CN116201134A - 一种静压斜桩支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙和斜撑结构，斜撑结构包括连续梁、斜桩和压顶盖，连续梁横向固定设置在支护墙上；连续梁的内侧设有静压作业部，静压作业部上设有多根紧固连接件，静压作业部用于支撑安装静压反力设备和压顶盖，紧固连接件用于安装固定静压反力设备和用于安装固定压顶盖，静压反力设备用于将斜桩斜向压入到预定地层；斜桩被压入到预定地层后，压顶盖通过紧固连接件安装固定在静压作业部上，压顶盖顶紧在斜桩的顶部。本发明还公开一种实施上述静压斜桩支护结构的施工方法。本发明的静压斜桩支护结构及其施工方法具有造价低、承载力大、适用范围广且精度高的优点。

Description

一种静压斜桩支护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种静压斜桩支护结构及其施工方法。

背景技术

斜桩基坑支护技术可以敞开式挖土，减少挖土时间，节约支撑施工时间，加快地下结构施工，降低工程造价。近年来出现了多种斜桩支护技术，现有的斜桩支护技术主要包括：

预制桩静压成桩技术。一般采用自带配重的静压机械将预制桩压入预定地层中。该技术存在施工占地空间较大、工效较低、单桩承载力受限、硬土层难以穿透、成本较高等缺点。

插型钢配合水泥土加固技术。对土体采用搅拌桩或高压旋喷桩等水泥土桩加固后，再插入型钢或水泥土桩施工时同时插入型钢，形成斜桩，考虑水泥对斜桩周围土体的加固作用。该工艺施工简单，施工成本较低，主要适用于开挖深度小的软土基坑。但由于施工工艺特点，该技术存在单桩承载力较小、斜桩间距小、倾角精度低、施工作业条件差、工效低、承载力不易控制等缺点。

且现有的斜桩支护技术适用于平面面积大、且基坑开挖深度小于10米的基坑工程，对于基坑开挖深度大于10米的基坑工程则一般不适用。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种造价低、承载力大、适用范围广且精度高的静压斜桩支护结构及其施工方法。

一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙和斜撑结构，所述斜撑结构包括连续梁、斜桩和压顶盖，所述连续梁横向固定设置在所述支护墙上；所述连续梁的内侧设有静压作业部，所述静压作业部上设有多根紧固连接件，所述静压作业部用于支撑安装静压反力设备和所述压顶盖，所述紧固连接件用于安装固定静压反力设备和用于安装固定所述压顶盖，静压反力设备用于将所述斜桩斜向压入到预定地层；所述斜桩被压入到预定地层后，所述压顶盖通过所述紧固连接件安装固定在所述静压作业部上，所述压顶盖顶紧在所述斜桩的顶部。

在其中一个实施例中，所述静压作业部为倾斜的斜面，所述静压作业部的倾斜角度与所述斜桩的倾斜角度一致。

在其中一个实施例中，所述静压斜桩支护结构包括至少两道所述斜撑结构，至少两道所述斜撑结构沿着所述支护墙至上而下排列设置；一道所述斜撑结构的连续梁固定设置在所述支护墙的顶部，构成一道冠梁斜撑结构；其余所述斜撑结构的连续梁沿着所述支护墙的内侧至上而下排列设置，构成至少一道腰梁斜撑结构；所述腰梁斜撑结构中的连续梁通过在所述支护墙的内侧植筋浇筑施工而成。

在其中一个实施例中，所述压顶盖与所述斜桩的顶部之间设有传力垫，所述传力垫对所述斜桩施加预应力。

在其中一个实施例中，所述斜桩为多段单元桩拼装而成；所述单元桩的一端设有公头，所述单元桩的另一端设有母头，所述公头上开设有多个第一连接孔，所述母头上开设有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述单元桩的公头插设在另一所述单元桩的母头中，两段所述单元桩通过所述第一连接孔和所述第二连接孔采用螺栓连接的方式拼装。

在其中一个实施例中，所述静压作业部上设有板座，所述紧固连接件垂直设置在所述板座上，所述紧固连接件的第一端穿过所述板座而固定设置在所述连续梁内，所述紧固连接件的第二端为螺纹结构，所述压顶盖通过所述紧固连接件的第二端安装固定在所述板座上；所述压顶盖包括顶板部、两个侧连部和两个安装部；两个所述安装部设置在所述顶板部的两侧，两个所述安装部平行于所述板座设置，所述顶板部垂直于所述安装部设置，两个所述侧连部分别连接在所述顶板部和两个所述安装部之间；两个所述安装部上设有与所述紧固连接件对应的安装孔，所述压顶盖通过紧固连接件与安装孔的配合安装在所述板座上。

另外，本发明还提供一种静压斜桩支护结构的施工方法，其包括以下步骤：

S1，施工支护墙；

S2，开挖地面土体至预定连续梁位置的深度以下，在预定连续梁位置处的所述支护墙上施工横向的连续梁，在所述连续梁的内侧施工出静压作业部，在所述静压作业部上预设多根紧固连接件；

S3，将静压反力设备的锚固孔对准所述紧固连接件，通过所述紧固连接件将静压反力设备安装固定在所述静压作业部上，并使静压反力设备的压桩方向与预定的斜桩角度方向一致；

S4，将斜桩放置在静压反力设备上，操作静压反力设备将所述斜桩逐渐压入土体直至达到预定地层；

S5，拆除静压反力设备，通过所述紧固连接件将压顶盖安装固定在所述静压作业部上，并使所述压顶盖顶紧在所述斜桩的顶部；

S6，重复步骤S3至步骤S5，施工多根斜桩。

在其中一个实施例中，所述静压斜桩支护结构的施工方法还包括步骤S7，再次开挖土体至下一道预定连续梁位置的深度以下，重复步骤S2至步骤S6，施工出至少两道由所述连续梁、所述斜桩和所述压顶盖所构成的斜撑结构。

在其中一个实施例中，所述步骤S4还包括如下步骤：操作所述静压反力设备将所述斜桩逐渐压入达到预定地层后，割断所述斜桩或继续将所述斜桩向下压入，在所述斜桩的顶部与所述压顶盖之间留出加塞传力垫的空间；所述步骤S5还包括如下步骤：安装固定所述压顶盖后，在所述压顶盖和所述斜桩的顶部之间安装可调支撑设备，调节可调支撑设备对所述斜桩施加预应力，再在所述压顶盖和所述斜桩的顶部之间塞入传力垫；塞入所述传力垫后，松开并取下可调支撑设备。

在其中一个实施例中，所述静压斜桩支护结构的施工方法还包括步骤S8：

S8.1，将基坑开挖到底；施工工程桩和地下室结构至地面，其中，所述地下室结构包括地下室底板、侧墙以及地下室楼板；所述斜桩穿过所述地下室底板、侧墙以及地下室楼板的位置，在所述地下室底板上预留底板洞口，在所述侧墙上预留侧墙洞口，在所述地下室楼板上预留楼板洞口；

S8.2，在无斜桩位置，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至基坑顶部；在有所述斜桩位置，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至所述侧墙洞口的下方；

S8.3，拔出斜桩，修补密实所述底板洞口、侧墙洞口和楼板洞口，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至基坑顶部。

实施本发明所述的静压斜桩支护结构及其施工方法，相对于现有技术具有如下的优点：

承载力大：连续梁横向固定设置在支护墙上，连续梁的内侧设置静压作业部，这样，在施工斜桩将其压入时，将静压反力设备通过静压作业部上的紧固连接件安装固定在静压作业部上，压桩时静压反力设备所需要的反力，是利用支护墙和连续梁的抗拔力以及紧固连接件的抗剪作用作为反力源来实现的，而无需依赖静压反力设备的自身配重，这样施工本发明的静压斜桩支护结构则仅需使用体型非常小的静压反力设备就可以将斜桩斜向压入到预定地层，并能使斜桩达到很大的承载力，大大减少整个工程的斜桩数量，既解决了传统斜桩施工工艺承载力小的问题，又大幅降低整体工程造价，且安全性能高。斜桩被压入到预定地层后，拆除静压反力设备，通过紧固连接件将压顶盖安装固定在静压作业部上，压顶盖顶紧在斜桩的顶部，斜桩通过压顶盖的压力和紧固连接件的抗剪力作用，对连续梁和支护墙起到斜向支撑，确保基坑或边坡的安全。

应用范围广：如此静压斜桩支护结构设计，所需静压反力设备体型可以非常小，可以在狭小的空间作业，对场地地基承载力要求不高，基本不受周边环境及红线的影响，显著扩大了斜桩支护技术的应用范围。

支护深度大：采用本发明的静压斜桩支护结构及其施工方法，可以方便地实施一道或多道支撑，连续梁可以根据设计需要在支护墙的顶部和/或腰部位置施工，从而对支护墙的顶部和/或腰部加以支撑，能适用开挖深度范围更大的基坑或边坡支护工程，不仅仅限于10m以内，还能适用深度超过10m的基坑或边坡支护工程。另外，实施多道支撑，可以减少支护墙的嵌固段深度、减小支护墙的截面，大幅节约工程造价。

造价低，效率高：施工本发明的静压斜桩支护结构及其施工方法所需静压反力设备体型小，如此单台设备费用低，可以使用多台静压反力设备多点同时作业，大幅提高工效，降低工程造价。

精确信息化施工：实施本发明的静压斜桩支护结构及其施工方法，施工过程中可通过静压反力设备的静压力初步判定单个斜桩的承载力，做到精确信息化施工，对于不满足设计要求的，可以提前提出修改方案进行补强，确保基坑安全，解决了传统注浆斜桩技术承载力的不稳定问题。

精度高：施工本发明的静压斜桩支护结构时，静压反力设备通过紧固连接件安装固定在静压作业部上，也就确定了静压反力设备将斜桩压入的倾斜角度，就能稳定控制斜桩的压入倾斜角度，施工精度高，解决了传统施工方法精确度不高偏桩对工程桩或地下室结构的影响。

附图说明

图1为本发明实施例一中施工所述静压斜桩支护结构的示意图；

图2为图1中A局部的放大示意图；

图3为本发明实施例一中所述静压斜桩支护结构的单元桩的结构示意图；

图4为本发明实施例一中所述静压斜桩支护结构的施工方法步骤S8.1和步骤S8.2的结构示意图；

图5为本发明实施例一中所述静压斜桩支护结构的施工方法步骤S8.3的结构示意图；

100、支护墙；200、斜撑结构、210、连续梁；211、静压作业部；212、紧固连接件；213、板座；220、斜桩；221、单元桩；222、公头；223、母头；224、第一连接孔；225、第二连接孔；230、压顶盖；231、顶板部；232、侧连部；233、安装部；240、传力垫；2001、第一道斜撑结构；2002、第二道斜撑结构；10、静压反力设备；20、基坑；30、可调支撑设备；40、土体；50、地面；60、工程桩；70、地下室结构；71、地下室底板；72、侧墙；73、地下室楼板；74、底板洞口；75、侧墙洞口；76、楼板洞口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

实施例一：

参照图1至图2，一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙100和斜撑结构200，斜撑结构200包括连续梁210、斜桩220和压顶盖230，连续梁210横向固定设置在支护墙100上；连续梁210的内侧设有静压作业部211，静压作业部211上设有多根紧固连接件212，静压作业部211用于支撑安装静压反力设备10和压顶盖230，紧固连接件212用于安装固定静压反力设备10和用于安装固定压顶盖230，静压反力设备10用于将斜桩220斜向压入到预定地层；斜桩220被压入到预定地层后，压顶盖230通过紧固连接件212安装固定在静压作业部211上，压顶盖230顶紧在斜桩220的顶部。

上述静压斜桩支护结构，具有如下优点：

承载力大：连续梁210横向固定设置在支护墙100上，连续梁210的内侧设置静压作业部211，这样，在施工斜桩220将其压入时，将静压反力设备10通过静压作业部211上的紧固连接件212安装固定在静压作业部211上，压桩时静压反力设备10所需要的反力，是利用支护墙100和连续梁210的抗拔力以及紧固连接件212的抗剪作用作为反力源来实现的，而无需依赖静压反力设备10的自身配重，这样施工本实施例的静压斜桩支护结构则仅需使用体型非常小的静压反力设备10就可以将斜桩220斜向压入到预定地层，并能使斜桩220达到很大的承载力，大大减少整个工程的斜桩220数量，既解决了传统斜桩220施工工艺承载力小的问题，又大幅降低整体工程造价，且结构安全性能高。斜桩220被压入到预定地层后，拆除静压反力设备10，通过紧固连接件212将压顶盖230安装固定在静压作业部211上，压顶盖230顶紧在斜桩220的顶部，斜桩220通过压顶盖230的下压力和紧固连接件212的抗剪力作用，斜桩220与支护墙100之间呈角度斜向支撑连续梁210，从而对支护墙100起到稳定支撑的作用，确保基坑20或边坡的安全。

应用范围广：如此静压斜桩支护结构设计，所需静压反力设备10体型可以非常小，可以在狭小的空间作业，对场地地基承载力要求不高，基本不受周边环境及红线的影响，显著扩大了斜桩220支护技术的应用范围。

支护深度大：采用本实施例的静压斜桩支护结构，可以方便地实施一道或多道支撑，连续梁210可以根据设计需要在支护墙100的顶部和/或腰部位置施工，通过在连续梁210内侧的静压作业部211上安装固定静压反力设备10，将斜桩220压入斜向支撑在连续梁210上，从而对支护墙100的顶部和/或腰部加以支撑，根据实际情况在支护墙100的不同深度位置施加斜撑结构200，施工更为灵活方便，能适用开挖深度范围更大的基坑20或边坡支护工程，不仅仅限于10m以内，还能适用深度超过10m的基坑20或边坡支护工程。另外，实施多道支撑，可以减少支护墙100的嵌固段深度、减小支护墙100的截面，大幅节约工程造价。更详细地说，实施多道支撑，一是各道支撑可以分散对支护墙100的支撑力，每道支撑所承受的支撑力则变小，另外以支护墙100的下部为基点，各道支撑距离基点距离逐渐变小，对支护墙100的力矩比单道支撑在支护墙100上部的力矩小，从而无需很深的支护墙100嵌固在基坑20坑底以下的深度，同时也无需大的厚的支护墙100，保证基坑20或边坡等工程的安全。

造价低，效率高：施工本实施例的静压斜桩支护结构所需使用到的静压反力设备10体型小，如此单台设备费用低，可以使用多台静压反力设备10多点同时作业，大幅提高工效，降低工程造价。

精确信息化施工：实施本实施例的静压斜桩支护结构，施工过程中可通过静压反力设备10的静压力初步判定单个斜桩220的承载力，做到精确信息化施工，对于不满足设计要求的，可以提前提出修改方案进行补强，确保基坑20或边坡安全，解决了传统注浆斜桩220技术承载力的不稳定问题。

精度高：施工本实施例的静压斜桩支护结构时，静压反力设备10通过紧固连接件212安装固定在静压作业部211上，也就确定了静压反力设备10将斜桩220压入的倾斜角度，就能稳定控制斜桩220的压入倾斜角度，施工精度高，解决了传统施工方法精确度不高偏桩对工程桩60或地下室结构70的影响。

另外还具有绿色环保的优点：采用本实施方式的结构，通过静压技术将斜桩220压入直至预定地层，施工期间噪音很小，对周边几乎没有影响，没有泥浆，不会对周边造成污染，且耗能很小。

可回收：采用本实施方式的结构，可以在基坑20完成后将斜桩220回收利用，减少地下建筑垃圾，节省工程造价。

本实施例优选抱桩式锚杆静压桩机作为静压反力设备10，通过抱紧斜桩220的方式将斜桩220压入直至预定地层。

需要说明的是，预定地层根据设计而定，可以是达到预定的静压反力设备10的静压压力，也可以是设计应该达到的地层深度。连续梁210的内侧指连续梁210上靠近基坑20开挖的一侧或靠近边坡外侧的一侧。

本实施例中的支护墙100可以是排桩或地下连续墙等结构。

参照图1，值得说明的是，每道斜撑结构200中不限于一个斜桩220以及压顶盖230结构，根据基坑20或边坡大小，沿着连续梁210，施工多个斜桩220及配套的压顶盖230结构，斜桩220间隔支撑设置在连续梁210上，从而保证基坑20或边坡安全。

更佳地，参照图1至图2，静压作业部211为倾斜的斜面，静压作业部211的倾斜角度与斜桩220的倾斜角度一致。这样，静压作业部211的倾斜角度根据实际斜桩220的设计需要而定，平行于斜桩220，在施工时，将静压反力设备10安装在静压作业部211上时，静压反力设备10的压桩方向就能直接与静压作业部211平行，安装也就更为方便快捷，静压反力设备10的静压力全部直接用于将斜桩220斜向压入地层，能更准确判断单个斜桩220的承载力，更利于精确信息化施工。

进一步地，参照图1静压斜桩支护结构包括两道斜撑结构200，两道斜撑结构200沿着支护墙100至上而下排列设置。第一道斜撑结构2001的连续梁210固定设置在支护墙100的顶部，构成一道冠梁斜撑结构200；第二道斜撑结构2002设置在支护墙100的内侧，位于第一道斜撑结构2001的连续梁210的下方，构成一道腰梁斜撑结构200。第一道斜撑结构2001为支护墙100的顶部提供支撑力，第二道斜撑结构2002为支护墙100的腰部提供支撑力，双重支护支撑，为整个静压斜桩支护结构提供更大的承载力，安全性更高，适用开挖深度超过10m的基坑20或边坡支护工程。可以减少支护墙100的嵌固段深度、减小支护墙100的截面及配筋，大幅节约工程造价。

具体地，参照图1至图2，腰梁斜撑结构200中的连续梁210通过在支护墙100的内侧植筋浇筑施工而成。具体施工可以如：开挖土体40至预定设计的连续梁210深度以下位置，在支护墙100上进行植筋，如钢筋、锚杆或螺栓等，捆扎钢筋和搭建连续梁210模板，向模板浇筑混凝土凝固成型连续梁210。植筋浇筑施工灵活而方便，可以根据设计或实际现场状况灵活在支护墙100的腰部增加腰梁斜撑结构200，以满足基坑或边坡开挖需要。

这里，支护墙100的内侧也是指靠近基坑20开挖的一侧或靠近边坡外侧的一侧。

优选地，参照图1至图2，压顶盖230与斜桩220的顶部之间设有传力垫240，传力垫240对斜桩220施加预应力。传力垫240可以直接是可调支撑设备30，也可以是块状结构。如果是块状结构，则可以实现借助于可调支撑设备30调整预应力大小，具体实施可以是：将斜桩220压入到预定地层后，在斜桩220的顶部安装可调支撑设备30，如千斤顶等，将压顶盖230安装在静压作业部211上，可调支撑设备30支撑在压顶盖230和斜桩220顶部之间，调节可调支撑设备30，通过可调支撑设备30对斜桩220施加预应力；然后在压顶盖230和斜桩220的顶部之间置入传力垫240，传力垫240支撑在压顶盖230和斜桩220的顶部之间，松开并取下可调支撑设备30，这时传力垫240对斜桩220起着施加预应力的作用，使斜桩220提前进入受力状态，从而快速发挥斜桩220的承载力，大大提升抵抗基坑20或边坡变形的能力，提高基坑20施工或边坡的安全性。采用块状结构的传力垫，可调支撑设备30起到辅助加塞传力垫240的作用，减少可调支撑设备30数量使用，节约成本，另外块状结构相对稳定，不易变形，从而起到稳定的支撑作用。

更好地，参照图1，斜桩220为多段单元桩221拼装而成。斜桩220由多段单元桩221拼装而成一是能降低斜桩220的运输难度，运输至现场进行拼装，另外可以一段接着一段地通过静压反力设备10利用静压力将其压入地层，可降低对静压反力设备10的大小和性能要求，施工更为方便灵活。

具体地，参照图3，单元桩221的一端设有公头222，单元桩221的另一端设有母头223，公头222上开设有多个第一连接孔224，母头223上开设有与第一连接孔224相对应的第二连接孔225；单元桩221的公头222插设在另一单元桩221的母头223中，两段单元桩221通过第一连接孔224和第二连接孔225采用螺栓连接的方式拼装。拼装方式方便快捷，提高拼装工作效率，且连接质量可靠，而且在斜桩220回收利用时，也能方便地进行拆卸。

更佳地，参照图1至图2，静压作业部211上设有板座213，紧固连接件212垂直设置在板座213上，紧固连接件212的第一端穿过板座213而固定设置在连续梁210内，紧固连接件212的第二端为螺纹结构，压顶盖230通过紧固连接件212的第二端安装固定在板座213上。这样，板座213和紧固连接件212可以预先制作为一体，在浇筑连续梁210时将紧固连接件212的第一端和板座213对应的一侧提前预埋，与连续梁210同时浇筑，从而无需将紧固连接件212一个一个预埋，既提高了紧固连接件212的工作效率，还能抵抗浇捣连续梁210混凝土时的震动扰动，避免紧固连接件212的偏位；在浇筑时，板座213与紧固连接件212一体能直接充当部分模板的作用，而无需在模板上开设过多的紧固连接件212的预埋通道，有效避免浇筑漏浆，从而不影响连续梁210的浇筑质量，也不会对紧固连接件212的第二端造成污染。

具体地，参照图1至图2，压顶盖230包括顶板部231、两个侧连部232和两个安装部233；两个安装部233设置在顶板部231的两侧，两个安装部233平行于板座213设置，顶板部231垂直于安装部233设置，两个侧连部232分别连接在顶板部231和两个安装部233之间；两个安装部233上设有与紧固连接件212对应的安装孔，压顶盖230通过紧固连接件212与安装孔的配合安装在板座213上。这样，压顶盖230通过两个安装部233安装固定在静压作业部211上，安装更稳固有力，斜桩220的顶部支撑在顶板部231，紧固连接件212承受抗剪力，顶板部231为斜桩220提供向下压力，从而实现对支护墙100的支撑作用。

另外，参照图1和图2以及图4，本实施例还提供一种实施上述静压斜桩支护结构的施工方法，其包括以下步骤：

S1，施工支护墙100。

S2，开挖地面50土体40至预定连续梁210位置的深度以下，在预定连续梁210位置处的支护墙100上施工横向的连续梁210，从而使连续梁210横向固定在支护墙100上；在连续梁210的内侧施工出静压作业部211，在静压作业部211上预设多根紧固连接件212。

S3，将静压反力设备10的锚固孔对准紧固连接件212，通过紧固连接件212将静压反力设备10安装固定在静压作业部211上，并使静压反力设备10的压桩方向与预定的斜桩220角度方向一致。这里，紧固连接件212的布置要按照静压反力设备10的锚固孔来布置，从而方便静压反力设备10的安装。

S4，将斜桩220放置在静压反力设备10上，操作静压反力设备10将斜桩220逐渐压入土体40直至达到预定地层。

S5，拆除静压反力设备10，通过紧固连接件212将压顶盖230安装固定在静压作业部211上，并使压顶盖230顶紧在斜桩220的顶部。

S6，重复步骤S3至步骤S5，施工多根斜桩220加以支撑在连续梁210上。

上述静压斜桩支护结构的施工方法，具有如下优点：

承载力大：在预定连续梁210位置处的支护墙100上施工横向的连续梁210，连续梁210的内侧施工出静压作业部211，这样，在施工斜桩220将其压入时，将静压反力设备10通过静压作业部211上的紧固连接件212安装固定在静压作业部211上，压桩时静压反力设备10所需要的反力，是利用支护墙100和连续梁210的抗拔力以及紧固连接件212的抗剪作用作为反力源来实现的，而无需依赖静压反力设备10的自身配重，这样施工压入斜桩220则仅需使用体型非常小的静压反力设备10就可以将斜桩220斜向压入到预定地层，并能使斜桩220达到很大的承载力，大大减少整个工程的斜桩220数量，既解决了传统斜桩220施工工艺承载力小的问题，又大幅降低整体工程造价，且安全性能高。斜桩220被压入到预定地层后，拆除静压反力设备10，通过紧固连接件212将压顶盖230安装固定在静压作业部211上，压顶盖230顶紧在斜桩220的顶部，斜桩220通过压顶盖230的压力和紧固连接件212的抗剪力作用，对连续梁210和支护墙100起到斜向支撑，确保基坑20或边坡的安全。

应用范围广：如此静压斜桩支护结构施工方法，所需静压反力设备10体型可以非常小，可以在狭小的空间作业，对场地地基承载力要求不高，基本不受周边环境及红线的影响，显著扩大了斜桩220支护技术的应用范围。

支护深度大：采用本实施例的静压斜桩支护结构施工方法，可以方便地实施一道或多道支撑，连续梁210可以根据设计需要在支护墙100的顶部和/或腰部位置施工，在连续梁210内侧的静压作业部211上安装固定静压反力设备10，将斜桩220压入斜向支撑在连续梁210上，从而对支护墙100的顶部和/或腰部加以支撑，根据实际情况在支护墙100的不同深度位置施加斜撑结构200，施工更为灵活方便，能适用开挖深度范围更大的基坑20或边坡支护工程，不仅仅限于10m以内，还能适用深度超过10m的基坑20或边坡支护工程。另外，采用本实施例的静压斜桩支护结构施工方法，可对支护墙100施工多道支撑，进而可以减少支护墙100的嵌固段深度、减小支护墙100的截面，大幅节约工程造价。

造价低，效率高：本实施例的静压斜桩支护结构的施工方法所需使用到的静压反力设备10体型小，如此单台设备费用低，可以使用多台静压反力设备10多点同时作业，大幅提高工效，降低工程造价。

精确信息化施工：实施本实施例的静压斜桩支护结构的施工方法，施工过程中可通过静压反力设备10的静压力初步判定单个斜桩220的承载力，做到精确信息化施工，对于不满足设计要求的，可以提前提出修改方案进行补强，确保基坑20安全，解决了传统注浆斜桩220技术承载力的不稳定问题。

精度高：实施本实施例的静压斜桩支护结构的施工方法时，静压反力设备10通过紧固连接件212安装固定在静压作业部211上，使静压反力设备10的压桩方向与预定的斜桩220角度方向一致，静压反力设备10就将斜桩220按照设计的倾斜角度压入土体40直至预定地层，稳定控制斜桩220的压入倾斜角度，施工精度高，解决了传统施工方法精确度不高偏桩对工程桩60或地下室结构70的影响。

另外还具有绿色环保的优点：采用本实施方式的施工方法，通过静压技术将斜桩220压入直至预定地层，施工期间噪音很小，对周边几乎没有影响，没有泥浆，不会对周边造成污染，且耗能很小。

本实施例的施工方法优选抱桩式锚杆静压桩机作为静压反力设备10，通过抱紧斜桩220的方式将斜桩220压入直至预定地层。预定连续梁210的位置的深度根据设计计算而定。

其中，参照图1至图2以及图4，在步骤S4中所使用的斜桩220为多段单元桩221拼装而成，比如钢管桩、型钢桩或钢管混凝土桩。将单元桩221一段一段放上静压反力设备10，并将单元桩221拼接起来，由静压反力设备10逐渐压入至土体40。

更具体地，参照图3，施工所使用的单元桩221的一端设有公头222，单元桩221的另一端设有母头223，公头222上开设有多个第一连接孔224，母头223上开设有与第一连接孔224相对应的第二连接孔225；将单元桩221的公头222插设在另一单元桩221的母头223中，采用螺栓插入第一连接孔224和第二连接孔225的方式将两段单元桩221紧固拼装。拼装方式方便快捷，提高拼装工作效率和施工效率，且连接质量可靠，而且在斜桩220回收利用时，也能方便地进行拆卸。

优选地，参照图1至图2，步骤S2中施工的静压作业部211为倾斜的斜面，静压作业部211的倾斜角度与预定的斜桩220的倾斜角度一致。这样，静压作业部211的倾斜角度根据斜桩220的设计需要而定，平行于斜桩220，在施工时，将静压反力设备10安装在静压作业部211上时，静压反力设备10的压桩方向就能直接与静压作业部211平行，安装也就更为方便快捷，静压反力设备10的静压力全部直接用于将斜桩220斜向压入地层，能更准确判断单个斜桩220的承载力，更利于精确信息化施工。

更佳地，参照图1至图2，步骤S4还包括如下步骤：操作静压反力设备10将斜桩220逐渐压入达到预定地层后，割断斜桩220或继续将斜桩220向下压入，在斜桩220的顶部与压顶盖230之间留出加塞传力垫240的空间。该施工步骤主要是为接下来的加塞传力垫240留足相适应的空间。步骤S5还包括如下步骤：安装固定压顶盖230后，在压顶盖230和斜桩220的顶部之间安装可调支撑设备30，比如千斤顶，可调支撑设备30支撑在压顶盖230和斜桩220顶部之间，调节可调支撑设备30对斜桩220施加预应力，再在压顶盖230和斜桩220的顶部之间塞入传力垫240；塞入传力垫240后，传力垫240支撑在压顶盖230和斜桩220的顶部之间，松开并取下可调支撑设备30。这时传力垫240对斜桩220起着施加预应力的作用，使斜桩220提前进入受力状态，从而快速发挥斜桩220承载力，大大提升抵抗基坑20或边坡变形的能力，提高基坑20施工或边坡的安全性。

以上，第一次实施步骤S2至步骤S6施工出由一道连续梁210和斜桩220构成的第一道斜撑结构2001。

进一步地，参照图1至图2以及图4，施工第二道斜撑结构2002，具体包括步骤S7，再次开挖土体40至下一道预定连续梁210位置的深度以下，重复步骤S2至步骤S6，施工出由下一道连续梁210、斜桩220和压顶盖230构成的第二道斜撑结构2002。

本实施例中，参照图1至图2，第一道斜撑结构2001的连续梁210固定设置在支护墙100的顶部，构成一道冠梁斜撑结构200；第二道斜撑结构2002的连续梁210设置在支护墙100的内侧，位于第一道斜撑结构2001的连续梁210的下方，构成一道腰梁斜撑结构200。施工的第一道斜撑结构2001为支护墙100的顶部提供支撑力，施工的第二道斜撑结构2002为支护墙100的腰部提供支撑力，双重支护，为整个静压斜桩支护结构提供更大的承载力，安全性更高，适用开挖深度超过10m的基坑20或边坡支护工程。降低支护结构截面及配筋，减小支护结构嵌固段深度，大幅降低支护工程造价。

参照图1，第一道斜撑结构2001的斜桩220和第二道斜撑结构2002的斜桩220优选地相互间隔交错排列。

参照图1，冠梁斜撑结构200（本实施例中的第一道斜撑结构2001）的连续梁210的一种具体施工方式如下：

开挖地面土体40至支护墙100的顶部深度位置以下，沿着支护墙100的顶部搭建用于成型连续梁210的模板并定位固定紧固连接件212，向模板内浇筑混凝土，待连续梁210凝固成型后，拆除模板。其中，若是提前在支护墙100的顶部预留了足够的加强筋（如钢筋），则仅需在模板内捆扎连续梁210强度相关的加强筋；若是支护墙100的顶部没有预留用于连接固定连续梁210的加强筋或是加强筋不足的情况下，则先在支护墙100顶部植筋足够的加强筋，以此保证连续梁210与支护墙100之间的连接强度和抗拔力，再在模板内捆扎连续梁210强度相关的钢筋。

参照图1至图2，腰梁斜撑结构200（本实施例中的第二道斜撑结构2002）的连续梁210的一种具体施工方式如下：

在支护墙100的内侧通过植筋的方式实施植筋（如钢筋或锚杆等），以此保证连续梁210与支护墙100之间的连接强度和抗拔力，沿着植筋搭建用于成型连续梁210的模板并定位固定多根紧固连接件212，模板内捆扎连续梁210强度相关的钢筋，向模板内浇筑混凝土，待连续梁210凝固成型后，拆除模板。

更佳地，参照图1至图2，步骤S2中的在静压作业部211上预埋多根紧固连接件212的一种施工方式：提前将紧固连接件212装配在一个板座213上，紧固连接件212垂直板座213，紧固连接件212的第一端穿过板座213，将板座213和紧固连接件212的装配体与浇筑连续梁210的模板绑扎在一起，并使紧固连接件212的第一端位于模板内，浇筑混凝土成型连续梁210，这样紧固连接件212的第一端和板座213就被固定预埋在连续梁210内，紧固连接件212的第二端为螺纹结构。步骤S5中的压顶盖230通过紧固连接件212的第二端安装固定在板座213上。这样，板座213和紧固连接件212预先装配制作为一体，在浇筑连续梁210时将紧固连接件212的第一端和板座213对应的一侧提前预埋，与连续梁210同时浇筑，从而无需将紧固连接件212一个一个预埋，既提高了安装紧固连接件212的工作效率，还能抵抗浇捣连续梁210混凝土时的震动扰动，避免紧固连接件212的偏位；而且板座213与紧固连接件212一体能直接充当部分模板的作用，而无需在模板上开设过多的紧固连接件212的预埋通道，有效避免浇筑漏浆，从而不影响连续梁210的浇筑质量，也不会对紧固连接件212的第二端造成污染。

参照图1至图2，步骤S5中的压顶盖230包括顶板部231、两个侧连部232和两个安装部233；两个安装部233设置在顶板部231的两侧，两个安装部233平行于板座213设置，顶板部231垂直于安装部233设置，两个侧连部232分别连接在顶板部231和两个安装部233之间，两个安装部233上设有与紧固连接件212对应的安装孔，将压顶盖230的安装孔对准紧固连接件212安装至板座213上。这样，压顶盖230通过两个安装部233安装固定在静压作业部211上，安装更稳固有力，斜桩220的顶部支撑在顶板部231，紧固连接件212承受抗剪力，顶板部231为斜桩220提供向下压力，从而实现对支护墙100的支撑作用。

进一步地，参照图4至图5，施工完第二道斜撑结构2002后，还包括步骤S8：

S8.1，将基坑20开挖到底；施工工程桩60和地下室结构70至地面50，其中，地下室结构70包括地下室底板71、侧墙72以及地下室楼板73；斜桩220穿过地下室底板71、侧墙72以及地下室楼板73的位置，在地下室底板71上预留底板洞口74，在侧墙72上预留侧墙洞口75，在地下室楼板73上预留楼板洞口76。预留各个洞口的目的主要是方便后续回收斜桩220提供条件和便利。

S8.2，整个开挖基坑20的四周，在无斜桩220位置，回填支护墙100和侧墙72之间的空间至基坑20顶部；在有斜桩220位置，回填支护墙100和侧墙72之间的空间至侧墙洞口75的下方。在回填至基坑20顶部和回填侧墙洞口75下方的之间的过渡处需要做好挡土防护措施，避免回填至基坑20顶部位置的土散落或坍塌到回填至侧墙洞口75下方的位置，如用板材进行挡土防护，从而为后续回收斜桩220提供更好的条件和便利。

S8.3，拔出斜桩220，修补密实底板洞口74、侧墙洞口75和楼板洞口76，回填支护墙100和侧墙72之间的空间至基坑20顶部。

步骤S8主要用于拆除并回收静压斜桩支护结构的斜桩220。

实施例二：

与实施例一的不同在于：

静压斜桩支护结构包括一道斜撑结构200，斜撑结构200的连续梁210固定设置在支护墙100的顶部，构成冠梁斜撑结构200（如实施例一中的第一道斜撑结构2001），为支护墙100的顶部提供支撑力，能适用开挖深度10m以内的基坑或边坡支护工程。

实施例三：

与实施例一的不同在于：

静压斜桩支护结构包括一道斜撑结构200，斜撑结构200的连续梁210固定设置在支护墙100的腰部，构成腰梁斜撑结构200（如实施例一中的第二道斜撑结构2002），为支护墙100的腰部提供支撑力，能适用开挖深度10m以内的基坑或边坡支护工程。

实施例四：

与实施例一的不同在于：静压斜桩支护结构包括三道斜撑结构200，第一道斜撑结构2001的连续梁210固定设置在支护墙100的顶部，构成一道冠梁斜撑结构200；第二道斜撑结构2002的连续梁210设置在支护墙100的内侧，位于第一道斜撑结构2001的连续梁210的下方，构成第一道腰梁斜撑结构200；第三道斜撑结构的连续梁210设置在支护墙100的内侧，位于第二道斜撑结构2002的连续梁210的下方，构成第二道腰梁斜撑结构200。第一道斜撑结构2001为支护墙100的顶部提供支撑力，第二道斜撑结构2002和第三道斜撑结构为支护墙100的腰部提供支撑力，三重支护，为整个静压斜桩支护结构提供更大更稳定的承载力，安全性更高，适用开挖深度超过10m的基坑或边坡支护工程。

除了上述的四种实施例，可根据实际基坑或边坡支护工程的开挖深度实施更多的斜撑结构。

本实施例所述的静压斜桩支护结构及其施工方法，适用于包括但不限于基坑支护、边坡支护等岩土工程技术领域。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种静压斜桩支护结构，其特征在于，包括支护墙和斜撑结构，所述斜撑结构包括连续梁、斜桩和压顶盖，所述连续梁横向固定设置在所述支护墙上；所述连续梁的内侧设有静压作业部，所述静压作业部上设有多根紧固连接件，所述静压作业部用于支撑安装静压反力设备和所述压顶盖，所述紧固连接件用于安装固定静压反力设备和用于安装固定所述压顶盖，静压反力设备用于将所述斜桩斜向压入到预定地层；所述斜桩被压入到预定地层后，所述压顶盖通过所述紧固连接件安装固定在所述静压作业部上，所述压顶盖顶紧在所述斜桩的顶部。

2.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述静压作业部为倾斜的斜面，所述静压作业部的倾斜角度与所述斜桩的倾斜角度一致。

3.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述静压斜桩支护结构包括至少两道所述斜撑结构，至少两道所述斜撑结构的连续梁沿着所述支护墙至上而下排列设置；一道所述斜撑结构的连续梁固定设置在所述支护墙的顶部，构成一道冠梁斜撑结构；其余所述斜撑结构的连续梁沿着所述支护墙的内侧至上而下排列设置，构成至少一道腰梁斜撑结构；所述腰梁斜撑结构中的连续梁通过在所述支护墙的内侧植筋浇筑施工而成。

4.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述压顶盖与所述斜桩的顶部之间设有传力垫，所述传力垫对所述斜桩施加预应力。

5.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述斜桩为多段单元桩拼装而成；所述单元桩的一端设有公头，所述单元桩的另一端设有母头，所述公头上开设有多个第一连接孔，所述母头上开设有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述单元桩的公头插设在另一所述单元桩的母头中，两段所述单元桩通过所述第一连接孔和所述第二连接孔采用螺栓连接的方式拼装。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述静压作业部上设有板座，所述紧固连接件垂直设置在所述板座上，所述紧固连接件的第一端穿过所述板座而固定设置在所述连续梁内，所述紧固连接件的第二端为螺纹结构，所述压顶盖通过所述紧固连接件的第二端安装固定在所述板座上；所述压顶盖包括顶板部、两个侧连部和两个安装部；两个所述安装部设置在所述顶板部的两侧，两个所述安装部平行于所述板座设置，所述顶板部垂直于所述安装部设置，两个所述侧连部分别连接在所述顶板部和两个所述安装部之间；两个所述安装部上设有与所述紧固连接件对应的安装孔，所述压顶盖通过紧固连接件与安装孔的配合安装在所述板座上。

7.一种静压斜桩支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，施工支护墙；

S2，开挖地面土体至预定连续梁位置的深度以下，在预定连续梁位置处的所述支护墙上施工横向的连续梁，在所述连续梁的内侧施工出静压作业部，在所述静压作业部上预设多根紧固连接件；

S3，将静压反力设备的锚固孔对准所述紧固连接件，通过所述紧固连接件将静压反力设备安装固定在所述静压作业部上，并使静压反力设备的压桩方向与预定的斜桩角度方向一致；

S4，将斜桩放置在静压反力设备上，操作静压反力设备将所述斜桩逐渐压入土体直至达到预定地层；

S5，拆除静压反力设备，通过所述紧固连接件将压顶盖安装固定在所述静压作业部上，并使所述压顶盖顶紧在所述斜桩的顶部；

S6，重复步骤S3至步骤S5，施工多根斜桩。

8.根据权利要求7所述的静压斜桩支护结构的施工方法，其特征在于，还包括步骤S7，再次开挖土体至下一道预定连续梁位置的深度以下，重复步骤S2至步骤S6，施工出至少两道由所述连续梁、所述斜桩和所述压顶盖所构成的斜撑结构。

9.根据权利要7所述的静压斜桩支护结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括如下步骤：操作所述静压反力设备将所述斜桩逐渐压入达到预定地层后，割断所述斜桩或继续将所述斜桩向下压入，在所述斜桩的顶部与所述压顶盖之间留出加塞传力垫的空间；所述步骤S5还包括如下步骤：安装固定所述压顶盖后，在所述压顶盖和所述斜桩的顶部之间安装可调支撑设备，调节可调支撑设备对所述斜桩施加预应力，再在所述压顶盖和所述斜桩的顶部之间塞入传力垫；塞入所述传力垫后，松开并取下可调支撑设备。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的静压斜桩支护结构的施工方法，其特征在于，还包括步骤S8：

S8.1，将基坑开挖到底；施工工程桩和地下室结构至地面，其中，所述地下室结构包括地下室底板、侧墙以及地下室楼板；所述斜桩穿过所述地下室底板、侧墙以及地下室楼板的位置，在所述地下室底板上预留底板洞口，在所述侧墙上预留侧墙洞口，在所述地下室楼板上预留楼板洞口；

S8.2，在无斜桩位置，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至基坑顶部；在有所述斜桩位置，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至所述侧墙洞口的下方；

S8.3，拔出斜桩，修补密实所述底板洞口、侧墙洞口和楼板洞口，回填所述支护墙和所述侧墙之间的空间至基坑顶部。

Images