專利名稱：多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木建筑工程中的基坑支護(hù)工程，特別涉及一種多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
目前在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中,有無(wú)支撐基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和有支撐基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)兩種。有支撐基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)因支撐的存在，土方需要多次倒運(yùn)，影響土方開挖；支撐施工、養(yǎng)護(hù)和拆撐都需要時(shí)間，影響施工進(jìn)度。無(wú)支撐基坑支護(hù)方案常用的有雙排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、樁和錨桿復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)等。雙排樁是用樁頂圈梁將二排樁連接成一個(gè)整體，以形成一個(gè)門式結(jié)構(gòu)；樁和錨桿復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)是指豎向有樁，在樁與樁之間施做錨桿，錨桿通常要有自由端和固定端二部分構(gòu)成，長(zhǎng)度要求較長(zhǎng)，且必須有鉆孔和注漿工藝，因工藝復(fù)雜，需要占用別人的地下空間而難以使用；本人發(fā)明的加筋約束土復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法專利大大改善了無(wú)支撐基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和使用范圍，但對(duì)于較軟弱土層仍然不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的旨在提供一種多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法，該方法為一階梯狀多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，或框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，施工方便，能克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，取消內(nèi)支撐，方便挖土和地下室土建施工。技術(shù)方案本發(fā)明的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)由外排擋土止水樁、內(nèi)排擋土樁、中排擋土樁、樁頂圈梁、連接梁板、樁間加固土、加筋、加筋圍檁組成；其中，外排擋土止水樁、中排擋土樁和內(nèi)排擋土樁分別采用多個(gè)并排排列組成且豎向設(shè)置，在外排擋土止水樁的頂部設(shè)有樁頂圈梁，將所有的外排樁連接成一個(gè)整體；在中排擋土樁的頂部與對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁的腰部設(shè)置連接梁板，將所有的中排樁和對(duì)應(yīng)的外排樁連接成整體；在內(nèi)排擋土樁的頂部與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁的腰部同樣也設(shè)置有連接梁板，將所有內(nèi)排樁與對(duì)應(yīng)的中排樁連接成一個(gè)整體；樁間加固土位于兩排樁之間。對(duì)于外排擋土止水樁、內(nèi)排擋土樁、中排擋土樁的樁頂標(biāo)高一般是外排樁高，內(nèi)排樁低，中排樁處于二者之間，特除時(shí)可采用外排樁與中排樁的樁頂標(biāo)高一致，或中排樁與內(nèi)排樁的樁頂標(biāo)高一致。為了進(jìn)一步提高多排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果，在外排擋土止水樁上，還包含有加筋和加筋圍檁，加筋橫向設(shè)置或與水平方向呈小于45度夾角，其一端伸入土中，另一端由加筋圍檁固定在外排擋土止水樁上。加筋采用波形板、鋼管或型鋼。多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法是I)分別施工外排止水樁、擋土樁、中排擋土樁、內(nèi)排擋土樁。其中止水樁采用攪拌樁、旋噴樁，擋土樁采用鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁、H型鋼，重復(fù)以上的制作，直至形成所有止水樁、擋土樁；2)采用攪拌樁、或壓密注漿施工樁間加固土 ；
3)開挖至外排擋土止水樁的樁頂標(biāo)高，施工樁頂圈梁；4)繼續(xù)開挖土方至第一層加筋的預(yù)定標(biāo)高，按照設(shè)計(jì)間隔將加筋水平或與水平方向呈小于45度夾角的角度植入外排擋土止水樁后面的土體；用加筋圍檁將加筋的一端與外排擋土止水樁進(jìn)行連接；5)重復(fù)步驟4)繼續(xù)施工第二排、第三排等加筋和相應(yīng)加筋圍檁，直至達(dá)到第一層連接梁板的標(biāo)高，施工第一層連接梁板；6)繼續(xù)開挖剩余土方，施工剩余連接梁板，直至達(dá)到坑底標(biāo)高。有益效果本發(fā)明的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)具有支護(hù)結(jié)構(gòu)比較寬，結(jié)構(gòu)剛度大，抗變形能力強(qiáng)，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要有I)支護(hù)結(jié)構(gòu)變成多排樁階梯狀或框架式結(jié)構(gòu)后，其剛度大，抗變形能力強(qiáng)，支護(hù)深度大，適用土層廣；2)沒(méi)有內(nèi)支撐，節(jié)省了施工內(nèi)支撐的時(shí)間，以及拆除內(nèi)支撐的時(shí)間，節(jié)約工期；同時(shí)挖土方便，降低挖土費(fèi)用，縮短挖土工期；3 )對(duì)于大型基坑，可以先施工主樓，后施工裙房，裙房部分的占地可以用于主樓施工的施工場(chǎng)地，這樣可以形成流水線施工，有利于縮短工期，有利于各工種的工作安排；4)與樁和錨桿復(fù)合支護(hù)相比，該方法占地面積小，無(wú)需養(yǎng)護(hù)，節(jié)約工期，施工時(shí)不用水，場(chǎng)地干凈；5)方便地下室分塊施工，減少工程造價(jià)。


圖1為多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為帶加筋的多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為帶加筋的雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有外排擋土止水樁1、內(nèi)排擋土樁2、中排擋土樁3、樁頂圈梁4、連接梁板5、樁間加固土 6、加筋7、加筋圍檁8、擋土樁11、止水樁12。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)排數(shù)的多少和各排樁樁頂標(biāo)高的不同，可以派生出多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、帶加筋多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和帶加筋框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)四種情況該支護(hù)結(jié)構(gòu)包括外排擋土止水樁1、內(nèi)排擋土樁2、中排擋土樁3、樁頂圈梁4、第一連接梁板51和第二連接梁板52 ;其中，外排擋土止水樁1、中排擋土樁3和內(nèi)排擋土樁2分別采用多個(gè)并排排列組成且豎向設(shè)置，在外排擋土止水樁I的頂部設(shè)有樁頂圈梁4，將所有的外排樁連接成一個(gè)整體；在中排擋土樁3的頂部與對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁I的腰部設(shè)置第一連接梁板51將所有的中排擋土樁3和對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁I連接成整體；在內(nèi)排擋土樁2的頂部與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁3的腰部設(shè)置有第二連接梁板52，將所有內(nèi)排擋土樁2與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁3連接成一個(gè)整體；位于兩排樁之間填有樁間加固土 6。在外排擋土止水樁1、內(nèi)排擋土樁2、中排擋土樁3的樁頂標(biāo)高是外排樁高，內(nèi)排樁低，中排樁處于二者之間，或某相鄰二排樁的樁頂標(biāo)高一致。在外排擋土止水樁I上，還包含有加筋7和加筋圍檁8，加筋7橫向設(shè)置或與水平方向呈小于45度夾角，其一端伸入土中，另一端由加筋圍檁8固定在外排擋土止水樁I上。實(shí)施例1多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)(如圖1所示)具體實(shí)施方法為I)施工外排止水樁11、擋土樁12、中排擋土樁3、內(nèi)排擋土樁2，重復(fù)以上的制作，直至形成所有止水樁、擋土樁；2 )施工樁間加固土 6 ;3)開挖土方至外排擋土止水樁I的頂部，施工樁頂圈梁4 ；4)開挖土方至中排樁3的樁頂標(biāo)高，在中排樁的樁頂和外排擋土止水樁I對(duì)應(yīng)的腰部用鋼筋混凝土施工連接梁板5 ；5)繼續(xù)開挖土方至內(nèi)排擋土樁2的樁頂標(biāo)高，在內(nèi)排擋土樁2的樁頂和中排擋土樁3對(duì)應(yīng)的腰部用型鋼結(jié)構(gòu)施工連接梁板5。本實(shí)施例中止水樁11采用雙軸攪拌樁，所有擋土樁采用鉆孔灌注樁，樁間加固土6采用雙軸攪拌樁，樁頂圈梁4采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土 .實(shí)施例2帶加筋的多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步提高基坑的支護(hù)深度，擴(kuò)大該方法在軟弱土層中的應(yīng)用，可在上述實(shí)施例I的基礎(chǔ)上增設(shè)加筋7形成帶加筋的多排樁階梯狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，其具體施工方法與實(shí)施例1的施工方法基本相同，區(qū)別在于在實(shí)例I工序3)與4)之后插入二道工序，即插入I)繼續(xù)開挖土方至第一層加筋7的預(yù)定標(biāo)高，按照設(shè)計(jì)間隔將加筋7水平植入外排擋土止水樁I后面的土體；用加筋圍檁8將加筋7的一端與外排擋土止水樁I進(jìn)行連接；插入2)重復(fù)插入I)繼續(xù)施工第二排、第三排等加筋7和相應(yīng)加筋圍檁8，直至達(dá)到中排擋土樁3的樁頂標(biāo)高，施工連接梁板5 ；本實(shí)施例中加筋采用4300X310X85X4的波形護(hù)欄板，總長(zhǎng)度12. 9米，加筋圍檁8采用鋼結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)支護(hù)樁的排數(shù)僅剩二排，且二排樁的樁頂標(biāo)高相同時(shí)，即可形成雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，其具體施工方法如下I)施工外排止水樁11、擋土樁12、中排擋土樁3、內(nèi)排擋土樁2。止水樁11可采用攪拌樁、旋噴樁，擋土樁采用鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁、H型鋼，重復(fù)以上的制作，直至形成所有止水樁、擋土樁；2 )施工樁間加固土 6 ;3)開挖土方至外排擋土止水樁I和內(nèi)排擋土樁2的頂部，在該二排樁的頂部加設(shè)臨時(shí)支撐；4)繼續(xù)開挖土方至連接梁板5的標(biāo)高，施工連接梁板，該連接梁板位于外排擋土止水樁和內(nèi)排擋土樁的腰部，將兩排樁在樁的腰部連接成一個(gè)整體；6)邊回填兩排樁之間的土體(也可不回填)，邊拆除臨時(shí)支撐，然后在樁頂施工樁頂圈梁，進(jìn)一步加強(qiáng)前、后排樁之間的連接；本實(shí)施例中外排擋土止水樁I采用三軸攪拌樁加大直徑預(yù)應(yīng)力管樁，中排擋土樁3和內(nèi)排擋土樁2采用預(yù)應(yīng)力鋼管，樁間加固土 6采用壓密注漿法。實(shí)施例4帶加筋的雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步提高基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的性能，擴(kuò)大該方法在軟弱土層中的應(yīng)用，可在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上增設(shè)加筋7形成帶加筋的雙排樁框架式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)(如圖4所示)，其具體施工方法與實(shí)施例3的施工方法基本相同，區(qū)別在于在上述工序3)之后改變工序，即I)施工外排止水樁11、擋土樁12、中排擋土樁3、內(nèi)排擋土樁2，，重復(fù)以上的制作，直至形成所有止水樁、擋土樁；2 )施工樁間加固土 6 ;3)開挖土方至外排擋土止水樁I和內(nèi)排擋土樁2的頂部，在該二排樁的頂部加設(shè)臨時(shí)支撐；4)繼續(xù)開挖土方至加筋7的第一層預(yù)定標(biāo)高,將加筋7植入外排擋土止水樁I后面的土體；施工加筋圍檁8將加筋7的一端與外排擋土止水樁I進(jìn)行連接；5)重復(fù)4)繼續(xù)施工第二排、第三排等加筋7和相應(yīng)加筋圍檁8，直至達(dá)到連接梁板的標(biāo)高，施工連接梁板，將外排擋土止水樁和內(nèi)排擋土樁連接成一個(gè)整體；6)邊回填內(nèi)外排樁之間的土體(也可不回填)，邊拆除臨時(shí)支撐，然后在樁頂施工樁頂圈梁4，進(jìn)一步加強(qiáng)內(nèi)外排樁之間的連接。本實(shí)施例中加筋7的間距為1. 2米，加筋采用型鋼，具體為10號(hào)H型鋼，長(zhǎng)度為15米，與水平方向呈10度夾角，加筋圍檁8用鋼筋混凝土。
權(quán)利要求
1.一種多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于該支護(hù)結(jié)構(gòu)包括外排擋土止水樁(I)、內(nèi)排擋土樁(2)、中排擋土樁(3)、樁頂圈梁(4)、第一連接梁板(51)和第二連接梁板(52);其中，外排擋土止水樁(I)、中排擋土樁(3)和內(nèi)排擋土樁(2)分別采用多個(gè)并排排列組成且豎向設(shè)置，在外排擋土止水樁(I)的頂部設(shè)有樁頂圈梁(4)，將所有的外排樁連接成一個(gè)整體；在中排擋土樁(3 )的頂部與對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁(I)的腰部設(shè)置第一連接梁板(51)將所有的中排擋土樁(3)和對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁(I)連接成整體；在內(nèi)排擋土樁(2)的頂部與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁(3)的腰部設(shè)置有第二連接梁板(52)，將所有內(nèi)排擋土樁(2)與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁(3)連接成一個(gè)整體；位于兩排樁之間填有樁間加固土(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于在外排擋土止水樁(I)、內(nèi)排擋土樁(2)、中 排擋土樁(3)的樁頂標(biāo)高是外排樁高，內(nèi)排樁低，中排樁處于二者之間，或某相鄰二排樁的樁頂標(biāo)高一致。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于在外排擋土止水樁(I)上，還包含有加筋(7)和加筋圍檁(8)，加筋(7)橫向設(shè)置或與水平方向呈小于45度夾角，其一端伸入土中，另一端由加筋圍檁(8)固定在外排擋土止水樁(I)上。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于加筋(7)采用波形板、鋼管或型鋼。
5.一種如權(quán)利要求1所述的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于該復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法是: [1)施工外排止水樁(11)、擋土樁(12)、中排擋土樁(3)、內(nèi)排擋土樁(2)，外排止水樁(11)采用攪拌樁或旋噴樁，擋土樁(12)采用鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁或H型鋼，重復(fù)以上的制作，直至形成所有止水樁、擋土樁； [2)對(duì)樁間土進(jìn)行加固，形成樁間加固土(6)； [3)開挖至外排擋土止水樁(I)的頂部，施工樁頂圈梁(4)； [4)繼續(xù)開挖土方至第一層加筋(7)的預(yù)定標(biāo)高，按照設(shè)計(jì)間隔將加筋(7)水平或與水平方向呈小于45度夾角的角度植入外排擋土止水樁(I)后面的土體；用加筋圍檁(8)將加筋(7)的一端與外排擋土止水樁(I)進(jìn)行連接； [5)重復(fù)步驟4)繼續(xù)施工第二排、第三排的加筋(7)和相應(yīng)加筋圍檁(8)，直至達(dá)到第一連接梁板(51)的標(biāo)高，施工第一連接梁板(51)，將外排擋土止水樁(I)和中排擋土樁(3)連成一體； [6 )繼續(xù)開挖剩余土方，施工第二連接梁板(52 )，將內(nèi)排擋土樁(2 )和中排擋土樁(3 )連成一體。
全文摘要
本發(fā)明是一種多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，該支護(hù)結(jié)構(gòu)的外排擋土止水樁(1)、中排擋土樁(3)和內(nèi)排擋土樁(2)分別采用多個(gè)并排排列組成且豎向設(shè)置，在外排擋土止水樁(1)的頂部設(shè)有樁頂圈梁(4)，將所有的外排樁連接成一個(gè)整體；在中排擋土樁(3)的頂部與對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁(1)的腰部設(shè)置第一連接梁板(51)將所有的中排擋土樁(3)和對(duì)應(yīng)的外排擋土止水樁(1)連接成整體；在內(nèi)排擋土樁(2)的頂部與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁(3)的腰部設(shè)置有第二連接梁板(52)，將所有內(nèi)排擋土樁(2)與對(duì)應(yīng)的中排擋土樁(3)連接成一個(gè)整體；位于兩排樁之間填有樁間加固土(6)。該方法施工的多排樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可以有效維持基坑及邊坡穩(wěn)定，消除坑內(nèi)支撐。
文檔編號(hào)E02D17/04GK103074898SQ20131002020
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者衛(wèi)海, 夏秀華, 陳寶勤 申請(qǐng)人:江蘇鴻基科技有限公司