CN211948466U - 一种异型预制桩拉链式支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异型预制桩拉链式支护结构，所述异型预制桩包含异型桩端板和异型桩身。异型预制桩桩身由混凝土材料制作，且施加预应力，桩身内部设置钢筋笼，桩腹为空心圆形状；所述异型预制桩为不规则短T型；施工方法为现场将异型预制桩错位对称施工；所述两根错位的异型预制桩紧密扣接形成链条式支护结构；所述异型预制桩对扣施工结束后，在并列的两根异型预制桩接缝处进行小直径高压旋喷搅拌桩施工，形成高压旋喷搅拌止水体以封堵异型预制桩并列形成的缝隙；异型预制桩顶部设置混凝土冠梁。本实用新型特别适用于场地狭小的施工环境，且节约混凝土和止水搅拌桩水泥用量，同时可以增强基坑支护结构的整体性和抗侧向变形的能力，经济和环境效益显著。

Description

一种异型预制桩拉链式支护结构

技术领域

本实用新型涉及岩土工程的技术领域，具体为一种异型预制桩拉链式支护结构。

背景技术

随着我国环境保护要求的日益提高，传统基坑支护采用泥浆护壁钻孔灌注桩的方式逐渐受到限制，但我国建筑建设蓬勃发展，地下空间的开发与利用日益兴隆，二者势必存在矛盾，加之土地价格的不断上涨，规划的地下室外墙距离建筑用地红线越来越近，可用于基坑支护的范围亦越来越小，常规基坑支护方式，支护桩加止水桩占地宽度至少需要3.0m，工程现场无法满足支护桩和止水桩的占地要求。

已有中国实用新型专利（申请号201120407042.9）涉及一种预应力钢筋砼异型预制桩，砼预制桩的桩型为异型，砼预制桩的中心开有中心孔，砼预制桩的两端带有钢板桩帽。其优点是异型预制桩增加了外表面积，大大提高了竖向摩擦力和竖向承载力；同时，增加了横截面，相应也加大了桩身的抗弯能力，即有效提高了整体桩身的承载能力。但仍存在如下不足：（1）仅提高了预应力钢筋砼异型预制桩的竖向承载的抗压性能，而对于水平向承载的基坑工程支护桩水平抗剪并未增强；（2）无法形成连续的止水体系，用于基坑支护工程会发生漏水现象，危及基坑安全。

综上分析，基坑工程中迫切需求一种既能挡土，又能止水，且占地范围小的支护结构和施工方法。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种具有较大抗弯和抗水平剪力性能，同时兼备止水能力，施工便捷快速、工程造价低廉和环境影响小，特别是占地范围小的异型预制桩拉链式支护结构。

本实用新型的目的这样实现的：

一种异型预制桩拉链式支护结构，述异型预制桩1包含异型桩端板4和异型预制桩桩身；异型预制桩桩身由混凝土材料制作，且施加预应力，异型预制桩桩身内部设置钢筋笼，异型预制桩桩腹为空心圆形状；所述异型预制桩1为不规则短T型；

所述的异型桩端板4采用厚度不小于20mm，钢材等级不低于Q235B级的钢板，所述异型桩端板4的截面形状与异型预制桩1的横截面相同；

所述异型预制桩桩身混凝土强度等级为C60～C80；

所述异型预制桩桩身内部设置的钢筋笼配筋率不低于0.2%，且钢筋笼受力纵筋采用预应力混凝土用钢棒5，箍筋采用螺旋式高强钢筋；

所述异型预制桩1根据工程需要施加预应力，其中预应力施加在桩身混凝土浇筑之前；

所述异型预制桩桩腹为空心圆形2，其中空心圆形2直径为异型预制桩T形长边的0.25～0.3倍；

所述的一种异型预制桩拉链式支护结构的施工方法包括以下主要施工步骤：

步骤一：异型预制桩工厂加工制作好后，运输至工程现场，沉桩机械就位，调试压桩机械及设备；

步骤二：压桩机就位调试完毕之后，将异型预制桩依序，两边错位对称地缓缓压下，形成拉链式支护结构，并不断纠正双向垂直偏差；

步骤三：采用多节异型预制桩时，现场接桩施工；

步骤四：在两根并列异型预制桩缝隙边进行小直径高压旋喷搅拌桩3施工；

步骤五：设置异型预制桩桩顶混凝土冠梁6和第一道混凝土内支撑7；

步骤六：开挖土方至第二道支撑标高，并设置混凝土围檩8和第二道混凝土内支撑9；

步骤七：进行后续基坑工程施工作业，基坑后续施工与普通基坑施工方法一样；

所述异型预制桩施工方法为现场将异型预制桩错位对称施工；所述两根错位的异型预制桩紧密扣接形成链条式支护结构；

所述异型预制桩对扣施工结束后，在并列的两根异型预制桩接缝处进行小直径高压旋喷搅拌桩3施工，形成高压旋喷搅拌止水体以封堵异型预制桩并列形成的缝隙；

所述的异型预制桩顶部设置混凝土冠梁。

积极有益效果：本实用新型具有如下效果，1.减小基坑支护结构用地范围，极大地开发土地的利用率；施工过程无泥浆排放，无扬尘产生，符合绿色环保建筑要求；2.基坑支护工程造价低廉，施工速度快，总工期大大缩短，实现较少资金快速周转的效益；3.施工方法简单，具有广泛推广应用的条件；4.异型预制桩为空腹截面，节约混凝土；5.并列压桩施工后，在形成的缝隙进行小直径高压旋喷搅拌桩止水，无需再设置一排止水桩，节约建筑材料；6.异型预制桩工厂生产，质量可控，可批量生产，且预制桩可施加预应力，进一步提高桩身刚度，充分发挥材料性能，节约材料。

附图说明

图1为本实用新型的平面示意图；

图2为本实用新型立体示意图；

图3为异型预制支护桩立体示意图；

图4为异型预制支护桩端板示意图；

图5为本实用新型基坑支护结构剖面示意图；

图中为：异型预制支护桩1、异型预制支护桩中心圆2、小直径高压旋喷搅拌桩3、桩端板4、预应力混凝土用钢棒5、桩顶冠梁6、第一道混凝土内支撑7、混凝土围檩8、第二道混凝土内支撑9。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步说明：

如图1-5所示，一种异型预制桩拉链式支护结构，述异型预制桩1包含异型桩端板4和异型预制桩桩身；异型预制桩桩身由混凝土材料制作，且施加预应力，异型预制桩桩身内部设置钢筋笼，异型预制桩桩腹为空心圆形状；所述异型预制桩1为不规则短T型；

所述的异型桩端板4采用厚度不小于20mm，钢材等级不低于Q235B级的钢板，所述异型桩端板4的截面形状与异型预制桩1的横截面相同；

所述异型预制桩桩身混凝土强度等级为C60～C80；

所述异型预制桩桩身内部设置的钢筋笼配筋率不低于0.2%，且钢筋笼受力纵筋采用预应力混凝土用钢棒5，箍筋采用螺旋式高强钢筋；

所述异型预制桩1根据工程需要施加预应力，其中预应力施加在桩身混凝土浇筑之前；

所述异型预制桩桩腹为空心圆形2，其中空心圆形2直径为异型预制桩T形长边的0.25～0.3倍；

所述的一种异型预制桩拉链式支护结构的施工方法包括以下主要施工步骤：

步骤一：异型预制桩工厂加工制作好后，运输至工程现场，沉桩机械就位，调试压桩机械及设备；

步骤二：压桩机就位调试完毕之后，将异型预制桩依序，两边错位对称地缓缓压下，形成拉链式支护结构，并不断纠正双向垂直偏差；

步骤三：采用多节异型预制桩时，现场接桩施工；

步骤四：在两根并列异型预制桩缝隙边进行小直径高压旋喷搅拌桩3施工；

步骤五：设置异型预制桩桩顶混凝土冠梁6和第一道混凝土内支撑7；

步骤六：开挖土方至第二道支撑标高，并设置混凝土围檩8和第二道混凝土内支撑9；

步骤七：进行后续基坑工程施工作业，基坑后续施工与普通基坑施工方法一样；

所述异型预制桩施工方法为现场将异型预制桩错位对称施工；所述两根错位的异型预制桩紧密扣接形成链条式支护结构；

所述异型预制桩对扣施工结束后，在并列的两根异型预制桩接缝处进行小直径高压旋喷搅拌桩3施工，形成高压旋喷搅拌止水体以封堵异型预制桩并列形成的缝隙；

所述的异型预制桩顶部设置混凝土冠梁。

实施例1

如图1～5所示，本实用新型异型预制桩拉链式支护结构主要由异型预制支护桩1并列错位、对称施工组成；两排并列施工的异型预制支护桩错位、对称施工后，形成一个拉链式排桩支护结构。在两根并列施工的异型预制桩形成的缝处，进行高压旋喷搅拌桩3施工，封堵缝隙，接着设置混凝土冠梁5形成整个支护体系。

在本实施案例中，异型预制桩1为混凝土预制桩，其桩身混凝土强度等级为C60～C80，长边边长为1200mm，短边边长为300mm，短T高度为550mm。异型预制桩桩身为空腹，其中空腹为一直径300mm的空心圆形2；异型预制支护桩1桩身内设置的预应力混凝土用钢棒5，采用抗拉强度不小于1420MPa，直径12.6mm的型号。

施工过程若需要接桩，则两根异型预制支护桩通过桩端钢端板4焊接连接在一起，然后整体施工沉桩，其中钢端板厚度为20mm，强度等级为Q235B级，外截面与异型预制支护桩相同。

基于本实用新型的对扣式内注浆异型预制支护桩及施工方法，包括以下步骤：

第一步：异型预制支护桩工厂加工生产后，运输至工程现场，压桩机械就位，根据设计要求，首先进行试桩，以确定压桩速度、最大压力值等技术指标，并校核压桩机设备、施工工艺和技术措施；

第二步：压桩机就位时，启动平台支腿顶升油缸校正平台处于水平状态。桩入土至50cm时，用走机方式移正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不超过0.5%。稳定之后，将异型预制支护桩按对扣方式逐根徐徐压下，并不断纠正双向垂直偏差；

第三步：当采用多节异型预制支护桩时，入土桩段的桩头宜高出地面0.5～1.0m；接桩时上下节桩应保持顺直，错位偏差不得大于2mm。在焊接前应将两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽，保证上节桩垂直后焊接。焊接时两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4～6点，焊接不少于2层3道，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约8～10min。

第四步：在每两根异型预制桩并列施工形成的缝隙处，进行高压旋喷搅拌施工。高压旋喷桩施工应采用三重管法。气压不小于0.7MPa，水泥浆液压力宜大于25MPa，水泥浆压力不小于3.0MPa，或由施工单位根据现场试验确定。旋喷提升速度15～25cm/min，水泥浆液流量大于30L/min。当注浆管置入钻孔，喷嘴达到设计标高即可喷射注浆。喷射注浆参数达到规定值后，按旋喷桩的工艺要求，提升注浆管，由下而上喷射注浆。钻杆在提升过程中的转速为15～20r/min，注浆管分段提升的搭接长度宜大于100mm，高压旋喷桩采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥。水泥与粉煤灰总用量550kg/m³，水泥:粉煤灰=1:0.3，水泥浆液的水灰比0.8；

第五步：高压旋喷搅拌桩注浆施工完毕，基坑开挖卸土至混凝土冠梁(6)及第一道混凝土内支撑(7)底标高，绑扎钢筋，浇筑混凝土冠梁(6)和第一道混凝土内支撑(7)；

第六步：待异型预制桩顶混凝土冠梁(6)和第一道混凝土内支撑(7)强度均达到设计强度的80%后，向下继续分层分区对称开挖基坑。直至开挖至混凝土围檩（8）和第二道混凝土内支撑(9)底部；同时不间断地观测异型预制支护桩拼接缝渗水情况；

第七步：基坑工程后续施工与普通基坑施工方法一样。

本实用新型具有如下效果，1.减小基坑支护结构用地范围，极大地开发土地的利用率；施工过程无泥浆排放，无扬尘产生，符合绿色环保建筑要求；2.基坑支护工程造价低廉，施工速度快，总工期大大缩短，实现较少资金快速周转的效益；3.施工方法简单，具有广泛推广应用的条件；4.异型预制桩为空腹截面，节约混凝土；5.并列压桩施工后，在形成的缝隙进行小直径高压旋喷搅拌桩止水，无需再设置一排止水桩，节约建筑材料；6.异型预制桩工厂生产，质量可控，可批量生产，且预制桩可施加预应力，进一步提高桩身刚度，充分发挥材料性能，节约材料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型的设计思想和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述异型预制桩（1）包含异型桩端板（4）和异型预制桩桩身；异型预制桩桩身由混凝土材料制作，且施加预应力，异型预制桩桩身内部设置钢筋笼，异型预制桩桩腹为空心圆形状；所述异型预制桩（1）为不规则短T型。

2.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述的异型桩端板（4）采用厚度不小于20mm，钢材等级不低于Q235B级的钢板，所述异型桩端板（4）的截面形状与异型预制桩（1）的横截面相同。

3.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述异型预制桩桩身混凝土强度等级为C60～C80。

4.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述异型预制桩桩身内部设置的钢筋笼配筋率不低于0.2%，且钢筋笼受力纵筋采用预应力混凝土用钢棒（5），箍筋采用螺旋式高强钢筋。

5.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述异型预制桩（1）根据工程需要施加预应力，其中预应力施加在桩身混凝土浇筑之前。

6.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述异型预制桩桩腹为空心圆形（2），其中空心圆形（2）直径为异型预制桩T形长边的0.25～0.3倍。

7.根据权利要求1所述的一种异型预制桩拉链式支护结构，其特征在于：所述的异型预制桩（1）的顶部设置混凝土冠梁。

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