專利名稱：內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木建筑領(lǐng)域中的建筑基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的深基坑支護(hù)技術(shù)中排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是最為常用的支護(hù)形式，普遍應(yīng)用的施工 方法是采用鉆孔灌注樁形成擋土結(jié)構(gòu)，再在外側(cè)施工單獨(dú)的止水結(jié)構(gòu)，止水結(jié)構(gòu)通常采用 深層攪拌樁施工，阻水材料通常采用水泥、膨潤土、粉煤灰與泥土混合并攪拌而成。這種方 式形成的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)一般較高，施工工期長，環(huán)境污染重，難以適應(yīng)建筑工程對綠色 環(huán)保的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)境污染小、制造成本低、水平承載性能好、支護(hù)剛度 大、施工周期短且方便的內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻及其施工方法。技術(shù)方案內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，含有常規(guī)阻水材料制成的阻 水體，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁插在阻水體內(nèi)，且與阻水體凝固為一體。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 矩形樁主要起到承載基坑側(cè)面墻體的作用力的作用，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁具有截 面剛度大、水平承載力高、抗變形能力強(qiáng)、支護(hù)變形小的特性，使得其承受側(cè)向作用力的抗 彎性能明顯優(yōu)于采用現(xiàn)場鉆孔灌注樁形成的擋土結(jié)構(gòu)。在阻水體中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的排放結(jié)構(gòu)為在每個(gè)阻水體樁孔中均插一 根預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)，或?yàn)樵诿扛粢粋€(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)應(yīng)力 鋼筋混凝土矩形樁的間隙式排放結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁，含有鋼筋籠、混凝 土，樁體呈長方體，長方體樁體兩端設(shè)有與鋼筋籠連接的長方形金屬端板，樁體中央為圓形 通孔，鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀焊接在經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理的預(yù)應(yīng)力縱筋上。采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混 凝土長方體支護(hù)樁，提高了樁體強(qiáng)度，樁體的短邊承受基坑側(cè)邊和側(cè)向作用力，樁體的長邊 使得樁體的側(cè)向抗彎力矩增加，抗彎性能更好，側(cè)向承載能力更大。增加了鋼筋混凝土空心 長方體樁的抗彎性能，在承受同樣抗彎力的情況下，減少了樁體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力縱筋的數(shù)量，加 之采用的是空心樁，既節(jié)約了鋼材又節(jié)省了混凝土。樁體的短邊與長邊的比為0. 55-0. 8。樁體的短邊與長邊的比要綜合考慮基坑的 深淺、樁的安放密度、土層的結(jié)構(gòu)情況對樁體的影響，通過具體計(jì)算后確定，最佳值選擇為 0. 6-0. 7。根據(jù)支護(hù)樁的受力特點(diǎn)，對支護(hù)樁中預(yù)應(yīng)力縱筋的排布進(jìn)行了優(yōu)化，減少了預(yù)應(yīng) 力縱筋的使用數(shù)量。因?yàn)?，支護(hù)樁短邊與基坑側(cè)邊接觸的一側(cè)承受的是抗拉力，另一側(cè)的短 邊則承受的是抗壓力，而作為長邊的兩側(cè)邊承受的力相對較小，長邊的邊長越長，支護(hù)樁的 抗彎性能越好，所以，長方體樁體內(nèi)的鋼筋籠的預(yù)應(yīng)力縱筋的設(shè)置為兩短邊的預(yù)應(yīng)力縱筋 對稱設(shè)置，也可將兩短邊的預(yù)應(yīng)力縱筋設(shè)置為與基坑側(cè)邊接觸的一側(cè)短邊預(yù)應(yīng)力縱筋多，承受土體開挖引起的水平荷載，另一短邊縱筋少，將兩長邊的預(yù)應(yīng)力縱筋更少或取消。預(yù)應(yīng) 力鋼筋的抗拉承載力得到充分發(fā)揮，使鋼筋籠的預(yù)應(yīng)力縱筋使用量大大減少，節(jié)約了鋼材， 降低了生產(chǎn)成本，避免了不必要的浪費(fèi)。內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻的施工方法，含有以下步驟1、預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁；或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體樁，長方體樁的長 邊與建筑基坑的側(cè)邊垂直，可充分發(fā)揮其水平承載力高的特點(diǎn)。2、采用單軸、雙軸或三軸深層攪拌機(jī)對土體進(jìn)行鉆孔、攪拌，將作為阻水材料的水 泥、膨潤土、粉煤灰與泥土進(jìn)行混合并攪拌，形成阻水體。3、在阻水體硬結(jié)前，按在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的 連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)，或在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的間隙式排放 結(jié)構(gòu)的方法，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁插入經(jīng)攪拌的阻水材料中；4、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁周圍及樁體中央的圓形通孔中均被阻水材料充填，形 成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁與阻水體凝固為一體的支護(hù)墻。采用本發(fā)明，很好地解決了傳統(tǒng)支護(hù)墻和支護(hù)方法存在的問題，充分發(fā)揮了帶預(yù) 應(yīng)力混凝土矩形樁的支護(hù)墻的擋土、阻水合二為一的優(yōu)勢，占用施工場地小，經(jīng)濟(jì)合理。預(yù) 應(yīng)力混凝土矩形樁是直接由工廠生產(chǎn)預(yù)制，與傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1) 規(guī)格統(tǒng)一、規(guī)范，質(zhì)量可靠，與現(xiàn)澆樁相比，樁身質(zhì)量更加可靠。( 施工速度快。預(yù)應(yīng)力混 凝土樁施工速度快。( 經(jīng)濟(jì)安全。由于預(yù)應(yīng)力混凝土樁采用高強(qiáng)鋼筋，高等級混凝土，同 等條件下即節(jié)約材料成本，同時(shí)提高抗彎性能。(4)無噪音、無污染，施工綠色環(huán)保。與現(xiàn)澆 樁相比，預(yù)應(yīng)力混凝土樁施工無噪音、不產(chǎn)生泥漿，對周邊環(huán)境污染小。


圖1為本發(fā)明按在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體支護(hù)樁 的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A向視圖；圖3為在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土正方體支護(hù)樁的間隙式 排放結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的B向視圖。圖中1-阻水體；2-預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體支護(hù)樁；3-圓形通孔；4-預(yù)應(yīng)力縱 筋；5-預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土正方體支護(hù)樁。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2的支護(hù)墻，含有常規(guī)阻水材料制 成的阻水體1，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2插在阻水體1內(nèi)，且與阻水體1凝固為一 體。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2主要起到承載基坑側(cè)面墻體的作用力的作用，在阻 水體1中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2的排放結(jié)構(gòu)為在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2 含有鋼筋籠、混凝土，樁體呈長方體，長方體的樁體兩端設(shè)有與鋼筋籠連接的長方形金屬端 板，樁體中央為圓形通孔3，鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀焊接在經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理的預(yù)應(yīng)力縱筋4上。樁體內(nèi)的鋼筋籠的預(yù)應(yīng)力縱筋的設(shè)置為與基坑側(cè)邊接觸的一側(cè)短邊有預(yù)應(yīng)力縱筋為 4根，承受土體開挖引起的水平荷載，另一短邊有預(yù)應(yīng)力縱筋為3根，兩長邊的預(yù)應(yīng)力縱筋 均為1根。內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)墻的施工方法，含有以下步驟1、預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2，樁體的長邊與建筑基坑的側(cè)邊垂直，可 充分發(fā)揮其水平承載力高的特點(diǎn)。2、采用單軸、雙軸或三軸深層攪拌機(jī)對土體進(jìn)行鉆孔、攪拌，將作為阻水材料的水 泥、膨潤土、粉煤灰與泥土進(jìn)行混合并攪拌，形成阻水體1。3、在阻水體1硬結(jié)前，按在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體 支護(hù)樁2的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)的方法，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體支護(hù)樁2插入經(jīng)攪拌的阻 水材料中；4、預(yù)應(yīng)力混凝土長方體支護(hù)樁2周圍及樁體中央的圓形通孔3中均被阻水材料充 填，形成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁2與阻水體1凝固為一體的支護(hù)墻?；娱_挖深度11m，長方體支護(hù)樁的截面尺寸為450 X 600mm，圓形通孔3的直徑為 250mm，樁體采用C80混凝土，樁體長22m。實(shí)施例2 內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)樁5的支護(hù)墻，含有常規(guī)阻水材料制 成的阻水體1，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)樁5插在阻水體1內(nèi)，且與阻水體1凝固為一 體。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體樁5主要起到承載基坑側(cè)面墻體的作用力的作用，在阻水體1 中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體樁5的排放結(jié)構(gòu)為在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)應(yīng)力鋼筋 混凝土正方體樁5的間隙式排放結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)樁5含有鋼筋籠、混 凝土，樁體呈正方體，正方體的樁體兩端設(shè)有與鋼筋籠連接的正方形金屬端板，樁體中央為 圓形通孔3，鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀焊接在經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理的預(yù)應(yīng)力縱筋4上。內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)墻5的施工方法，含有以下步驟1、預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)樁5，樁體的對稱中心面與建筑基坑的側(cè)邊 垂直。2、采用單軸、雙軸或三軸深層攪拌機(jī)對土體進(jìn)行鉆孔、攪拌，將作為阻水材料的水 泥、膨潤土、粉煤灰與泥土進(jìn)行混合并攪拌，形成阻水體1。3、在阻水體1硬結(jié)前，按在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體 樁5的間隙式排放結(jié)構(gòu)的方法，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土正方體支護(hù)樁5插入經(jīng)攪拌的阻水材 料中；4、預(yù)應(yīng)力混凝土正方體支護(hù)樁5周圍及樁體中央的圓形通孔3中均被阻水材料充 填，形成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土正方體支護(hù)樁5與阻水體1凝固為一體的支護(hù)墻。
權(quán)利要求
1.內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，含有常規(guī)阻水材料制成的阻水體，其特征 在于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁插在阻水體內(nèi)，且與阻水體凝固為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，其特征在于在阻水 體中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的排放結(jié)構(gòu)為在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)應(yīng)力鋼筋混 凝土矩形樁的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)，或?yàn)樵诿扛粢粋€(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形 樁的間隙式排放結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，其特征在于預(yù)應(yīng) 力鋼筋混凝土矩形樁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土長方體支護(hù)樁，含有鋼筋籠、混凝土，樁體呈長方 體，長方體樁體兩端設(shè)有與鋼筋籠連接的長方形金屬端板，樁體中央為圓形通孔，鋼筋籠的 箍筋呈螺旋狀焊接在經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理的預(yù)應(yīng)力縱筋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，其特征在于樁體的 短邊與長邊的比為0. 55-0. 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，其特征在于樁體的 短邊與長邊的比最佳值選擇為0. 6-0. 7。
6.內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻的施工方法，含有以下步驟(1)預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁；或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土長方體樁，長方體樁的長邊 與建筑基坑的側(cè)邊垂直，可充分發(fā)揮其水平承載力高的特點(diǎn)。(2)采用單軸、雙軸或三軸深層攪拌機(jī)對土體進(jìn)行鉆孔、攪拌，將作為阻水材料的水泥、 膨潤土、粉煤灰與泥土進(jìn)行混合并攪拌，形成阻水體。(3)在阻水體硬結(jié)前，按在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的連 續(xù)式排放結(jié)構(gòu)，或在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的間隙式排放結(jié) 構(gòu)的方法，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁插入經(jīng)攪拌的阻水材料中；(4)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁周圍及樁體中央的圓形通孔中均被阻水材料充填，形成 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁與阻水體凝固為一體的支護(hù)墻。
全文摘要
內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁的支護(hù)墻，含有常規(guī)阻水材料制成的阻水體，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁連續(xù)或間隔插在阻水體內(nèi)，且與阻水體凝固為一體。施工方法，含有以下步驟1、預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁。2、制作阻水體。3、在阻水體硬結(jié)前，按在每個(gè)阻水體樁孔中均插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的連續(xù)式排放結(jié)構(gòu)，或在每隔一個(gè)阻水體樁孔插一根預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁的間隙式排放結(jié)構(gòu)的方法，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形樁插入經(jīng)攪拌的阻水材料中；4、凝固后形成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形樁與阻水體凝固為一體的支護(hù)墻。具有環(huán)境污染小、制造成本低、水平承載性能好、支護(hù)剛度大、施工周期短且方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E02D17/04GK102061705SQ201110004460
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者凌德祥 申請人:凌德祥