CN212248262U - 利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，包括钢板支护排桩，钢板支护排桩包括多个插入土体的钢板桩，钢板桩包括桩体，钢板桩上在桩体位于插入土体的一端为桩尖，另一端为桩尾，钢板桩由梯形槽钢构成，在钢板桩宽度方向的两侧均设有锁口，相邻钢板桩之间通过锁口咬合连接；所有钢板桩的桩尾均与冠梁固定；所有钢板桩呈与重力方向倾斜且向基坑内侧倾斜的插入土体中。可以改善基坑支护效果，更好的适用于软土地区超深、超大基坑的支护。本实用新型施工简单，工期缩短；使用钢板桩能提供必要的安全性，不受天气条件的制约，而且能降低对空间的要求，互换性良好；在使用完毕，钢板桩可以回收重复利用，节约资金。

Description

利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构

技术领域

本实用新型涉及建筑基坑技术领域，尤其涉及一种利用可回收倾斜钢板桩的基坑支护。

背景技术

桩排支护是目前国内应用最广泛的基坑支护形式之一。桩排结构与地下连续墙相比，具有施工工艺简单、成本低、平面布置灵活等诸多优点。间隔排列的桩排式支护适用于无地下水或允许坑外降水的情况，当设置止水帷幕或与其他混合式桩组成并排连续墙体时，也可用于软弱含水地层。

目前所采用的排桩均为竖直桩，其在进行基坑支护时有诸多缺点，影响了排桩的应用。首先，相同开挖深度的桩顶位移大，内力大，使桩后地面产生较大变形，危及周围环境。其次，当桩的强度不够时容易导致护坡桩折断而使基坑失稳。再次，采用竖直排桩使基坑可能开挖的深度较小，在开挖深度较大时，排桩很容易发生倾覆破坏，因此支护结构需要更大截面和插入深度。

相比于预制混凝土桩，基坑支护采用钢板桩具有以下优势：钢板桩施工简单，工期短；对于建设任务而言，能降低对空间的要求；钢板桩使用后可以重复使用。可以回收重复利用，节约资金。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提出一种利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，适用于使用单排倾斜桩进行基坑支护又期望对桩回收利用以减少造价的基坑支护工程。本实用新型施工简单，工期缩短，节约资金。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，包括钢板支护排桩，所述钢板支护排桩包括多个插入土体的钢板桩，所述钢板桩包括桩体，所述钢板桩上在桩体位于插入土体的一端为桩尖，另一端为桩尾，所述钢板桩由梯形槽钢构成，在所述钢板桩宽度方向的两侧均设有锁口，相邻钢板桩之间通过锁口咬合连接；所有钢板桩的桩尾均与冠梁固定；所有钢板桩呈与重力方向倾斜的插入土体中，倾斜角度为α，α在0°到30°，但不包括0°，从而使所述钢板桩支护排桩向基坑内侧倾斜。

进一步讲，倾斜角度优选的是α＝15°～20°。

所述钢板桩沿待挖基坑边沿方向的长度为L，所述钢板桩沿待挖基坑边沿方向的桩间距为H，H＝2～2.5L。

所述冠梁的横截面是边长为A的方形，A＞0.6L。

所述冠梁的横截面是矩形，该矩形的长边为B、短边为C，短边C的走向与重力方向重合，B＞0.6L。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型所述的利用可回收倾斜钢板桩的基坑支护结构进行基坑支护，可以改善基坑支护效果。例如可以更好的适用于软土地区超深、超大基坑的支护。且本实用新型施工简单，工期缩短；使用钢板桩能提供必要的安全性。而且对于建设任务而言，能降低对空间的要求；使用钢板桩可以不受天气条件的制约；在使用钢板桩的过程中，能简化检查材料或系统性能的复杂程序保证其适应性、互换性良好。最重要的是，钢板桩可以回收重复利用，节约资金。

附图说明

图1为现有技术基坑支护方法的示意图；

图2为本实用新型实例采用的倾斜钢板支护桩进行基坑支护的示意图；

图3是钢板桩锁口及其锁口咬合连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

在开挖基坑前，通常需要使用支护桩对基坑进行支护，以避免基坑发生侧面坍塌，影响基坑的施工。图1为一种常用的基坑支护方法的示意图。参见图1，支护桩结构包括三根竖直的支护桩，支护桩为钢板桩1，三根示意的钢板桩1可以采用逐个压入的方式进入土体。图1中钢板桩1深入基坑底部3以下，以获得较高的支撑强度，钢板桩1位于基坑底部之下的部分占钢板桩1长度的1倍-3倍，以确保对基坑的有效支撑。在将钢板桩1(图中示意了三根)压入土体后，可以将冠梁2与三个钢板桩1的外侧固定连接。该冠梁2的侧面可以支撑基坑侧面。上述结构形成的排桩均为竖直桩，其在进行基坑支护时有诸多缺点，例如：相同开挖深度的桩顶位移大，内力大，使桩后地面产生较大变形，危及周围环境；当桩的强度不够时容易导致护坡桩折断而使基坑失稳；采用竖直排桩使基坑可能开挖的深度较小，在开挖深度较大时，排桩很容易发生倾覆破坏，因此支护结构需要更大截面和插入深度。不适用于软土地区超深、超大基坑的支护，影响了排桩的应用。

为了改善基坑支护效果，更好的适用于软土地区超深、超大基坑的支护，本实用新型提出的一种利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，如图2所示，该基坑支护结构包括钢板支护排桩，所述钢板支护排桩包括多个插入土体的钢板桩1，所述钢板桩1包括桩体11，所述钢板桩1上在桩体11位于插入土体的一端为桩尖12，另一端为桩尾13，所述钢板桩1由梯形槽钢构成，在所述钢板桩1宽度方向的两侧均设有锁口14，相邻钢板桩1之间通过锁口14咬合连接；所有钢板桩1的桩尾13均与冠梁2固定；其特征在于，所有钢板桩1呈与重力方向倾斜的插入土体中，倾斜角度为α，α在0°到30°，但不包括0°，优选的倾斜角度α＝15°～20°。从而使所述钢板桩支护排桩向基坑内侧倾斜。

本实用新型中，所述钢板桩1沿待挖基坑边沿方向的长度为L，所述钢板桩1沿待挖基坑边沿方向的桩间距为H，H＝2～2.5L。

所述冠梁2的横截面可以是方形或是矩形，若是方形，其边长为A，且A＞0.6L。若是矩形，该矩形的长边为B、短边为C，短边C的走向与重力方向重合，且B＞0.6L。

本实用新型提供的基坑支护结构，使用钢板桩能提供必要的安全性，使用钢板桩可以不受天气条件的制约；通过将钢板支护排桩倾斜地设置，可以改善支撑效果。另外，由于钢板支护排桩是向基坑内侧倾斜，可以降低施工难度，并使对基坑的支护更加均匀。

利用本实用新型提供的上述基坑支护结构的基坑支护方法，步骤如下：

步骤一、根据场地条件和计算分析，在倾斜角度α(0°到30°)范围内，确定最优的钢板排桩倾斜角度，对桩长与桩身强度进行选择。

步骤二、开挖沟槽：根据基坑围护边线用挖机开挖沟槽，并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证冠梁、连梁的正常施工。

步骤三、倾斜排桩施工，倾斜排桩使用钢板桩进行作业。采用单桩逐根打入法施打钢板桩。其过程如下：

1)施工准备工作：钢板桩在打入前将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口处涂以黄油或其它油脂；对于年久失修，锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，对于弯曲变形的钢板桩，用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正。

2)测量定位放线：由测量员放出钢板桩围护的轴线，每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩充当，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。

3)送桩：采用斜桩静压机吊起钢板桩，人工扶正就位，定位误差控制在<20mm；按照步骤一确定的倾斜角度0～30°、且向基坑内侧倾斜，斜桩应根据设计倾斜角度并结合下返深度及设备高度分别计算桩位线、入土线及对位线。桩位复核无误后，斜桩静压机方可按顺序施工。在打桩过程中。为保证钢板桩的角度。用两台经纬仪在两个方向加以控制。

4)单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。在开始打设第一块钢板桩和第二块钢板桩过程中，为了确保位置和方向精确，以便起到导向样板作用，故每打入1m测量一次位置和方向，打至预定深度后立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊作临时固定；

步骤四、隔水帷幕施工：在倾斜排桩施工的同时进行隔水帷幕的施工，位置沿基坑边外侧距离倾斜排桩桩顶0.5～1m处，且隔水帷幕的搅拌桩桩底标高与倾斜排桩桩底标高相同。

过程如下：

1)定位：深层搅拌机到达指定桩位，对中。

2)预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松搅拌机吊索使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。

3)制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。

4)提升喷浆搅拌：深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。

5)重复上、下搅拌：深层搅拌机提升至设计深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为时软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后在将搅拌机提升出地面。

6)清洗：清洗全部管路中残存的水泥浆，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

7)移位：将深层搅拌机移至下一桩位，重复上述步骤。

步骤五、冠梁施工：过程如下：

1)冠梁土方采用机械分区开挖，先开挖第一层土方至支护桩设计桩顶标高，清除余土后开始破除桩头浮浆至设计标高，桩芯顶面的混凝土要凿毛处理，清除桩顶浮渣，如设计标高桩头砼强度达不到设计要求，须继续破除直至砼质量达到设计要求，不足标高段冠梁砼时一同浇筑成型。

2)桩间土人工整平至冠梁底标高，并夯填实密实。

3)桩头破除后即可按冠梁剖面配筋进行钢筋制作。钢筋下料、绑扎误差确保满足设计及施工规范要求。对冠梁分段浇筑的结合部位应预留钢筋。

4)对冠梁标高进行校核并安装模板。模板支护时须确保模板稳定、牢固，以防浇筑砼时模板变形，模板截面尺寸按冠梁剖面制作。

5)完成钢筋工程。纵筋最好采用HRB335级或HRB400级钢筋，箍筋及拉结筋应采用HPB300级和HRB335级钢筋。侧面纵筋直径不应小于20mm，间距不应大于200mm；顶底面纵筋直径不应小于20mm，间距不应大于300mm；箍筋直径不应小于8mm，间距不应大于250mm；拉结筋直径应采用6～12mm，间距不应大于500mm。

6)完成混凝土浇筑及养护。混凝土强度等级不应低于C25，排桩主筋锚入冠梁不应小于35d(d为钢筋直径)。

对于分层开挖的基坑，针对不同的排桩支护形式，重复上述步骤施工直至开挖至基坑的底部。

步骤六、对基坑坑底进行清理、整平，并进行下一步的施工作业；

步骤七、采用履带拨桩机配合振动锤拔桩；基础施工完成、回填后即可拔桩，过程如下：

1)拆除冠梁。

2)震动。先用打桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”减少土对桩的摩擦力。

3)振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不出来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。

利用本实用新型提供的基坑支护结构进行基坑支护，对于建设任务而言，能降低对空间的要求；在使用钢板桩的过程中，能简化检查材料系统性能的复杂程序保证其适应性、互换性良好。最重要的是，钢板桩可以回收重复利用，节约资金。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，包括钢板支护排桩，所述钢板支护排桩包括多个插入土体的钢板桩(1)，所述钢板桩(1)包括桩体(11)，所述钢板桩(1)上在桩体(11)位于插入土体的一端为桩尖(12)，另一端为桩尾(13)，所述钢板桩(1)由梯形槽钢构成，在所述钢板桩(1)宽度方向的两侧均设有锁口(14)，相邻钢板桩(1)之间通过锁口(14)咬合连接；所有钢板桩(1)的桩尾(13)均与冠梁(2)固定；其特征在于，所有钢板桩(1)呈与重力方向倾斜的插入土体中，倾斜角度为α，α在0°到30°，但不包括0°，从而使所述钢板桩支护排桩向基坑内侧倾斜。

2.根据权利要求1所述的利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，其特征在于，α＝15°～20°。

3.根据权利要求1所述的利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，其特征在于，所述钢板桩(1)沿待挖基坑边沿方向的长度为L，所述钢板桩(1)沿待挖基坑边沿方向的桩间距为H，H＝2～2.5L。

4.根据权利要求3所述的利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁(2)的横截面是边长为A的方形，A＞0.6L。

5.根据权利要求3所述的利用倾斜钢板桩的可回收基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁(2)的横截面是矩形，该矩形的长边为B、短边为C，短边C的走向与重力方向重合，B＞0.6L。

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