CN204780934U - 一种控制立柱桩上抬的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种控制立柱桩上抬的装置，包括立柱桩和锚索，立柱桩设有纵向贯通的空孔，锚索的一端从所述空孔中穿过并深入至所述立柱桩以下的地层中，所述锚索的另一端在所述立柱桩顶部锁定；在基坑开挖的过程中，通过调整锚索的锁定值，来控制立柱桩的上抬量。采用本实用新型施工方法可针对不同上抬量采取不同的锁定值，保证整体结构的稳定性。

Description

一种控制立柱桩上抬的装置

技术领域

本实用新型涉及地下工程施工技术领域，具体涉及逆作法或大跨度基坑开挖中的一种控制立柱桩上抬的装置。

背景技术

当建筑工程采用逆作法或者基坑开挖内支撑跨度较大时，需提前施工立柱桩，前期作为支撑结构桩，后期作为主体结构柱。但是粘性土中基坑开挖后，坑底土体由于开挖卸载导致回弹隆起，并产生下述问题：

1、带动立柱桩出现不同程度的上抬；

2、带动固定在立柱桩上的内支撑或梁板结构上抬；

3、影响结构稳定性，严重的会造成结构不均匀变形、倾斜；

4、随基坑开挖深度的不同，立柱桩的上抬量不同，需要分阶段处理。

针对上述情况，常见的设计和施工方法及其存在的问题包括：

1、加长立柱桩，将立柱桩一直施工到稳定岩层中；但这种方法施工工期长，而且造价高昂，造成一定程度上的浪费。

2、在立柱桩上采用堆载，利用上部压力保证立柱桩不上抬；但这种方法施工困难，占空间较大，且控制效果不好。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述技术难题，提供一种控制立柱桩上抬的装置，该装置可随着基坑开挖不同深度逐渐加压控制立柱桩的上抬。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种控制立柱桩上抬的装置，包括立柱桩和锚索，所述立柱桩设有纵向贯通的空孔，所述锚索的一端从所述空孔中穿过并深入至所述立柱桩以下的地层中，所述锚索的另一端在所述立柱桩顶部锁定；在基坑开挖的过程中，通过调整锚索的锁定值，来控制立柱桩的上抬量。

采用本方案中立柱桩结合锚索的结构，利用锚索与下部地层的锚固力可以有效的控制立柱桩的上抬量，并且可以起到加固地层的作用。此外，通过调整锚索的锁定值来控制立柱桩的上抬量，可以便捷的起到分阶段处理立柱桩不同上抬量的效果，施工方便，而且定量控制，效果可靠。

所述立柱桩为预制桩，所述空孔为预制桩制作时预留的空孔。

采用在设定位置预留空孔的预制桩作为立柱桩，一方面增加立柱桩的可靠性，另一方面预留空孔可以使施工更便捷。

所述立柱桩为现浇桩。

采用现浇桩作为立柱桩，可以增加不同施工的适应性，增大了本装置的适用范围。

所述锚索底部通过压力注浆与地层连接。

使用压力注浆与地层连接，可以加强桩体下部与地层整体的结合力和锚固力，为锚索提供拉力，从而达到更佳的控制立柱桩上抬的效果。

所述锚索深入至稳定地层。

锚索深入至稳定地层，稳定地层的岩性好，不会由于打桩的外部效应产生位移，可以使控制立柱桩上抬的效果达到最佳。

一种控制立柱桩上抬的施工方法，包括以下步骤：

步骤1.按照设计位置施工立柱桩；

步骤2.在所述立柱桩的空孔里向桩下部打设锚孔，放入锚索，并对锚索进行注浆，在桩顶端以设定的锁定值锚固锚索；

步骤3.分步开挖基坑，根据监测立柱桩的上抬量加大锚索的锁定值；

步骤4.基坑开挖完毕，随着施工上部主体结构，根据主体结构的重量所平衡的锚索锁定值，逐步减少锁定值，并以设定的锁定值作为永久锁定值。

采用本实用新型施工方法可随时控制立柱桩随基坑开挖的上抬情况，并且可针对不同上抬量采取不同的锁定值，保证整体结构的稳定性。利用锚索穿过桩体与下部土体的锚固力来实现控制桩体上抬，通过调整位于桩顶部锚索的锁定值，可以轻松的达到分阶段控制桩体上抬量的效果。

步骤2中，所述锚孔穿过桩底端设定深度。

锚孔穿过桩底端设定深度，可以使锚索也深入至桩底土体的一定深度，保证注浆体和周围土体的有效固结，从而保证锚索的锚固力达到所需强度。

步骤2中，所述锚孔深入稳定地层中。

锚孔深入至稳定地层中，使注浆体与稳定地层的粘结力更大，为锚索提供更大的拉力，从而更好的控制立柱桩的上抬量。

步骤2中，所述注浆为压力注浆。

使用压力注浆，可以加强桩体下部与地层整体的结合力和锚固力，为锚索提供拉力，从而达到更佳的控制立柱桩上抬的效果。

步骤2和步骤4中，所述设定的锁定值为50kN。

根据工程经验，采用50kN的锁定值，既可以使桩体内的锚索存在一定的预应力值，又避免了因为预应力值过大而导致注浆体的应力松弛的现象。

本实用新型的有益效果可以总结为：

本实用新型适用于逆作法或大跨度基坑开挖中的地下工程施工领域，采用本实用新型施工方法可随时控制立柱桩随基坑开挖的上抬情况，并且可针对不同上抬量采取不同的锁定值，保证整体结构的稳定性。

对锚索底部进行注浆，一方面可以固定锚索，提供拉力，另一方面可以加固地层，增加立柱桩的承载力。

采用本实用新型可以加大主体结构的抗拔抗浮力，无需额外增加抗拨桩或抗浮桩。

附图说明

图1为立柱桩位置示意图；

图2为立柱桩截面图；

图3为锚索立柱桩示意图；

图中：1是立柱桩；2是立柱桩的内孔；3是锚索；4是注浆体；5是内支撑；6是锚索锁定结构。

具体实施方式

应当理解，本文所涉及的重点是针对粘性土中，使用逆作法或者基坑开挖内支撑跨度较大时，由于开挖卸荷所导致的立柱桩的上抬，来对立柱桩所做的改进。是利用锚索穿过桩体与下部土体的锚固力来实现的，并且通过调整位于桩顶部锚索的锁定值，轻松的达到分阶段控制桩体上抬量的效果。因此，在本文中，对桩体的结构和施工过程做相对简要的说明，本领域的技术人员依据本领域相关技术容易确知。

本装置包括立柱桩1和锚索3，所述的立柱桩中间有空孔2，可以让锚索3穿过，在设计立柱桩1位置压入立柱桩1后，在空孔2里打设锚索孔，孔深入稳定地层中，放入锚索3，压力注浆，形成注浆体4，并利用锚索锁定结构6对锚索进行锁定。

随开挖步和立柱桩1不同的上抬量进行预应力张拉锁定，以锚索预应力控制立柱桩1的上抬，从而确保内支撑5的稳定性。此处的内支撑也可以是主体梁。

应当理解，此处的立柱桩可以是预制的，也可以是现浇的，或者下部是现浇的，上部是格构柱形式的，只要保证桩中间有施工锚杆和允许注浆的空孔就行。

此处的锚索不必然只有一根，可以根据工程和施工情况做相应的调整。

锚索所在的位置不必然位于几何中心，对于特殊情况，可以根据荷载的偏心情况确定。

对于多根锚索的情况，其锚索的位置也是根据不同工程设计和不同施工情况灵活决定。

此处的锚索，是泛指，因此，本文中，所使用术语主要用于特定目的和所要解决技术问题的表达，不为其名称所直接限定，一些常规的应用锚索原理的相关结构，如锚杆等，也都是可以包含在其中的。

具体实施例：

某基坑开挖深度12米，影响范围内主要为粘性土层，坑底回弹量较大，围护桩采用Φ8001400的钻孔灌注桩，立柱桩为Φ500预应力管桩，有效桩长24m，接桩处进行扩大断面处理。鉴于基坑开挖面积较大，周边环境复杂且保护程度较高，采用支护结构与主体地下结构相结合的施工方案。水平支撑体系采用结构的梁板体系，主楼用一柱一桩，必须控制立柱桩的回弹量。设计利用本实用新型进行施工，具体步骤如下：

步骤1.按照设计规范进行围护桩、立柱桩的施工，然后在管桩空心处利用小孔钻机在桩底继续钻孔8m；

步骤2.在预留锚索孔中放入两根s17.8的锚索，长度为30m，锚索穿过管桩底端到达钻孔底部；

步骤3.在桩底5m处至基坑底部深度进行压力注浆，压力1～1.5MPa，待浆体硬化后然后利用锁具在离立柱桩的顶端以50kN的力锁定锚索；

步骤4.开挖基坑第一层土体，并在围护桩上施工冠梁，冠梁内部架设水平支撑，水平支撑架立在格构柱上，在水平支撑和立柱桩交点位置留出张拉锚索的孔洞，并根据监测立柱桩位移量确定锚索张拉应力，每次增加拉力约50kN；

步骤5.开挖基坑第二层土体，并施工第二层水平支撑，同样架立在立柱桩上，按照步骤4中的方法施加张拉力，循环施工直至开挖到基坑底部；

步骤6.基坑开挖完成后尽快施工主体底板，然后依次向上施工主体结构，根据计算，当分配到立柱桩上的重力与锚索拉力基本相同时，说明主体结构重量足以平衡锚索锁定值，此时减少锚索拉力值，以50kN的力进行永久锁定；

步骤7.将锚索锁具浇筑在主体结构里，按照常规方法施工其余主体结构。

Claims (5)

1.一种控制立柱桩上抬的装置，其特征在于：包括立柱桩和锚索，所述立柱桩设有纵向贯通的空孔，所述锚索的一端从所述空孔中穿过并深入至所述立柱桩以下的地层中，所述锚索的另一端在所述立柱桩顶部锁定；在基坑开挖的过程中，通过调整锚索的锁定值，来控制立柱桩的上抬量。

2.根据权利要求1所述的一种控制立柱桩上抬的装置，其特征在于：所述立柱桩为预制桩，所述空孔为预制桩制作时预留的空孔。

3.根据权利要求1所述的一种控制立柱桩上抬的装置，其特征在于：所述立柱桩为现浇桩。

4.根据权利要求1所述的一种控制立柱桩上抬的装置，其特征在于：所述锚索底部通过压力注浆与地层连接。

5.根据权利要求1所述的一种控制立柱桩上抬的装置，其特征在于：所述锚索深入至稳定地层。