一种后补强支护桩结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种后补强支护桩结构，其特征在于所述结构主要包括钻孔灌注桩、基坑背侧注浆体、基坑内注浆体、水泥土桩、桩芯加强体；钻孔灌注桩与水泥土桩相咬合，其中钻孔灌注桩作为维护桩使用时设计弯矩较大处桩身内钢筋笼上焊有加劲板；基坑背侧注浆体位于基坑背侧土体内，每处钻孔灌注桩后各设一道，对称地在基坑内回填土中设有基坑内注浆体；桩芯加强体填筑于各水泥土桩中心预留孔内，通过注浆插芯或现浇钢筋混凝土形成。本实用新型可应用于维护桩兼工程桩的基坑复合支护工程，通过多项后补强措施弥补桩体在作为维护桩阶段的强度损失，使桩体在作为工程桩时强度得到保障，具有较高的技术经济效益。
【专利说明】一种后补强支护粧结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种后补强支护桩结构，属于基坑工程领域，适用于维护桩兼工程桩的基坑复合支护工程。
【背景技术】
[0002]随着国内基础建设的大力发展，高层建筑项目日益增长，高层建筑通常都设有地下室或人防地下室，桩基础和深基坑作为建筑物基础的重要组成，普遍应用于建筑工程领域。随着城市市区内建筑物逐渐密集，尤其在改扩建项目中，有新旧建筑物毗邻的情况出现，往往在基坑施工过程中场地放坡困难，经常需要用到排桩支护。
[0003]排桩支护作为基坑工程常用到的基坑支护型式，其在建筑物基础工程的投资额中占较大比重，作为一种临时工程，其投资额大、效用时间短暂，造成了巨大的浪费。将维护排桩在基坑开挖中作为维护结构之外，也作为建筑物工程桩承担上部结构荷载，同时还作为地下室外墙抗侧压力结构体系的一部分，可以大量节省地下工程投资，改变传统的基坑维护工程仅作为临时工程，地下室施工完成后维护结构就报废的做法，具有较高的技术经济效益。
[0004]但是，支护桩在作为维护结构时，桩体主要承受基坑周边土体土压力，桩体以受弯及受剪为主，桩体内部容易产生细密裂缝，个别部位出现微破坏，影响桩体承载性能，在后期作为工程桩时有可能达不到设计强度要求，存在工程隐患。
[0005]综上所述，将现浇支护桩设计为维护桩兼工程桩的复合支护方式，基坑开挖时，对基坑起维护作用；基坑内部结构施工完后，再用作上部结构的承台基础工程桩，实现了一桩两用，可节约支护桩的造价，同时提高了工程施工效率。但是如不能有效解决桩体在维护过程中产生的桩体微破坏，对后期工程存在一定的风险，为保证工程质量、安全，应进行桩体预处理及再加固处理。
[0006]鉴于此，为解决多用桩前期使用过程中产生的桩体质量下降等问题，目前亟需发明一种前期抗弯、抗细裂缝能力突出、后期可注浆加固桩体及维护结构前后土体的后补强支护桩结构。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种在钻孔灌注桩设计较大弯矩范围桩身内钢筋笼内加焊加劲板、基坑背侧土体内和基坑内回填土体中贴维护结构注浆加固、水泥土桩桩芯采用钢筋混凝土材料加固的后补强支护桩结构。
[0008]为实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0009]一种后补强支护桩结构，其特征在于所述结构主要包括钻孔灌注桩、基坑背侧注浆体、基坑内注浆体、水泥土桩、桩芯加强体；钻孔灌注桩与水泥土桩相咬合，其中钻孔灌注桩作为维护桩使用时设计弯矩较大处桩身内钢筋笼上焊有加劲板；基坑背侧注浆体位于基坑背侧土体内，每处钻孔灌注桩后各设一道，对称地在基坑内回填土中设有基坑内注浆体；桩芯加强体填筑于各水泥土桩中心预留孔内，通过注浆插芯或现浇钢筋混凝土形成。
[0010]加劲板为厚20mm、宽200mm、高1500mm的钢板，环向均匀垂直焊接于钢筋笼内侧。
[0011]所述桩芯加强体为预制芯体，芯体压入灌浆预留孔内刺破水泥土桩，插入下部土体中。
[0012]桩芯加强体为现浇钢筋混凝土，预留孔适当钻挖加深并在其内放置有钢筋笼。
[0013]所述基坑背侧注浆体、基坑内注浆体和桩芯加固体均在基坑回填后、维护桩转型工程桩前施工完成。
[0014]本实用新型具有以下的特点和有益效果:
[0015](I)本实用新型涉及结构可作为维护桩兼工程桩的两用型支护结构，基槽开挖时，对基坑背侧土体起维护作用；基槽内部结构施工完后，再用作外侧结构的承台基础工程桩，实现了一桩两用，可节约支护桩的造价，减少工程投资，同时提高了工程施工效率。
[0016](2)在设计弯矩较大处桩身内钢筋笼上加焊加劲板，提高钻孔灌注桩的局部抗弯、抗剪能力，可减少桩体在作为维护桩时产生的细裂缝。
[0017](3)在维护结构前后侧设置注浆管或注浆孔，高压注浆后不仅可填补桩身细裂缝，而且可加强周围土体，提高桩体作为工程桩时的承载能力，减少结构沉降；在水泥土桩桩芯预留孔洞，并在后期采用钢筋混凝土劲芯加固，芯体适当出入相对持力层，同样具有提高工程桩承载能力的作用。
[0018](4)本实用新型的两种预留孔均采用注水囊袋作为临时抗压填充体，后期放水回收囊袋后可直接进行注浆或芯体施工，囊袋回收快、可重复利用，此方法施工预留孔，成孔速度较快、留孔质量好，施工成本较低，工序简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一种后补强支护桩结构横断面示意图；
[0020]图2是本实用新型补强前注水囊袋和注浆管布置示意图；
[0021]图3是钻孔灌注桩内钢筋笼上加劲板布置示意图；
[0022]图中:1-钻孔灌注桩、2-基坑背侧注浆体、3-基坑内注浆体、4-水泥土桩、5-桩芯加强体、6-基坑外注水囊袋、7-回填土内注浆管、8-桩芯注水囊袋、9-基坑背侧土体、10-基坑内回填土、11-主筋、12-加劲板、13-箍筋。
【具体实施方式】
[0023]水泥土桩与钻孔灌注施工工艺，钢筋笼绑扎、基坑背侧预留孔钻设施工技术要求，注浆浆液配比等本实施例中不在累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。
[0024]图1是本实用新型一种后补强支护桩结构横断面示意图；图2是本实用新型补强前注水囊袋和注浆管布置示意图；图3是钻孔灌注桩内钢筋笼上加劲板布置示意图。参照图f 3所示，一种后补强支护桩结构主要包括:钻孔灌注桩1、基坑背侧注浆体2、基坑内注浆体3、水泥土桩4、桩芯加强体5和加劲板12。
[0025]维护桩兼工程桩的复合支护基坑工程，主体维护结构由钻孔灌注桩I和水泥土桩4组成。设计直径800mm钻孔灌注桩I为维护桩型,桩心距1200mm,钢筋笼外径680mm,其中主筋11采用直径18mm的HRB345螺纹钢筋，箍筋13为直径6mm的HPB300光圆筋，在作为维护桩使用阶段设计弯矩较大处桩身内钢筋笼上环向均匀焊接3块加劲板12，每块加劲板12厚20mm，宽200mm，高1500mm，采用HRB345的钢板切割而成。水泥土桩4作为止水，搅拌直径800mm,桩心距1200mm,与钻孔灌注桩4相咬合。
[0026]在水泥土桩4与钻孔灌注桩I的桩位定位后，在基坑背侧土体9内、钻孔灌注桩I后15mm处，采用小型钻机钻设直径10mm孔道，孔道深度为设计基坑底面标高一下3000mm。成孔后立即塞入直径800mm橡胶囊袋(注水后略膨胀)，囊袋内高压注水后扎紧袋口，形成基坑外注水囊袋6。
[0027]全部基坑外注水囊袋6布置完成后，进行水泥土桩4施工，单桩水泥土未初凝前，在桩芯位置塞入直径200_橡胶囊袋(注水后略膨胀)，可通过钢管送至桩体范围内较硬土层深度处，端口封闭后高压注水，最后扎紧袋口，形成桩芯注水囊袋8。
[0028]待水泥土桩4达到一定强度后，进行钻孔灌注桩I施工，水泥土桩4与钻孔灌注桩I施工工艺均符合国家及当地相关行业规范之标准。水泥土桩4和钻孔灌注桩4施工过程中机械必须避开基坑外注水囊袋6,防止其破损。
[0029]基坑内施工过程中定期检测注水囊袋，有空瘪情况发生，立即补水或更换。
[0030]基坑内部结构施工完后，基坑回填，在各钻孔灌注桩前基坑内回填土 10中预埋注浆管7。回填完成后，通过注浆管7向回填土内高压注浆，形成基坑内注浆体3。同时，基坑外注水囊袋6和桩芯注水囊袋8放水，囊袋收缩并取出，在基坑外预留孔内插入注浆管并回填中粗砂后高压注浆，形成基坑背侧注浆体2 ;在水泥土桩4内预留孔内适当灌浆后，插入直径200_预制钢筋混凝土桩作为桩芯，形成桩芯加强体5，桩芯刺破水泥土桩4，进入下部相对硬土层500mm。
[0031]待基坑背侧注浆体2、基坑内注浆体3、桩芯加强体5的周边浆液、达到设计强度的80%后，可在补强后的维护结构上进行上部结构的承台基础施工。
【权利要求】
1.一种后补强支护桩结构，其特征在于所述结构主要包括钻孔灌注桩、基坑背侧注浆体、基坑内注浆体、水泥土桩、桩芯加强体；钻孔灌注桩与水泥土桩相咬合，其中钻孔灌注桩作为维护桩使用时设计弯矩较大处桩身内钢筋笼上焊有加劲板；基坑背侧注浆体位于基坑背侧土体内，每处钻孔灌注桩后各设一道，对称地在基坑内回填土中设有基坑内注浆体；桩芯加强体填筑于各水泥土桩中心预留孔内，通过注浆插芯或现浇钢筋混凝土形成。
2.根据权利要求1所述的后补强支护桩结构，其特征在于所述加劲板为厚20mm、宽200_、高1500_的钢板,环向均勻垂直焊接于钢筋笼内侧。
3.根据权利要求1所述的后补强支护桩结构，其特征在于所述桩芯加强体为预制芯体，芯体压入灌浆预留孔内刺破水泥土桩，插入下部土体中。
4.根据权利要求1所述的后补强支护桩结构，其特征在于所述桩芯加强体为现浇钢筋混凝土，预留孔适当钻挖加深并在其内放置有钢筋笼。
5.根据权利要求1所述的后补强支护桩结构，其特征在于所述基坑背侧注浆体、基坑内注浆体和桩芯加固体均在基坑回填后、维护桩转型工程桩前施工完成。
【文档编号】E02D5/50GK203834486SQ201320591500
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】王惠荣, 白山巍, 尚润祥, 李海涛, 李永飞, 王永星, 李若辉, 张建敏 申请人:山西太行建设开发有限公司