CN219732023U - 一种围护桩和钢斜撑围护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种围护桩和钢斜撑围护结构，涉及地下工程基坑围护领域，包括围护桩，围护桩顶面处设置冠梁，围护桩中部朝向基坑的一侧间隔设置第一道腰梁和第二道腰梁，第一道腰梁位于第二道腰梁上方，相邻的围护桩之间设置挡土拱墙；桩基承台基础系统，包括设置于构筑物下方的支撑承台A和支撑承台B，支撑承台A和支撑承台B下方通过支撑桩进行支撑；钢斜撑A，其一端固定支撑在第一道腰梁上，其另一端固定支撑在支撑承台A上；以及钢斜撑B，其一端固定支撑在第二道腰梁上，其另一端固定支撑在支撑承台B上。本实用新型采用桩基承台为基础的钢斜撑作用在围护桩腰梁上，满足基坑支护要求，而且斜撑替代水平支撑减少支撑用量。

Description

一种围护桩和钢斜撑围护结构

技术领域

本实用新型涉及地下工程基坑围护的领域，具体涉及一种围护桩和钢斜撑围护结构。

背景技术

随着建筑工程的日趋发展，地下空间被广泛的开发利用，基坑的深度逐渐增大，相应的基坑支护难度不断提升，特别是对周边环境复杂，原地质较差，临近周边构筑物变形敏感度较高的深基础基坑，给建筑施工带较大困难。为保证建筑物的稳定性，建筑基础施工阶段，对深基坑支护的要求越来越高，支护方案设计也不断更新，由最初的放坡开挖支护到土钉墙支护、复合土钉支护、悬臂排桩支护、围护桩锚支护、双排桩支护。土钉、复合土钉和双排桩支护对于基坑边缘距周围建筑的距离有一定要求，而现在城市的建筑以及地下管道、商城、地铁等位置已经固定，上述几种支护形式已经无法满足一些基坑工程的支护要求。

对于深大基坑，传统的或者单一的支护形式已经无法完全满足基坑支护的需要，在使用围护桩的情况下，设置一道支撑可以有效增强支护的安全性；目前使用较多的是桩锚支护体系和水平撑支护体系。为保证基坑的安全性，锚杆(索)的数量增多，长度较大，而基坑工程虽是临时性工程，但工程中应用的锚杆(索)却伴随工程的结束长期存在，这种情况就对后期地下空间的再次利用形成阻碍。传统水平支撑形式在平面宽大的基坑工程使用不仅使施工工期较长且造价昂贵，同时钢筋水平支撑的拆除造成资源浪费。因此，亟需一种使用安全、造价合理的支护结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种围护桩和钢斜撑围护结构，该结构针对平面宽大的基坑需设置超长水平支撑特点，创造性提出钢斜撑替代水平支撑的方案，尤其对需设置二道以内支撑的深大基坑适用，可缩短施工工期和工程造价。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种围护桩和钢斜撑围护结构，包括

间隔布置的若干围护桩，在围护桩顶面处设置冠梁，围护桩中部朝向基坑的一侧间隔设置第一道腰梁和第二道腰梁，第一道腰梁位于第二道腰梁上方，相邻的围护桩之间设置挡土拱墙；

桩基承台基础系统，包括设置于构筑物下方的支撑承台A和支撑承台B，支撑承台A和支撑承台B下方通过支撑桩进行支撑；

钢斜撑A，其一端固定支撑在第一道腰梁上，其另一端固定支撑在支撑承台A上；以及

钢斜撑B，其一端固定支撑在第二道腰梁上，其另一端固定支撑在支撑承台B上。

作为进一步的技术方案，所述冠梁与钢筋混凝土浇筑而成的围护桩形成刚性连接，围护桩与第一道腰梁、第二道腰梁之间留有空隙，且该空隙在浇筑第一道腰梁和第二道腰梁时浇实，使围护桩与第一道腰梁、第二道腰梁形成刚性连接。

作为进一步的技术方案，所述挡土拱墙背向基坑方向起拱，迎土面为起拱面，临空面为凹陷面。

作为进一步的技术方案，所述第一道腰梁朝向钢斜撑A的一侧以及第二道腰梁朝向钢斜撑B的一侧均设置斜面，支撑承台A朝向钢斜撑A的一侧以及支撑承台B朝向钢斜撑B的一侧均设置斜面，钢斜撑A、钢斜撑B与对应的斜面垂直设置，且在斜面上设置支座预埋钢板，用于焊接固定钢斜撑A、钢斜撑B。

作为进一步的技术方案，所述钢斜撑A、钢斜撑B采用预制格构柱。

作为进一步的技术方案，所述支撑承台A、支撑承台B二者均采用刻槽后原槽浇筑，二者的上表面标高低于基坑底标高至少300mm，且支撑承台A、支撑承台B与支撑桩刚性连接。

作为进一步的技术方案，所述钢斜撑A、钢斜撑B上穿过构筑物的墙体和底板的部位均焊接一圈止水钢板，且墙体和底板供钢斜撑A、钢斜撑B穿过的部位设后浇带。

本实用新型的有益效果为：

1、在地下结构施工任务重，工期紧周边环境复杂情况下，设计要求的支护体系安全性就会很高，采用桩基承台为基础的钢斜撑作用在围护桩腰梁上可以满足绝大多数基坑支护的要求，同时通过钢斜撑替代水平支撑，从而解决了宽大基坑中支撑的使用数量，节约工期和工程造价；

2、钢斜撑的承力点由设置在基坑内的桩基承台基础系统承受，不向基坑以外周围的建筑施力，减少对基坑周边建筑物、城市主干路及地铁空间的不利影响，实现了深基坑作业安全的施工；

3、钢斜撑及构筑物进行防水处理，利用止水钢板形成有效防护，避免在施工时受到雨水影响；

4、针对平面宽大的基坑需设置超长水平支撑特点，创造性提出钢斜撑替代水平支撑的方案，尤其对需设置二道以内支撑的深大基坑适用，可缩短施工工期和工程造价。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中围护桩、腰梁、钢斜撑三者的布置结构示意图。

图3为本实用新型中围护桩与腰梁的布置结构示意图。

图4为本实用新型中围护桩与挡土拱墙的布置结构示意图。

图5为本实用新型中钢斜撑、支撑承台、支撑桩三者的布置结构示意图。

图6为本实用新型的施工流程示意图。

附图标记说明：围护桩1、冠梁2、第一道腰梁3、挡土拱墙4、钢斜撑A5、支撑承台A6、支撑桩7、构筑物8、墙体81、底板82、空隙9、止水钢板10、钢斜撑B11、第二道腰梁12、支撑承台B13、斜面14、支座预埋钢板15。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图1～5所示，这种围护桩和钢斜撑围护结构，包括围护桩1、冠梁2、第一道腰梁3、挡土拱墙4、钢斜撑A5、支撑承台A6、支撑桩7、构筑物8、墙体81、底板82、空隙9、止水钢板10、钢斜撑B11、第二道腰梁12、支撑承台B13、斜面14和支座预埋钢板15。

参考附图1、3，若干根围护桩1间隔布置成一列，围护桩1中部朝向基坑的一侧间隔设置第一道腰梁3和第二道腰梁12，且第一道腰梁3位于第二道腰梁12上方。优选地，在围护桩1与第一道腰梁3、第二道腰梁12之间留有空隙9，且该空隙9在浇筑第一道腰梁3和第二道腰梁12时浇实，使围护桩1与第一道腰梁3、第二道腰梁12形成刚性连接。在围护桩1顶面处设置冠梁2，冠梁2与钢筋混凝土浇筑而成的围护桩1形成刚性连接，如图4所示，在相邻的围护桩1之间设置挡土拱墙4，挡土拱墙4背向基坑方向起拱，迎土面为起拱面，临空面为凹陷面。

在构筑物8下方设置支撑承台A6和支撑承台B13，二者构成桩基承台基础系统，支撑承台A6和支撑承台B13下方通过支撑桩7进行支撑；

钢斜撑A5的一端(左上端)固定支撑在第一道腰梁3上，钢斜撑A5的另一端(右下端)固定支撑在支撑承台A6上；钢斜撑B11的一端(左上端)固定支撑在第二道腰梁12上，钢斜撑B11的另一端(右下端)固定支撑在支撑承台B13上。优选地，钢斜撑A5、钢斜撑B11采用预制格构柱。

如图2所示，第一道腰梁3朝向钢斜撑A5的一侧以及第二道腰梁12朝向钢斜撑B11的一侧均设置斜面14，图2中以第一道腰梁3与钢斜撑A5的连接结构为例，第二道腰梁12与钢斜撑B11也采用相同的连接结构。如图5所示，支撑承台A6朝向钢斜撑A5的一侧以及支撑承台B13朝向钢斜撑B11的一侧均设置斜面14，图5中以支撑承台A与钢斜撑A5的连接结构为例，支撑承台B13与钢斜撑B11也采用相同的连接结构。进一步的，钢斜撑A5、钢斜撑B11与对应的斜面14垂直设置，且在斜面14上设置支座预埋钢板15，用于焊接固定钢斜撑A5、钢斜撑B11。优选地，支撑承台A6、支撑承台B13二者均采用刻槽后原槽浇筑，二者的上表面标高低于基坑底标高至少300mm，且支撑承台A6、支撑承台B13与支撑桩7刚性连接。钢斜撑A5、钢斜撑B11上穿过构筑物8的墙体81和底板82的部位均焊接一圈止水钢板10，且墙体81和底板82供钢斜撑A5、钢斜撑B11穿过的部位设后浇带。设置后浇带做法适宜范围为：每面需要斜撑的基坑分别处于同一直线或者有若干斜向支撑处于同一直线上，这样就可以在此处设置在斜向支撑范围内底板通长后浇带，可通过设计变更将原设计斜撑支座附近的一条后浇带变更到此处。

优选地，当设计支护承受荷载力较小时，可只选择钢斜撑A5与第一道腰梁3连接的斜撑组合，不必施工钢斜撑B11；当设计支护承受荷载较大、安全性要求较高时选择钢斜撑A5和钢斜撑B11的组合支撑形式，即图1中所示形式。因钢斜撑A5和钢斜撑B11长度过长，通过中心支撑格构立柱在接近二者(钢斜撑A5和钢斜撑B11)中心点位置给两个钢斜撑一个竖向支撑，故而钢斜撑A5和钢斜撑B11需在竖直方向上与中心支撑格构立柱处于同一轴线上以保证中心支撑格构立柱能够同时支撑钢斜撑A5和钢斜撑B11。

一种上述围护桩和钢斜撑围护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、施工围护桩1结构：场地整平，定位地下室外墙轴线、外边线，底板外边线，复核无误后定位围护桩1位置，施工围护桩1、冠梁2及支撑桩7；

步骤二、施工第一道腰梁3：计算基坑允许开挖的深度并进行土方第一次分层开挖至第一道腰梁3底，在围护桩1处凿出钢筋并植筋，然后绑扎第一道腰梁3钢筋，在第一道腰梁3的钢筋上焊接用于固定钢斜撑A5的支座预埋钢板15，该支座预埋钢板15的角度根据钢斜撑A5基础标高与腰梁3高度及支撑承台A6与围护桩1的距离验算确定；

步骤三、施工支撑承台A6和钢斜撑A5：开挖支撑承台A6处土方至设计标高，进行支撑承台A6及支座预埋钢板15的施工，支撑承台A6采用刻槽后原槽浇注；之后将钢斜撑A5吊起提升到位，安放就位后，在钢斜撑A5预穿过构筑物8的底板82和墙体81结构的部位分别焊接一圈止水钢板10，钢斜撑A5与预留土方重叠处刻槽处理；

步骤四、施工第二道腰梁12：钢斜撑A5施工完毕后进行二次土方开挖，土方顶部开挖至第二道腰梁12以下位置，然后放坡至用于固定钢斜撑B11的斜面14所在位置，预留土方边界，同时进行第二道腰梁12施工，在围护桩1处凿出钢筋并植筋，然后绑扎第二道腰梁12钢筋，在第二道腰梁12的钢筋上焊接用于固定钢斜撑B11的支座预埋钢板15，该支座预埋钢板15角度根据钢斜撑B11的基础标高与第二道腰梁12高度及支撑承台B13与围护桩1的距离验算确定；

步骤五、施工支撑承台B13和钢斜撑B11：开挖支撑承台B13处土方至设计标高，进行支撑承台B13及支座预埋钢板15的施工，支撑承台B13采用刻槽后原槽浇注；之后将钢斜撑B11吊起提升到位，安放就位后，在钢斜撑B11预穿过构筑物8的底板82和墙体81结构的部位分别焊接一圈止水钢板10，钢斜撑B11与预留土方重叠处刻槽处理；

步骤六、施工构筑物8：对剩余土方进行分层开挖并进行构筑物8的施工，分层开挖土方同时，分层施工围护桩1之间的挡土拱墙4，钢斜撑A5和钢斜撑B11与构筑物8的底板82交接处设置通长的后浇带，且在浇筑构筑物8的墙体81过程中，不对钢斜撑A5和钢斜撑B11预留洞口，直接进行通长浇筑；

步骤七、钢斜撑拆除及构筑物8的防水处理：对钢斜撑A5、钢斜撑B11与第一道腰梁3、第二道腰梁12及支撑承台A6、支撑承台B13的连接部位进行切割拆除，在钢斜撑A5、钢斜撑B11与构筑物8的墙体81节点处对钢斜撑A5、钢斜撑B11进行切割处理，在留在墙体81的钢斜撑A5、钢斜撑B11内焊接一圈止水钢板10，然后浇筑防水混凝土。关于钢斜撑支座位置处防水处理，要在钢斜撑A5、钢斜撑B11的每支角钢上焊接一圈止水钢板10，焊接时，待每支角钢上的止水钢板10冷却后才焊接下一支角钢上的止水钢板10，将防水材料从垫层处卷到止水钢板10上。

本实用新型的围护结构合理利用混凝土围护桩抗弯性能与钢斜撑抗压性能，围护支撑结构连接可靠有效，提高基坑围护各系统之间的整体性，部分资源可回收利用，符合绿色施工要求。同时采用桩基承台为基础的钢斜撑作用在围护桩腰梁上不仅可以满足基坑支护要求，而且斜撑替代水平支撑，减少支撑用量，同时减少拆撑等工作，缩短工期，节约资源。桩基承台至于构筑物下方，有效提高构筑物的地基承载能力，减少地基沉降。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：包括

间隔布置的若干围护桩(1)，在围护桩(1)顶面处设置冠梁(2)，围护桩(1)中部朝向基坑的一侧间隔设置第一道腰梁(3)和第二道腰梁(12)，第一道腰梁(3)位于第二道腰梁(12)上方，相邻的围护桩(1)之间设置挡土拱墙(4)；

桩基承台基础系统，包括设置于构筑物(8)下方的支撑承台A(6)和支撑承台B(13)，支撑承台A(6)和支撑承台B(13)下方通过支撑桩(7)进行支撑；

钢斜撑A(5)，其一端固定支撑在第一道腰梁(3)上，其另一端固定支撑在支撑承台A(6)上；以及

钢斜撑B(11)，其一端固定支撑在第二道腰梁(12)上，其另一端固定支撑在支撑承台B(13)上。

2.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述冠梁(2)与钢筋混凝土浇筑而成的围护桩(1)形成刚性连接，围护桩(1)与第一道腰梁(3)、第二道腰梁(12)之间留有空隙(9)，且该空隙(9)在浇筑第一道腰梁(3)和第二道腰梁(12)时浇实，使围护桩(1)与第一道腰梁(3)、第二道腰梁(12)形成刚性连接。

3.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述挡土拱墙(4)背向基坑方向起拱，迎土面为起拱面，临空面为凹陷面。

4.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述第一道腰梁(3)朝向钢斜撑A(5)的一侧以及第二道腰梁(12)朝向钢斜撑B(11)的一侧均设置斜面(14)，支撑承台A(6)朝向钢斜撑A(5)的一侧以及支撑承台B(13)朝向钢斜撑B(11)的一侧均设置斜面(14)，钢斜撑A(5)、钢斜撑B(11)与对应的斜面(14)垂直设置，且在斜面(14)上设置支座预埋钢板(15)，用于焊接固定钢斜撑A(5)、钢斜撑B(11)。

5.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述钢斜撑A(5)、钢斜撑B(11)采用预制格构柱。

6.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述支撑承台A(6)、支撑承台B(13)二者均采用刻槽后原槽浇筑，二者的上表面标高低于基坑底标高至少300mm，且支撑承台A(6)、支撑承台B(13)与支撑桩(7)刚性连接。

7.根据权利要求1所述的围护桩和钢斜撑围护结构，其特征在于：所述钢斜撑A(5)、钢斜撑B(11)上穿过构筑物(8)的墙体(81)和底板(82)的部位均焊接一圈止水钢板(10)，且墙体(81)和底板(82)供钢斜撑A(5)、钢斜撑B(11)穿过的部位设置后浇带。