组合支护结构及施工方法
【专利摘要】一种组合支护结构及施工方法，包括搅拌桩和预制钢筋砼支护桩，其特征是所述搅拌桩密排搭接相联，所述预制钢筋砼支护桩为矩形或倒T形，预制钢筋砼支护桩包括上段桩和下段桩，上段桩的主筋在桩靠基坑一侧纵向设置，下段桩的主筋在与上段桩主筋相反一侧设置，上段桩和下段桩在竖向中部反向接桩，钢筋砼支护桩在每根或隔一根搅拌桩内设置，搅拌桩的下土深度浅于钢筋砼支护桩。本发明采用矩形或倒T形预制桩结合反向接桩工艺，桩制作成本低，用钢量省，造价大幅降低。
【专利说明】组合支护结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及软土地区的深基坑支护结构。
【背景技术】
[0002]在软土地区，因淤泥质土抗渗系数小，可采用相隔一定间距的支护桩直接支护，而无需采取防漏、防渗措施，但在粉砂质粘土地区，必须采用水泥搅拌桩或旋喷桩进行止水和防漏土。传统的预制桩由于挤土严重、桩现场制作施工工期长，已经很少使用，而钻孔灌注桩虽不挤土但截面抗弯受力不合理、造价高，泥浆排污影响环境，质量难以控制，另外SWM工法中H型钢截面可选择余地小，且拔桩时对周边环境影响大，也很少在工期长、管线密集地区使用。专利200710068309.4公开的一种水泥搅拌桩与预制钢筋砼抗侧向力桩的施工方法，以钢筋砼桩代替SMW工法中的H钢，原理简单，早在国外就有应用案例，但其选用桩型为T形或工字型，并对关键的桩接头未进行进一步公开，而其所述的T形或工字形桩，采用模具单根预制，吊入养护池中养护，这种制造工艺投资大，工效低，且桩型复杂，构造钢筋用钢量大，而且主筋采用双面配筋，桩的造价高桩的制造速度难以满足施工进度要求，另外搅拌桩作为止水帷幕，其深度只需进入基坑一定深度即可，无需与支护桩同深设置。一种无需拔桩、无泥浆排放、桩制造方便、造价低的以双节预制桩代替H型钢的组合支护结构及施工方法还未见报道。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种无需拔桩、无泥浆排放、桩制造方便、造价低的以双节预制桩代替H型钢的组合支护结构及施工方法。
[0004]按照本发明提供的一种组合支护结构，包括搅拌桩和预制钢筋砼支护桩，所述搅拌桩密排搭接相联，所述预制钢筋砼支护桩为矩形或倒T形，预制钢筋砼支护桩包括上段桩和下段桩，上段桩的主筋在桩靠基坑一侧纵向设置，下段桩的主筋在与上段桩主筋相反一侧设置，上段桩和下段桩在竖向中部反向接桩，钢筋砼支护桩在每根或隔一根搅拌桩内设置，所述搅拌桩的下土深度浅于钢筋砼支护桩。
[0005]按照本发明提供的一种组合支护结构还具有如下附属技术特征:
[0006]所述钢筋砼支护桩顶部或上端部位于基坑一侧设有现浇钢筋砼围梁。
[0007]所述钢筋砼支护桩的上段桩下端和下段桩上端均埋设有型钢预埋件，两预埋件焊接联结或用钢板或角钢搭接焊接联结。
[0008]所述预制钢筋砼支护桩的矩形桩沿纵向间隔设有通孔，通孔内横穿有抗剪件，抗剪件伸出桩侧面一定长度。
[0009]所述钢筋砼支护桩的型钢预埋件为斜口式预埋件，斜口式预埋件包括接桩角钢、抗剪钢板条、联结钢板和锚固钢筋，抗剪钢板条长向焊联于接桩角钢间，联结钢板短向焊联于接桩角钢间，锚固钢筋为U形，两头分别焊联在对应的接桩角钢上。
[0010]所述钢筋砼支护桩的型钢预埋件为台阶式预埋件，台阶式预埋件包括包括接桩角钢、抗弯角钢、抗剪钢板、联结钢板和锚固钢筋，所述接桩角钢设于外围四角，所述抗弯角钢设于接桩角钢之间，所述抗剪钢板包括上、中、下三道水平条钢板，条钢板焊联于接桩角钢和抗弯角钢的外侧，所述锚固钢筋焊联于接桩角钢的下端，所述台阶形接桩预埋件一侧的接桩角钢上端与抗弯角钢齐平，另一侧的接桩角钢顶部低于抗弯角钢一定高度。
[0011]按照本发明提供的一种组合支护结构的施工方法，按以下步骤施工:
[0012]A、用搅拌桩机施工搅拌桩并注浆
[0013]B、用吊机插入下段桩并用支架夹住下段桩
[0014]C、起吊上段桩并与下段桩焊接接桩
[0015]D、卸除支架，沉入桩至搅拌桩底
[0016]E、用振动锤及送桩杆将露出地面的支护桩压至设计标高
[0017]按照本发明提供的一种组合支护结构及施工方法与现有技术相比具有如下优点。
[0018]1、采用单向配筋的矩形或倒T形预制桩结合反向接桩工艺，桩制作成本低、用钢量省，造价大幅降低。
[0019]2、密排搅拌桩止水性能好，并能大大简化沉桩工艺，压桩成本降低，施工速度加快。
[0020]3、采用倒T形预制桩与搅拌桩结合的支护结构，易形成土拱作用，防止水泥土移位，同时可拉大预制桩的桩距，充分发挥预制桩抗弯能力强的优势，可进一步降低造价。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的组成图
[0022]图2为本发明的A-A剖面图
[0023]图3为本发明的B-B剖面图
[0024]图4为本发明的接桩立面图
[0025]图5为本发明的上段支护桩C-C剖面图
[0026]图6为本发明的接桩台阶式预埋件
[0027]图7为本发明的接桩斜口式预埋件
[0028]图8为本发明的沉桩与接桩施工工艺示意图
【具体实施方式】
[0029]参见图1至图8，在本发明提供的一种组合支护结构及施工方法，包括搅拌桩I和预制钢筋砼支护桩2。所述搅拌桩I密排搭接相联，所述预制钢筋砼支护桩2为矩形或倒T形，包括上段桩21和下段桩22，上段桩21的主筋在桩靠基坑一侧纵向设置，下段桩22的主筋在与上段桩相反一侧设置，上段桩21和下段桩22竖向在中部反向接桩。预制钢筋砼支护桩2插于搅拌桩I内并每根或隔一根搅拌桩设置。预制钢筋砼支护桩2承担土压力产生的弯矩，搅拌桩I用于止水和防漏土，且搅拌桩I还能为预制桩2植桩提供钻孔功能，省去了打桩机械；另外预制桩植桩过程无挤土，不会对周边环境产生影响。倒T形桩与搅拌桩咬合作用强，易形成土拱作用，使搅拌桩能有效的将土压力传递至抗弯桩上；上段桩21与下段桩22采用不对称配筋方式，并采用反向接桩，使配筋方向与支护桩的弯矩包络图相匹配；支护桩根据计算可在每隔一根或每根搅拌桩内设置，本实施例为隔根设置，所述搅拌桩I的桩长在下端短于预制钢筋砼支护桩2。较浅的搅拌桩就能满足抗渗和防漏土要求，因此如结合压桩工艺，可减少搅拌桩桩长，节约造价。
[0030]参见图1，在本发明给出的上述实施例中，所述钢筋砼支护桩2顶部和上端位于基坑一侧设有现浇钢筋砼梁3。现浇钢筋砼梁3将预制钢筋砼支护桩联成整体，使其共同受力，同时将从支护桩上传来的力传递至支撑6上。
[0031]参见图1、图4、图6、图7，在本发明给出的上述实施例中，所述预制钢筋砼支护桩2的上段桩21下端和下段桩22上端均埋设有型钢预埋件23，两预埋件焊接联结或用钢板或角钢搭接焊接联结。型钢预埋件23可保证接桩方便、尺寸准确、传力可靠，特别是能传递较大的剪力，同时联结成整体的桩在接头处还可承受一定的弯距。
[0032]参见图2、图3，在本发明给出的上述实施例中，所述预制钢筋砼支护桩2沿纵向间隔设有通孔24，通孔内横穿有抗剪件25，抗剪件25伸出桩间一定长度。矩形桩与搅拌桩间摩擦力小，力传递性能差，通孔内设抗剪件，可大大提高其整体性和力传递性能。
[0033]参见图6、图7，在本发明给出的上述实施例中，所述的支护桩的斜口式预埋件23包括接桩角钢231、抗剪钢板条235、联结钢板233和锚固钢筋234，抗剪钢板条235长向焊联于接桩角钢231间，联结钢板233短向焊联于接桩角钢231间，锚固钢筋234为U形，两头分别焊联在对应的接桩角钢上。所述的支护桩的台阶式预埋件23包括接桩角钢231、抗弯角钢232、抗剪钢板235、联结钢板233和锚固钢筋234 ;接桩角钢231设于外围四角，抗弯角钢232设于接桩角钢之间，抗剪钢板235包括上、中、下三道水平条钢板，条钢板焊联于接桩角钢231和抗弯角钢232的外侧，锚固钢筋234焊联于接桩角钢231的下端；台阶形接桩预埋件一侧的接桩角钢231上端与抗弯角钢232齐平，另一侧的接桩角钢231顶部低于抗弯角钢232 —定高度。型钢预埋件的四角角钢焊联后可承担一定的弯矩，而水平钢板和斜钢板主要承担剪力，U形锚筋锚固性能好，能与桩体砼联成整体。
[0034]参见图8，在本发明给出的上述实施例中，所述的组合支护结构是按以下步骤施工:A、用搅拌桩机施工搅拌桩I ;B、用吊机4插入下段桩22并用支架5夹住下段桩22 ;C、起吊上段桩21并与下段桩22焊接接桩；D、卸除支架5，沉入整根桩；E、用振动锤及送桩杆将露出地面的支护桩压至设计标高。采用搅拌桩钻孔植桩和植桩后再压桩的施工工艺，施工简便、施工速度快，对周边环境影响小，施工费用低。
【权利要求】
1.一种组合支护结构，包括搅拌桩和预制钢筋砼支护桩，其特征是所述搅拌桩密排搭接相联，所述预制钢筋砼支护桩为矩形或倒T形，预制钢筋砼支护桩包括上段桩和下段桩，上段桩的主筋在桩靠基坑一侧纵向设置，下段桩的主筋在与上段桩主筋相反一侧设置，上段桩和下段桩在竖向中部反向接桩，钢筋砼支护桩在每根或隔一根搅拌桩内设置，所述搅拌桩的下土深度浅于钢筋砼支护桩。
2.如权利要求1所述组合支护结构，其特征是所述钢筋砼支护桩顶部或上端部位于基坑一侧设有现浇钢筋砼围梁。
3.如权利要求1所述组合支护结构，其特征是所述钢筋砼支护桩的上段桩下端和下段桩上端均埋设有型钢预埋件，两预埋件焊接联结或用钢板或角钢搭接焊接联结。
4.如权利要求1所述组合支护结构，其特征是所述预制钢筋砼支护桩的矩形桩沿纵向间隔设有通孔，通孔内横穿有抗剪件，抗剪件伸出桩侧面一定长度。
5.如权利要求1所述组合支护结构，其特征是所述钢筋砼支护桩的型钢预埋件为斜口式预埋件，斜口式预埋件包括接桩角钢、抗剪钢板条、联结钢板和锚固钢筋，抗剪钢板条长向焊联于接桩角钢间，联结钢板短向焊联于接桩角钢间，锚固钢筋为U形，两头分别焊联在对应的接桩角钢上。
6.如权利要求1所述组合支护结构，其特征是所述钢筋砼支护桩的型钢预埋件为台阶式预埋件，台阶式预埋件包括包括接桩角钢、抗弯角钢、抗剪钢板、联结钢板和锚固钢筋，所述接桩角钢设于外围四角，所述抗弯角钢设于接桩角钢之间，所述抗剪钢板包括上、中、下三道水平条钢板，条钢板焊联于接桩角钢和抗弯角钢的外侧，所述锚固钢筋焊联于接桩角钢的下端，所述台阶形接桩预埋件一侧的接桩角钢上端与抗弯角钢齐平，另一侧的接桩角钢顶部低于抗弯角钢一定高度。
7.一种组合支护结构的施工方法，其特征是按以下步骤施工: A、用搅拌桩机施工搅拌桩并注浆 B、用吊机插入下段桩并用支架夹住下段桩 C、起吊上段桩并与下段桩焊接接桩 D、卸除支架，沉入桩至搅拌桩底 E、用振动锤及送桩杆将露出地面的支护桩压至设计标高。
【文档编号】E02D17/04GK103898918SQ201410163406
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】杨峰 申请人:杨众, 杨峰