CN205712122U - 一种桁架式双排桩联合锚杆支护体系 - Google Patents
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Abstract
一种桁架式双排桩联合锚杆支护体系，包括前排桩、后排桩、前排桩桩顶冠梁、后排桩桩顶冠梁和前后排桩桩顶连系梁。前排桩和后排桩之间还连接有呈桁架式排列的直连系腹杆和斜连系腹杆，并在直连系腹杆和斜连系腹杆外侧整体包裹有腹杆外包体。后排桩桩顶冠梁处设置有预应力锚杆。本实用新型与传统双排桩支护相比，具有刚度大，内力小等显著优势，且通过桩顶增设预应力锚杆改善了支护体系的位移模式，提高了支护体系变形的可控程度，进一步降低了支护体系的位移量，适用范围更广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基坑的支护结构。
背景技术
双排桩支护是当前基坑工程中的重要支护形式之一，双排桩支护通过前后排桩、桩顶冠梁以及前后排桩间的连系梁形成空间门式刚架，与悬臂式排桩相比可显著增加支护结构的刚度，有效地控制支护体系的变形，且在后续基坑开挖施工过程中，无需设置撑锚，极大地提高了施工效率。
当前的双排桩支护中，前后排桩仅在桩顶通过连系梁相连，桩顶以下没有其它结构构件连接传力，造成前后排桩桩身弯矩和桩顶连系梁的弯矩都较大，配筋量大，且连系梁的线刚度对双排桩的整体刚度影响较大。为满足变形控制的要求，往往需要较大截面尺寸的连系梁。从支护形式上看，双排桩支护仍类似于悬臂式支护，支护桩需要一定的嵌固深度，桩长较大，双排桩的水平位移模式与悬臂支护相似，最大位移通常发生在桩顶部，由于后期开挖过程中不再设置内支撑或锚杆，支护体系变形的可控度不高。
实用新型内容
为了有效地降低双排桩支护中前后排桩的桩身内力，提高双排桩支护的整体刚度，改善双排桩支护的水平位移模式，进一步降低双排桩支护体系的水平位移量，增加支护体系在后期基坑开挖过程中的位移控制能力，本实用新型提出了一种桁架式双排桩联合锚杆支护体系。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种桁架式双排桩联合锚杆支护体系，包括前排桩、后排桩、前排桩桩顶冠梁、后排桩桩顶冠梁和前后排桩桩顶连系梁，所述前排桩和后排桩之间还连接有呈桁架式排列的直连系腹杆和斜连系腹杆，并在直连系腹杆和斜连系腹杆外侧整体包裹有腹杆外包体；所述后排桩桩顶冠梁处设置有预应力锚杆。
所述前排桩和后排桩均为圆形截面的钢筋混凝土灌注桩。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆位于前排桩与后排桩桩截面中心连线所确定的平面内。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆穿入前排桩和后排桩中的钢筋笼，并与穿入位置的钢筋笼焊接或绑扎牢固。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆在前排桩和后排桩中的锚固长度不应小于《混凝土结构设计规范》GB50010中所规定的基本锚固长度。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆在前排桩和后排桩内的锚固需穿过桩截面中心。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆由桩顶冠梁以下位置开始设置，设置深度应大于前排桩和后排桩桩身最大弯矩所在位置深度。
所述直连系腹杆和斜连系腹杆为钢管或钢筋。
所述腹杆外包体为低标号混凝土或水泥砂浆。
所述预应力锚杆由锚头、自由段和锚固段构成，锚头固定在后排桩桩顶冠梁内侧的锚墩上，锚墩与后排桩桩顶冠梁整体浇筑，锚墩与锚头之间设有锚垫板，锚固段位于承载力高的稳定地层中。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型在传统双排桩支护中的前后排桩之间增设了连系腹杆，从而增加了支护的整体刚度，有利于基坑的变形控制。
2、本实用新型在传统双排桩支护中的前后排桩之间增设了连系腹杆，从而显著地降低了前排桩和后排桩的桩身内力，降低桩身材料用量，经济效益显著。
3、本实用新型在后排桩桩顶冠梁位置增设预应力锚杆，改善了双排桩支护的位移模式，并能够进一步降低支护体系的水平位移，有利于周边环境保护。
4、本实用新型只在后排桩桩顶冠梁位置增设预应力锚杆，基坑开挖过程中不再增设锚杆或内支撑，方便后期施工，降低施工造价。
5、本实用新型在后排桩桩顶冠梁位置增设预应力锚杆，预应力锚头位于地面，可根据后期基坑开挖过程中的位移监测情况，实施二次或多次预应力施加，提高了后期施工过程中支护体系位移的可控程度。
6、本实用新型双排桩由双套管振沉法施工，桩孔无需泥浆护壁，有利于环境保护。
7、本实用新型与传统双排桩支护相比，具有刚度大，内力小等显著优势，且通过桩顶增设预应力锚杆改善了支护体系的位移模式，提高了支护体系变形的可控程度，进一步降低了支护体系的位移量，因此具有更广的适用范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的竖向结构剖面图。
图2为图1中A-A剖面的结构示意图。
图3为本实用新型的俯视图。
图4为本实用新型的桩孔平面图。
图5为前后排桩钢筋笼的立体图。
图6为前后排桩钢筋笼的立面图。
图7为前后排桩钢筋笼的俯视图。
图8为本实用新型的顶部结构放大图。
附图标记：1-前排桩；2-后排桩；3-前排桩桩顶冠梁；4-后排桩桩顶冠梁；5-前后排桩桩顶连系梁；6-直连系腹杆；7-斜连系腹杆；8-腹杆外包体；9.3-锚头、9.1-自由段、9.2-锚固段；10-锚墩；11-锚垫板；12-前后排桩内的纵向钢筋；13-前后排桩内的螺旋箍筋。
具体实施方式
实施例参见图1-3所示，这种桁架式双排桩联合锚杆支护体系，包括前排桩1、后排桩2、前排桩桩顶冠梁3、后排桩桩顶冠梁4和前后排桩桩顶连系梁5，所述前排桩1和后排桩2之间还连接有呈桁架式排列的直连系腹杆6和斜连系腹杆7，并在直连系腹杆6和斜连系腹杆7外侧整体包裹有腹杆外包体8。
所述前排桩1和后排桩2均为圆形截面的钢筋混凝土灌注桩。直连系腹杆6和斜连系腹杆7可为钢管或钢筋。腹杆外包体8可为低标号混凝土或水泥砂浆。
参见图5-图7所示，直连系腹杆6和斜连系腹杆7位于前排桩1与后排桩2桩截面中心连线所确定的平面内。直连系腹杆6和斜连系腹杆7穿入前排桩1和后排桩2中的钢筋笼，并与穿入位置的钢筋笼焊接或绑扎牢固。直连系腹杆6和斜连系腹杆7在前排桩1和后排桩2中的锚固长度不应小于《混凝土结构设计规范》GB50010中所规定的基本锚固长度。直连系腹杆6和斜连系腹杆7在前排桩1和后排桩2内的锚固需穿过桩截面中心。
参见图1所示，所述直连系腹杆6和斜连系腹杆7由桩顶冠梁以下位置开始设置，设置深度应大于前排桩1和后排桩2桩身最大弯矩所在位置深度。
参见图1、图3、图8所示，所述后排桩桩顶冠梁4处设置有预应力锚杆。预应力锚杆由锚头9.3、自由段9.1和锚固段9.2构成，锚头9.3固定在后排桩桩顶冠梁4内侧的锚墩10上，锚墩10与后排桩桩顶冠梁4整体浇筑，锚墩10与锚头9.3之间设有锚垫板11，锚固段9.2位于承载力高的稳定地层中。
本实用新型的施工方法如下：
1、根据基坑工程的水文地质条件、开挖深度以及变形控制要求等，对基坑支护体系进行设计计算，选定桁架式双排桩联合锚杆支护体系中前排桩与后排桩、连系腹杆、前后排桩桩顶连系梁以及预应力锚杆等的相关参数。
2、现场绑扎钢筋笼。根据设计要求，分别绑扎前排桩钢筋笼和后排桩钢筋笼，将前、后排桩钢筋笼平放于地面上，根据前后排桩桩距确定钢筋笼之间的距离并使前后排桩钢筋笼圆心位于同一水平面内，在前后排桩钢筋笼之间绑扎直连系腹杆与斜连系腹杆。直连系腹杆和斜连系腹杆均位于前后排桩钢筋笼圆心所确定的平面内。直连系腹杆和斜连系腹杆与前后排桩钢筋笼的螺旋箍筋和纵向钢筋连接处进行焊接或细钢丝绑扎牢固。直连系腹杆和斜连系腹杆分别穿过前后排桩钢筋笼的圆心，也即直连系腹杆和斜连系腹杆的前端应进入前排桩的前半部区域，后端应进入后排桩的后半部区域。如果直连系腹杆和斜连系腹杆在前后排桩中的锚固长度不够，可以将直连系腹杆和斜连系腹杆位于钢筋笼内的前后端弯折向下并延伸一定距离。最终绑扎完成后的钢筋笼如图5、图6和图7中所示。
3、成孔。采用双套管振沉法施工。本实用新型中双排桩的桩孔图如图4中所示。制作与图4中桩孔相一致的外套管和相似的内套管，内外套管间间隙为10 mm至15mm。在预施工桁架式双排桩的位置处，采用无极可调振动锤将内外套管振入预定设计深度，拔出内套管取土，外套管护壁。
4、吊放钢筋笼。将前述2中绑扎好的钢筋笼吊入前述3已成的桩孔中。
5、灌注混凝土成桩。在前后排桩桩孔内分别安放桩身混凝土的泵送管，在前后排桩桩间腹杆所在的沟槽槽内安放泵送低标号混凝土的泵送管或注浆管。前后排桩内以及桩间腹杆所在沟槽内同时进行混凝土泵送或注浆，边泵送混凝土或注浆边上拔混凝土泵送管或注浆管，且保持同步，直至注满溢出。
6、拔出外套管。开启振动锤拔出外套管。
7、沿基坑周边依次重复上述3、4、5、6的工序，直至完成所有桩体。
8、在已施工完成桁架式双排桩的区域，施工前后排桩桩顶冠梁和前后排桩桩顶连系梁和锚墩，其中锚墩中埋设用于穿预应力锚杆杆体的管道。
9、在锚墩位置施工预应力锚杆，并张拉锁定。
10、重复8和9直至完成所有的桩顶冠梁、桩顶连系梁以及预应力锚杆。
11、基坑开挖过程中，可根据变形控制需要，对预应力锚杆实施重复张拉。
Claims (10)
1.一种桁架式双排桩联合锚杆支护体系，包括前排桩（1）、后排桩（2）、前排桩桩顶冠梁（3）、后排桩桩顶冠梁（4）和前后排桩桩顶连系梁（5），其特征在于：
所述前排桩（1）和后排桩（2）之间还连接有呈桁架式排列的直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7），并在直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）外侧整体包裹有腹杆外包体（8）；
所述后排桩桩顶冠梁（4）处设置有预应力锚杆。
2.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述前排桩（1）和后排桩（2）均为圆形截面的钢筋混凝土灌注桩。
3.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）位于前排桩（1）与后排桩（2）桩截面中心连线所确定的平面内。
4.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）穿入前排桩（1）和后排桩（2）中的钢筋笼，并与穿入位置的钢筋笼焊接或绑扎牢固。
5.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）在前排桩（1）和后排桩（2）中的锚固长度不应小于《混凝土结构设计规范》GB50010中所规定的基本锚固长度。
6.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）在前排桩（1）和后排桩（2）内的锚固需穿过桩截面中心。
7.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）由桩顶冠梁以下位置开始设置，设置深度应大于前排桩（1）和后排桩（2）桩身最大弯矩所在位置深度。
8.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述直连系腹杆（6）和斜连系腹杆（7）为钢管或钢筋。
9.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述腹杆外包体（8）为低标号混凝土或水泥砂浆。
10.根据权利要求1所述的桁架式双排桩联合锚杆支护体系，其特征在于：所述预应力锚杆由锚头（9.3）、自由段（9.1）和锚固段（9.2）构成，锚头（9.3）固定在后排桩桩顶冠梁（4）内侧的锚墩（10）上，锚墩（10）与后排桩桩顶冠梁（4）整体浇筑，锚墩（10）与锚头（9.3）之间设有锚垫板（11），锚固段（9.2）位于承载力高的稳定地层中。
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