢筋6的连接，使内外钢板桩形成有效连接，然后混凝土压顶7安装；
步骤四：对安装操作完成的工程验收记录，同时基坑桩进行养护。
S3：对地基区域进行土方开发，同时对于基坑进行监测数据登记分析。
2、施工操作要点：
(1)、导向架的安装
在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导向架2，导向架2安装注意事项：
1).采用经纬仪和水平仪控制和调整其位置；
2).通过测量组抄平定出导向架2中心线，再将导向架2安装于三角托架上，三角托架采用角钢焊接而成，与导向架2配套使用；
3).导向架2的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效；
4).导向架2不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形；
5).导向架2的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞、挤压。
(2)、拉森钢板桩施工
钢板桩施打前要熟悉地下管线和构筑物情况，然后在钢板桩锁扣内涂油脂，以方便打入。
为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。插打在导向架2上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架2，插打过程中，在互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直、钢板桩100％咬合，钢板桩的咬合程度决定了该围护体系的止水效果，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩，在整个钢板桩施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置。如需最后合拢，到剩下最后5片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。
钢板桩在插打过程中，钢板桩下端有上挤压，钢板桩锁口和锁口之间缝隙较大，上端总会产生向远离第一根钢板桩的方向倾斜，因此，每打四五根钢板桩就要用垂球吊线，将钢板桩的倾斜度控制在1％以内，超过限定的倾斜度应予纠偏。
(3)、H型钢施工
在钢板桩内侧间隔施打H型钢5。为确保拉森钢板桩3与H型钢5的紧密贴合，满足组合型钢钢板桩整体性能，施工时必须确保质量，外侧钢板桩通过锁扣紧密搭接，施工H型钢5时与钢板桩贴合紧密，在H型钢5的上部翼缘板与拉森钢板桩3满焊焊接牢固，以确保H型钢5与拉森钢板桩3的整体变形，提高组合型钢钢板桩的整体抗力性能。
(4)、压顶施工
待拉森钢板桩3和后端锚固桩4施工完成后，进行背拉锚固钢筋6的连接，使内外钢板桩形成有效连接，完成受力体系的施工。
最后进行250mm厚的配筋压顶7混凝土结构施工，在防止雨水侵蚀土体的同时也能兼用施工环形通道，在养护14天后进行基坑监测点布置。
为确保锚固钢筋与前后锚固段紧贴，确保前端支护钢板桩受的侧向力能第一时间传给后锚固段，避免竖向支护先变形后传力，此问题产生主因是钢筋下料过程中存在偏差，锚固区与工字钢会存在缝隙，通过与专家研究讨论后，在缝隙处增设钢嵌板，避免支护变形较大后才传力给后锚固段。
(5)、基坑监测
在基坑支护施工前，委托有资质的第三方检测单位进行全过程监测，监测预警值如下：
Figure BDA0003032079960000081
Figure BDA0003032079960000091
本发明的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩及其施工方法，施工速度快，无需养护，能够很快达到开挖要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩：包括地基(1)和压顶(7)，其特征在于：所述地基(1)上一侧对称竖直插接设有导向架(2)，导向架(2)内分别插接设有拉森钢板桩(3)和后端锚固桩(4)，且地基(1)的拉森钢板桩(3)一侧均匀插接设有若干H型钢(5)，所述拉森钢板桩(3)和后端锚固桩(4)上端均匀贯穿连接设有若干背拉锚固钢筋(6)，压顶(7)下端两侧分别开设有对接槽，拉森钢板桩(3)和后端锚固桩(4)上端分别插接置于两个对接槽内，且压顶(7)下端与背拉锚固钢筋(6)上端相接触。
2.一种如权利要求1所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.施工准备：对软土地基区域的的施工使用设备以及准备工作进行完善：
步骤一：针对该软土区域的施工进行设计方案，包括对方案的研究复核，以及对于该软土区域的承载力进行预估盐酸；
步骤二：施工机械的准备以及调动，同时对施工机械进行检测维修，确保在进行施工过程中机械设备的正常使用，且准备好辅助深基坑开挖的材料，包括竖向支护体系、加固双轴搅拌桩、混凝土锚固钢筋压顶(7)、背部锚固桩；
步骤三：对施工区域进行清理和整顿，对场地的施工环境进行处理；
步骤四：分别对前段围护钢板桩、后端锚固桩(4)以及前后端连接压顶(7)进行定位，确定施工的准确位置，进行整理记录分析，留存档案；
步骤五：对前段围护钢板桩和后端锚固桩(4)的定位位置进行导向架(2)的安装，等待安装拉森钢板桩(3)以及后端锚固桩(4)。
S2.施工阶段：对施工准备的场地、机械以及材料进行施工操作：
步骤一：通过预先安装的导向架(2)进行对拉森钢板桩(3)进行安装；
步骤二：通过预先安装的导向架(2)进对后端锚固桩(4)进行安装操作；
步骤三：待拉森钢板桩(3)和后端锚固桩(4)施工完成后，进行背拉锚固钢筋(6)的连接，使内外钢板桩形成有效连接，然后混凝土压顶(7)安装；
步骤四：对安装操作完成的工程验收记录，同时基坑桩进行养护。
S3：对地基区域进行土方开发，同时对于基坑进行监测数据登记分析。
3.根据权利要求2所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：组合钢板桩采用Ⅳ拉森钢板桩(3)内侧间隔布置HW340×250×9×14的工字钢，可以克服拉森钢板桩(3)自身柔性变形造成拉森钢板桩(3)咬口开裂及增加抵抗侧向压力的刚度。
4.根据权利要求2所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：通过混凝土压顶(7)内配锚固钢筋，将前端组合钢板支护桩与后端锚固桩(4)进行连接，形成整体受力体系。
5.根据权利要求2所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：与传统软土地基区域常用的重力式水泥土墙、地下连续墙、灌注桩排桩、SMW工法桩等支护方式相比施工速度快，基坑内部不用加设横向支撑，无需等待混凝土成型养护周期，能够在较短时间内达到开挖要求。
6.根据权利要求2所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：通过增加后端锚固桩(4)，有效解决解决了传统钢板桩围护体系侧向刚度小的问题，体系整体受力，稳定可靠。
7.根据权利要求2所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：使用的钢板桩可多次周转使用，且围护钢板桩与后端锚固桩(4)之间连接的压顶(7)可与施工道路相结合设置，可有效降低工程成本。
8.根据权利要求1所述的一种软土地基深基坑桩端后锚固组合钢板桩施工方法，其特征在于：钢板桩及锚固桩部分均采用钢结构且可回收，此外施工过程中所涉及的材料、设备等均可以循环利用，具有节能、环保、绿色的施工特点。
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