CN204370431U - 一种咬合长短桩围护结构 - Google Patents

一种咬合长短桩围护结构 Download PDF

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杨仲轩
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Abstract

一种咬合长短桩围护结构,由长混凝土桩和短混凝土桩及短素混凝土桩间隔布置构成。基于围护桩的施工工艺和桩土共同作用的原理,对于深基坑开挖,可以采用长桩来保证基坑的整体稳定,在长桩之间布置短桩来满足围护结构的抗弯要求。本实用新型仅使用一排桩就完成了基坑的支护、止水、止土等需求,缩短了施工期,使用了长短相间的围护桩,节省材料,有着显著的经济效益,而且噪音低,振动小,施工文明,具有良好的推广应用价值。

Description

一种咬合长短桩围护结构
技术领域
本实用新型涉及深基坑支护工程技术领域,具体是一种长短桩咬合的排桩支护结构。
背景技术
目前土木工程,交通工程,水利工程中常需要开挖很深的基坑,围护桩作为深基坑围护结构,占据着不可替代的位置,对于某一围护断面,传统的围护设计方法通常采用贴近基坑内侧打一排间隔一定距离,且等桩长的钢筋混凝土灌注桩作为主要受力结构;再在混凝土灌注桩后,打上一排或多排的水泥土搅拌桩,用以止水和止土,这样的排桩支护方法虽为大多数工程所采用,但这种做法并没有充分发挥桩土的作用机理,桩体施工范围宽,经常出现施工场地大面积泥泞塌陷的情况,而且工程造价也相对较高,施工工期较长,整体经济效益较差。
发明内容
为了克服目前常用的排桩支护桩结构存在的资源浪费的缺点,本实用新型提供一种多型桩咬合的围护结构,充分利用桩土的作用机理,简化施工程序,合理调整围护桩桩长布置,在保证基坑安全的前提下做到文明施工,节约造价,缩减工期。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
本实用新型一种咬合长短桩围护结构包括长桩、短钢筋混凝土桩和素混凝土桩;对于某一围护断面,在长桩之间布置等长的钢筋混凝土桩与素混凝土桩作为短桩,短桩在长桩之间均匀分布。
基于围护桩的施工工艺和桩土共同作用的原理,无论是悬臂支护桩还是单层支点支护桩,土体对桩体产生的弯矩在桩底一定范围内总是随深度的增加逐渐减小,如图3和图4所示。到一定的深度时已不再需要大量的桩体共同参与抵抗弯矩,即可保证支护结构的整体稳定性。
本实用新型提出对于深基坑围护,首先设计一定数量的单排钢筋混凝土搅拌桩作为长桩以保证基坑的整体稳定,长桩桩径可为600mm左右,可参考当地规范及施工器械的规格设定,但不应小于350mm,桩长按照满足基坑整体稳定的要求来控制,即采用圆弧滑动简单条分法,满足公式其中cik为第i分条滑裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值,li为第i分条滑裂面处弧长,q0为上覆均布荷载,bi为第i分条宽度,ωi为第i条分条土重,θi为第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角,为内摩擦角,γk为整体滑动分项系数。
在长桩之间布置等长的钢筋混凝土桩与素混凝土桩作为短桩,短桩桩径与长桩桩径相同,短桩在长桩之间均匀分布,短桩的桩长以满足以满足围护结构抗弯要求控制(即在短桩桩长以下,仅钢长桩已可以满足抗弯要求);素混凝土短桩与钢筋混凝土短桩,可以以一比一的比例均匀分布,也可以以多比一的比例均匀分布,如图1所示;一般可以以满足短桩范围内的的抗弯强度为标准,在确保安全的基础上,多用素混凝土桩以节约工程造价,为达到止水止土的效果,素混凝土桩,以咬合的形式和钢筋混凝土灌注桩相连接,咬合桩心距相等,且不小于2(kl+q)+50mm其中:l是素混凝土桩桩长,d是钻孔咬合桩的设计咬合厚度,k是桩的垂直度,q是孔口定位误差容许值。验算水平位移及抗倾覆要求,若排桩不满足水平位移及扛倾覆的的要求,则可通过添加锚杆、锚索或内撑达到设计标准。所用的钢筋混凝土灌注桩最后通过钢砼压顶梁以及钢砼围檩连接形成共同体以抵抗土体压力,如图2和图3所示。
本实用新型采用全钢套管液压钻机成孔,先施工素混凝土桩,后施工素混凝土之间的钢筋混凝土灌注桩。素混凝土桩采用超缓凝型混凝土,要求必须在素混凝土桩砼初凝之前完成钢筋混凝土灌注桩的施工,钢筋混凝土灌注桩施工时,利用套管钻机的切割能力切割掉与相邻素混凝土桩相交部分的超缓凝型混凝土,则实现了咬合,当暂停施工或者多台机器同时施工时,应在接头应浇筑钢筋混凝土桩的位置成孔后灌入沙子,以便后续施工。
本实用新型的有益效果是:本实用新型与一般排桩支护结构相比,咬合长短桩围护结构仅使用一排桩就完成了基坑的支护、止水、止土等需求,缩短了施工期,不但充分利用桩土共同作用的机理,使用了长短相间的围护桩,来完成基坑的安全开挖,节省材料,有着显著的经济效益,而且噪音低,振动小,施工文明,具有良好的推广应用价值。
附图说明
下面结合附图和实施方法对本设计方法进一步说明;
图1是咬合长短桩的几种布置方式平面示意图;
图2是咬合长短桩围护结构的剖面图;
图3是悬臂桩弯矩分布图;
图4是单层支点支护桩弯矩分布图;
图中:1是长桩;2是短钢筋混凝土桩;3是素混凝土桩;4是基坑底面;5是地面;6是单层支点(支点或锚杆)。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如下:
某工程实施例,欲建造两层地下室,设计基坑开挖深度10m,周长800m,开挖深度影响范围内土质基本为淤泥质软土。经计算采用直径800mm,长桩32m,短桩18m,,素混凝土桩与钢筋混凝土桩采用1:1的比例,桩心距500mm的咬合长短桩进行支护,首先进行场地平整,测量放样桩位;再施工咬合桩桩顶混凝土导墙;利用套管桩机先施工素混凝土桩,采用超缓混凝土灌注;相邻两个素混凝土桩灌注完成后,在初凝之前,利用套管钻机切割素混凝土桩;成孔后,安放钢筋笼,灌注混凝土;依次循环,完成整个施工。对比传统方法,采用直径为800mm间距为1000mm的钻孔桩,桩长均为32m,桩底位于粘土层中,在桩后施工一排三轴搅拌止水桩。采用本实用新型所述的围护结构,每延米节约桩长为4m,共节约桩长3200m,且避免了施工止水帷幕,节省工程造价180万元。

Claims (5)

1.一种咬合长短桩围护结构,其特征在于:所述结构包括长桩、短钢筋混凝土桩和素混凝土桩;对于某一围护断面,在长桩之间布置等长的钢筋混凝土桩与素混凝土桩作为短桩,短桩在长桩之间均匀分布。
2.如权利要求1所述的一种咬合长短桩围护结构,其特征在于:所述长桩桩径不小于350mm,短钢筋混凝土桩桩径与长桩桩径相同。
3.如权利要求1所述的一种咬合长短桩围护结构,其特征在于:所述素混凝土短桩与钢筋混凝土短桩均匀间隔布置,以一比一的比例均匀分布。
4.如权利要求1所述的一种咬合长短桩围护结构,其特征在于:所述素混凝土短桩与钢筋混凝土桩以咬合的形式连接,咬合桩心距相等。
5.如权利要求1所述的一种咬合长短桩围护结构,其特征在于:所述素混凝土桩采用超缓凝型混凝土,施工时,先施工素混凝土桩,后利用机械切割削相邻素混凝土桩相交部分的超缓凝型混凝土施工素混凝土桩之间的钢筋混凝土桩,实现咬合。
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