CN211446891U - 软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于土木工程技术领域，涉及一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，包括预制钢管桩以及沉井结构的底板；所述沉井结构的底板上具有向下凹陷的封装井，所述封装井的底部预留有压桩孔；所述预制钢管桩贯穿所述压桩孔，且所述预制钢管桩的顶端位于所述封装井内；所述封装井内以及所述预制钢管桩内均浇筑有混凝土。本实用新型提供的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构可以有效地解决软土地区采用泥水平衡法施工的沉井车站抗浮问题；且静压钢管抗拔桩结构的结构形式简单、施工安全可靠、能满足快速施工要求，可以广泛应用于软土地区地铁车站建设中。

Description

软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构。

背景技术

随着城市地下轨道交通建设规模的不断扩大，而很多城市的地下水位又较高，水位也不是稳定不变，且地铁设计均为百年工程，这使得地铁车站的抗浮设计在地铁设计中占有重要地位。地铁车站上浮是结构重量及侧壁摩擦力之和小于水浮力所引起的，传统地铁车站在抗浮不满足设计要求时通常采用抗拔桩、压顶梁等措施进行抗浮。抗拔桩一般在地面进行施工，压顶梁需要结合围护结构参与抗浮。而采用泥水平衡施工的沉井车站，需要先将车站整体下沉至设计标高，在此种情况下无法再从地面施工抗拔桩；并且泥水平衡沉井车站没有围护结构，无法采用压顶梁参与抗浮。而对既有沉井车站进行抗拔桩施工容易受到场地和空间限制。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，能够有效地解决软土地区采用泥水平衡法施工的沉井车站抗浮问题，且静压钢管抗拔桩结构的结构形式简单、施工安全可靠。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，包括预制钢管桩以及沉井结构的底板；所述沉井结构的底板上设有向下凹陷的封装井，所述封装井的底部预留有压桩孔；所述预制钢管桩贯穿所述压桩孔，且所述预制钢管桩的顶端位于所述封装井内；所述封装井内以及所述预制钢管桩内均浇筑有混凝土。

进一步地，所述预制钢管桩包括若干节预制钢管，相邻两节预制钢管通过焊接连接。

更进一步地，每节预制钢管的长度为3-5m，壁厚为8-12mm。

进一步地，所述封装井的侧壁沿其周向方向设有环形的钢边橡胶止水带。

更进一步地，所述封装井的侧壁沿其周向方向设有环形的遇水膨胀止水条。

更进一步地，所述钢边橡胶止水带的上方和下方均设有所述遇水膨胀止水条。

进一步地，所述预制钢管桩的侧壁上预留有注浆孔。

进一步地，于需要试桩的预制钢管桩的顶部预留有抗拔钢筋。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型提供的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构可以有效地解决软土地区采用泥水平衡法施工的沉井车站抗浮问题；且静压钢管抗拔桩结构的结构形式简单、施工安全可靠、能满足快速施工要求，可以广泛应用于软土地区地铁车站建设中；

（2）本实用新型提供的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构将预制钢管桩分成多节，分段压入土中，且相邻两节预制钢管通过焊接连接，可以有效地解决既有沉井车站进行抗拔桩施工时场地和空间受限问题；

（3）本实用新型在需要进行抗拔桩试桩的预制钢管桩的顶部预留抗拔钢筋，在预制钢管桩施工完成后，通过抗拔钢筋进行抗拔试验，以验证静压钢管抗拔桩的桩身承载力，并将相关试验数据及结果反馈至后续静压钢管抗拔桩科研设计及施工中，以便后续静压钢管抗拔桩调整桩长及注浆量，采用科研设计施工一体化的方式进行，三者相互指导，以此达到精细化的效果，并能达到节省工程投资的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构的立面图；

图2为本实用新型实施例提供的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构的平面图；

图3为本实用新型实施例提供的需要试桩的静压钢管抗拔桩的结构示意图；

图中：1、底板，2、既有楼板，3、压桩孔，4、封装井，5、反力架，6、反力横架，7、注浆管，8、锚定钢筋，9、注浆孔，10、预制钢管桩，11、后浇混凝土，12、千斤顶，13、钢边橡胶止水带，14、遇水膨胀止水条，15、抗拔钢筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图2所示，本实施例提供一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，包括预制钢管桩10以及沉井结构的底板1；所述沉井结构的底板1上设有向下凹陷的封装井4，所述封装井4的底部预留有压桩孔3；所述预制钢管桩10贯穿所述压桩孔3，且所述预制钢管桩10的顶端位于所述封装井4内；所述封装井4内以及预制钢管桩10内均浇筑有混凝土。本实施例在沉井结构施工时在沉井结构的底板1上施工向下凹陷的封装井4，并在封装井4的底部预留有压桩孔3，以便预制钢管桩10贯穿，且封装井4内以及预制钢管桩10内均浇筑有混凝土，加强预制钢管桩10与底板1的连接强度以及预制钢管桩10的承载力，有效地解决软土地区采用泥水平衡法施工的沉井车站抗浮问题；且静压钢管抗拔桩结构的结构形式简单、施工安全可靠、能满足快速施工要求，适用于采用泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩的施工工程，可以广泛应用于房屋建筑工程、轨道交通工程、市政工程等各种基础结构工程领域。

进一步地，所述预制钢管桩10包括若干节预制钢管，相邻两节预制钢管通过焊接连接。优化地，每节预制钢管的长度为3-5m左右，壁厚为8-12mm左右。本实施例通过将预制钢管桩10分成多节，并将逐节将多节预制钢管压入土中，待前一节预制钢管压至设计标高，将其顶部与后一节预制钢管底部通过焊接连接，可以在底板1与既有楼板2之间完成抗拔桩的压入，有效地解决既有沉井车站进行抗拔桩施工时场地和空间受限问题。

进一步地，所述封装井4的侧壁沿其周向方向设有环形的钢边橡胶止水带13。更进一步地，所述封装井4的侧壁沿其周向方向设有环形的遇水膨胀止水条14。优化地，所述钢边橡胶止水带13的上方和下方均设有所述遇水膨胀止水条14。如图1所示，封装井4的侧壁沿其周向方向设有一圈钢边橡胶止水带13，环形的钢边橡胶止水带13的外侧在底板1和封装井4施工时便埋入封装井4的侧壁内，环形的钢边橡胶止水带13的内侧伸入封装井4空间内，待后续浇筑封装井4混凝土时埋入混凝土内；钢边橡胶止水带13的上方和下方均设有一圈遇水膨胀止水条14，遇水膨胀止水条14可以粘贴在封装井4的侧壁上，也可以通过在封装井4的侧壁上开槽并安装到槽中；通过钢边橡胶止水带13和遇水膨胀止水条14配合使用，阻止静压桩施工完成后可能出现渗漏水的通道，提高地下结构的防水性能。

进一步地，所述预制钢管桩10的侧壁上预留有注浆孔9，可通过注浆管7从注浆孔9向预制钢管桩10外进行注浆，提高抗拔承载力。优化地，每节预制钢管上均需要预留注浆孔9。当预制钢管桩10与周边的土体侧摩阻力不满足设计要求时，可以在预制钢管桩10压入完成后，通过注浆管7向预制钢管桩10外注浆。注浆量根据相关规范及设计要求进行确定，预制钢管桩10固定相应的钢筋笼。

为验证静压钢管抗拔桩10的桩身承载力，需要对抗拔桩试桩，可以在需要试桩的预制钢管桩10的底部预留抗拔钢筋15，如图3所示，可通过该抗拔钢筋15进行抗拔试验，将相关试验数据及结果反馈至后续静压桩科研设计及施工中，以便后续钢管混凝土静压桩调整桩长及注浆量，进而达到节省工程投资的目的。

优化地，封装井4内设置有钢筋框架，该钢筋框架与预制钢管桩10以及底板1上预留的伸入封装井4内的钢筋均连接，再浇筑素混凝土，提高预制钢管桩10与底板1的连接强度。

如图1-图2所示，本实施例还提供一种软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构的施工方法，包括如下步骤：

1）在施工沉井结构的底板时，同时在沉井结构的底板1上施工向下凹陷的封装井4，并在封装井4的底部预留压桩孔3，在封装井4两侧的底板1上预埋锚定钢筋8；

2）在沉井结构下沉至预设位置后，通过锚定钢筋8将反力装置固定于封装井4的上方；

3）通过反力装置将多节预制钢管逐节从压桩孔3中压入至底板1下方，待前一节预制钢管压至设计标高，将其顶部与后一节预制钢管底部通过焊接连接，以将相邻两节预制钢管通过焊接连接形成预制钢管桩10；通过将预制钢管桩10分段后逐节压入土中，以实现在底板1与既有楼板2之间完成抗拔桩的压入；

4）向预制钢管桩10内浇筑混凝土，完成井静压钢管抗拔桩的施工；

5）拆除反力装置，并向封装井4内浇筑混凝土。封装井4内浇筑的混凝土采用C40补偿收缩混凝土。

进一步地，步骤3）中，当预制钢管桩10与周边的土体侧摩阻力不满足设计要求时，在形成预制钢管桩10之后，采用注浆管7通过预制钢管桩10侧壁上预留的注浆孔9向预制钢管桩外注浆，提高静压钢管抗拔桩的抗拔承载力。具体地可以在每节预制钢管上预留注浆孔9，之后通过注浆管7向预制钢管桩10外注浆，再向预制钢管桩10内浇筑混凝土，完成井静压钢管抗拔桩的施工。优化地，预制钢管桩10内固定有钢筋笼。

由于软土地区地质条件存在一定差异，静压桩在不同的地质条件下桩身抗拔承载力也不尽一致，同时现有规范针对钢管桩抗拔承载力计算没有详细规定，需要采用现场试验进行获取。而静压钢管抗拔桩比普通钢筋混凝土桩工程费用高，在实际使用过程中需要精细化设计，因此，本实施例预制钢管桩10施工时，在需要进行抗拔桩试桩的预制钢管桩10的顶部预留抗拔钢筋15，如图3所示，对于普通的抗拔桩不需要进行预埋；在步骤4）中预制钢管桩10施工完成后，通过抗拔钢筋15进行抗拔试验，以验证静压桩的桩身承载力，并将相关试验数据及结果反馈至后续静压桩科研设计及施工中，以便后续钢管混凝土静压桩调整桩长及注浆量，采用科研设计施工一体化的方式进行，三者相互指导，以此达到精细化的效果，并能达到节省工程投资的目的；预埋抗拔钢筋15的长度、型号、根数根据相关具体设计要求进行预埋。

进一步地，所述反力装置包括反力架5、反力横架6和千斤顶12，反力架5的底部的两端分别通过封装井4两侧的锚定钢筋8固定在底板1上，反力横架6的两端活动安装于反力架5上，千斤顶12置于反力横架6与预制钢管之间。反力架5发挥的反力作为压桩力，通过千斤顶12将预制钢管桩10分段从底板1上的压桩孔3内逐步压入土中；反力横架6通过滑轮组悬挂于反力架5上，预制钢管每下沉一定的距离，对应将反力横架6下移一定距离并将反力横架6固定在反力架5上，以在千斤顶12行程范围内将预制钢管逐步压入土中。

优化地，在底板1和封装井4施工时，可以同时将环形的钢边橡胶止水带13的外侧埋入封装井4的侧壁内，再在向封装井4浇筑混凝土时将环形的钢边橡胶止水带13的内侧浇筑于封装井4部分的混凝土内；同时在预制钢管桩10的施工完成后，可以在环形的钢边橡胶止水带13的上方或下方的封装井4侧壁上粘贴一圈遇水膨胀止水条14，也可在封装井4侧壁上预先开槽然后将环形的遇水膨胀止水条14安装于该槽内，再在向封装井4内浇筑混凝土；通过遇水膨胀止水条14与钢边橡胶止水带13配合，更好地阻止静压桩施工完成后可能出现渗漏水的通道，有效地提高地下结构的防水性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：包括预制钢管桩以及沉井结构的底板；所述沉井结构的底板上具有向下凹陷的封装井，所述封装井的底部预留有压桩孔；所述预制钢管桩贯穿所述压桩孔，且所述预制钢管桩的顶端位于所述封装井内；所述封装井内以及所述预制钢管桩内均浇筑有混凝土。

2.如权利要求1所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：所述预制钢管桩包括若干节预制钢管，相邻两节预制钢管通过焊接连接。

3.如权利要求2所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：每节预制钢管的长度为3-5m，壁厚为8-12mm。

4.如权利要求1所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：所述封装井的侧壁沿其周向方向设有环形的钢边橡胶止水带。

5.如权利要求4所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：所述封装井的侧壁沿其周向方向设有环形的遇水膨胀止水条。

6.如权利要求5所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：所述钢边橡胶止水带的上方和下方均设有所述遇水膨胀止水条。

7.如权利要求1所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：所述预制钢管桩的侧壁上预留有注浆孔。

8.如权利要求1所述的软土地区泥水平衡沉井静压钢管抗拔桩结构，其特征在于：于需要试桩的预制钢管桩的顶部预留有抗拔钢筋。

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