本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域,尤其涉及一種建筑基坑用四位一體異形咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
本發(fā)明人之一發(fā)明的《一種異形鋼筋混凝土與水泥土分列式基坑支護(hù)墻》(ZL201320319708.9)在軟土地區(qū)應(yīng)用工程中發(fā)現(xiàn),該支護(hù)墻較現(xiàn)行普遍使用的圓截面鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)約鋼筋30%,節(jié)約混凝土20-25%。但也會出現(xiàn)基坑變形量過大,甚至超過變形預(yù)警界限。究其原因,是與現(xiàn)行基坑設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān),我國國家行業(yè)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,在軟土地區(qū),基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)具備三要素:支護(hù)樁、止水帷幕和基坑底被動土加固,前者抗坑壁土的推力,中者防坑外水滲透,后者防坑底土上隆,三者各施其責(zé),相鄰并不相連,它們之間存在十幾至幾十公分厚的淤泥質(zhì)軟土。
眾所周知,軟土中的基坑穩(wěn)定一定要強(qiáng)撐弱樁,支護(hù)樁周邊為淤泥、淤泥質(zhì)軟土或水泥土,支護(hù)樁抗推能力大不一樣,淤泥、淤泥質(zhì)軟土的地耐力4-6T/m2,而水泥土抗壓強(qiáng)度為0.6-1MPa,即60-100T/m2,強(qiáng)度提高15倍。三要素本身不變形,但夾在三要素之間的淤泥質(zhì)軟土極易變形,導(dǎo)致支護(hù)樁下部無撐可依托,三要素“各自為戰(zhàn)”,“互不干擾”,支護(hù)結(jié)構(gòu)抗推力自然無法提高。
另外,現(xiàn)有基坑支護(hù)工程中使用的咬合樁為圓截面樁,具體流程是:先施工位于基坑邊,按一定間距排列的圓截面素樁,素樁成份為低標(biāo)號混凝土或其他三合土材料,待素樁達(dá)到一定強(qiáng)度后,再在每兩根素樁之間,施工與素樁有幾至二十公分搭接的鋼筋混凝土樁,施工完成后,形成素樁與鋼筋混凝土樁相互咬合的咬合支護(hù)結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種建筑基坑用四位一體異形咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu),比現(xiàn)行設(shè)計(jì)的圓截面支護(hù)樁、止水帷幕和基坑底被動土加固三要素組成的支護(hù)結(jié)構(gòu),不但鋼材用量降低20-30%,造價(jià)降低20-25%,無泥漿污染,支護(hù)結(jié)構(gòu)抗推能力更強(qiáng),基坑更安全。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種建筑基坑用四位一體異形咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,在圓柱狀相互咬合排列的止水帷幕和基坑底被動土加固區(qū)的水泥土柱之間的連接帶,是與二者咬合搭接的水泥土柱,在連接帶的水泥土柱中咬合有異形鋼筋混凝土支護(hù)樁,組成由止水帷幕、連接帶、異形咬合支護(hù)樁和坑底被動土加固區(qū)的四位緊密連成一體的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。異形鋼筋混凝土支護(hù)樁橫截面為工字 形、或T字形、或矩形。
圓柱狀相互咬合的水泥土柱由一至多軸水泥土攪拌樁機(jī)施工,止水帷幕和基坑底被動土加固區(qū)之間連接帶的水泥土柱,在地下1-3日內(nèi)仍未能固結(jié),當(dāng)振動錘將下端開口的矩形鋼管振入土層中,不會擠壓或破壞水泥土結(jié)構(gòu),隨著提取矩形鋼管內(nèi)的土體,放鋼筋籠和灌注混凝土,再振拔矩形鋼管,便將異形支護(hù)樁與水泥土柱咬合一起。達(dá)到止水帷幕、連接帶、異形支護(hù)樁和基坑底被動土加固區(qū)四位連成一體,較國家行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范只依靠支護(hù)樁抗御坑壁土體推力,又多了從止水帷幕、連接帶和基坑底被動土加固區(qū)數(shù)米厚的水泥土重力墻,基坑更穩(wěn)定、安全。
當(dāng)水泥土柱施工當(dāng)天施工支護(hù)樁,或場地附近無地下管網(wǎng)與建筑,矩形鋼管下端可采用活瓣開啟與閉合,下沉?xí)r閉合,上提時(shí)張開,通過鋼筋籠與灌注的混凝土。
一種建筑基坑用四位一體異形咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工,包括以下步驟:
①按設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸,加工單層或雙層矩形鋼管,設(shè)計(jì)工字形支護(hù)樁,在外管下端兩側(cè)加焊擴(kuò)孔鋼翼,設(shè)計(jì)T字形支護(hù)樁,在外管下端一側(cè)加焊擴(kuò)孔鋼翼;
②將水泥土攪拌樁機(jī)、沉管樁機(jī)和矩形鋼管運(yùn)至工地組裝;
③由水泥土攪拌樁機(jī)施工止水帷幕、基坑底被動土加固區(qū)和二者之間的連結(jié)帶的水泥土柱,每個(gè)圓柱狀水泥土柱相互搭接5-30cm;
④在水泥土柱施工的1-3天內(nèi),在連接帶,由沉管樁機(jī)用振動錘將單層或雙層下端開口的矩形鋼管振入,直至設(shè)計(jì)標(biāo)高,再取出矩形鋼管內(nèi)的土體;
⑤在矩形鋼管內(nèi)吊放鋼筋籠,再灌注混凝土,即完成單根支護(hù)樁施工,周而復(fù)始,完成所有支護(hù)樁施工,本發(fā)明的制作也就完成。
此處所述單層矩形鋼管,提取矩形鋼管內(nèi)的土,需另設(shè)取土器;此處所述雙層矩形鋼管,提取矩形鋼管內(nèi)的土,僅需將內(nèi)管靜拔提出外套管外,振動御去內(nèi)管內(nèi)的土,如內(nèi)管下端開口提不起管內(nèi)土?xí)r,內(nèi)管下端設(shè)活瓣關(guān)土;此處所述在外管下端一側(cè)或兩側(cè)加焊擴(kuò)孔鋼翼,是在邊提矩形外管邊灌入混凝土?xí)r,擴(kuò)孔鋼翼會在土層中擴(kuò)孔,讓混凝土充填其中形成T字形或工字形支護(hù)樁。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):使用的鋼材用量降低20-30%,造價(jià)降低20-25%,施工中無泥漿污染,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度、抗推力更強(qiáng),基坑變形量更小、更安全,適合于軟土地區(qū)一二層地下室基坑的支護(hù)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一個(gè)典型懸臂式基坑支護(hù)實(shí)施例示意圖。其中(a)基坑左側(cè)中段平面示意圖,(b)A-A’剖面示意圖,(c)工字形支護(hù)樁橫截面示意圖。
圖中:1雜填土層,2止水帷幕水泥土柱,3冠梁,4連接帶水泥土柱,5坑底被動土加固區(qū)水泥土柱,6淤泥層,7地面標(biāo)高,8工字形支護(hù)樁,9基坑,10基坑底標(biāo)高,11淤泥質(zhì)粘土,12支護(hù)樁箍筋,13支護(hù)樁主筋。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一個(gè)典型懸臂式基坑支護(hù)實(shí)施例如圖1,其施工步驟如下:
在基坑開挖前,將水泥土攪拌樁機(jī)立于基坑邊雜填土(1)上.施工止水帷幕水泥土柱(2)、連接帶水泥土柱(4)、基坑底被動土加固區(qū)水泥土柱(5),它們互相搭接10cm。施工連接帶水泥土柱(4)時(shí),將振動沉管樁機(jī)跟其后,當(dāng)天用振動錘將雙層矩形鋼管振入淤泥層(6)、連接帶水泥土柱(4)和淤泥質(zhì)粘土(11)中,直至設(shè)計(jì)標(biāo)高,靜拔內(nèi)管至外管口外,振動御土。放入由主筋(13)和箍筋(12)組成的鋼筋籠,再向矩形鋼管內(nèi)灌注混凝土。振動拔出矩形外鋼管,將內(nèi)鋼管放入外鋼管中,并移下一樁位施工,直至完成該基坑所有支護(hù)樁(8)與水泥土柱(2、4、5)的施工,在支護(hù)樁(8)頂上按現(xiàn)有技術(shù)施工冠梁(3),再開挖基坑(9)的土方,直至基坑底標(biāo)高(10)。