用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系及其施工方法
【專利摘要】一種用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系及其施工方法，所述支護結(jié)構(gòu)包括有護坡樁、樁頂冠梁和錨桿，所述護坡樁在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且護坡樁的底部伸入在基底下土層中，所述錨桿包括有豎向預(yù)應(yīng)力錨桿，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層中設(shè)置有一排，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由護坡樁外側(cè)的地面插入并錨固在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層中；所述樁頂冠梁為格構(gòu)梁，格構(gòu)梁靠近基坑的一側(cè)與護坡樁的頂部剛性連接，格構(gòu)梁遠(yuǎn)離基坑的一側(cè)與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部柔性連接。本支護體系及施工方法尤其適用于地下空間受限的緊鄰既有建筑基坑，其在緊鄰既有建筑深基坑支護中具有明顯的優(yōu)勢，不但支護效果好，而且具有施工方便、工序簡單、成本較低的優(yōu)點。
【專利說明】用于基坑支護的粧梁豎錨支護體系及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑基坑支護體系及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑基坑支護設(shè)計施工中，常見的有(復(fù)合)土釘支護、樁(墻)錨支護、樁(墻)撐支護等支護型式及其中兩種及兩種以上支護型式的組合，目前絕大部分工程項目的基坑支護采用上述支護型式。
[0003]近年來，隨著城市建設(shè)進程的加快，市區(qū)內(nèi)建筑急劇增多，建筑密度愈來愈高，很多建筑見縫插針，在既有建筑旁并且距離既有建筑很近處進行修建，所以在充分利用土地的同時已引發(fā)了諸多問題:
(O由于新開工的建筑基坑緊鄰既有建筑，導(dǎo)致新建建筑基坑的邊坡支護方法很難選取，既不能采取放坡開挖，又不能進行(復(fù)合)土釘支護。
[0004](2)如果采取樁錨支護或墻錨支護等措施，由于坡后土體空間的限制(因既有建筑基礎(chǔ)的限制，坡后土體寬度有限)，所以錨桿角度較大，支護效果較差，并且有的邊坡根本無法施工錨桿，此種情況下，采用內(nèi)支撐雖然方案上可行，但成本較高，工序繁雜、施工工期較長。
[0005](3)近年來，雙排樁技術(shù)得到了一定的發(fā)展，但雙排樁支護成本較高，基坑支護深度也有一定限制，支護安全系數(shù)較低，后排樁施作受邊坡后環(huán)境影響較大。
[0006]就目前情況看，現(xiàn)有已施工緊鄰既有建筑的基坑支護效果都不甚理想，邊坡變形較大，此類基坑事故時有發(fā)生，特別是坡頂變形，所以針對上述各種類型支護結(jié)構(gòu)自身的缺陷，暫未發(fā)現(xiàn)既能夠用于地下空間受限的緊鄰既有建筑基坑并具有好的支護效果，同時又能兼具施工方便、工序簡單和成本低的新型支護型式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種操作方便、工序簡單、成本較低、而且具有較好支護效果的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系及其施工方法，要解決應(yīng)用在地下空間受限的緊鄰既有建筑基坑中的支護體系支護效果差、施工繁瑣、工序復(fù)雜和成本高的技術(shù)問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，包括有護坡樁、樁頂冠梁和錨桿，所述護坡樁在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且護坡樁的底部伸入在基底下土層中，其特征在于:所述錨桿包括有豎向預(yù)應(yīng)力錨桿，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層中設(shè)置有一排，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由護坡樁外側(cè)的地面插入并錨固在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層中；所述樁頂冠梁為格構(gòu)梁，格構(gòu)梁靠近基坑的一側(cè)與護坡樁的頂部剛性連接，格構(gòu)梁遠(yuǎn)離基坑的一側(cè)與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部柔性連接。
[0009]所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿與水平面可呈60°?90°的夾角。
[0010]所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿可為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束。
[0011]所述格構(gòu)梁上可設(shè)有預(yù)設(shè)管件，所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部穿過預(yù)設(shè)管件、并通過錨頭和墊板與格構(gòu)梁柔性連接。
[0012]所述格構(gòu)梁可為現(xiàn)澆梁或預(yù)制梁。
[0013]所述護坡樁可為方形護坡樁或圓形護坡樁。
[0014]一種用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系的施工方法，其特征在于步驟如下:步驟一、按照施工圖要求，進行測量定位；步驟二、鉆機就位，進行護坡樁的施工；步驟三、施工豎向預(yù)應(yīng)力錨桿；步驟四、施工格構(gòu)梁，使格構(gòu)梁與護坡樁剛性連接，使格構(gòu)梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿柔性連接；步驟五、當(dāng)護坡樁、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿和格構(gòu)梁達(dá)到規(guī)定的設(shè)計強度后，對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進行張拉鎖定；步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，視需要對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進行后續(xù)補張拉。
[0015]當(dāng)基坑的坑底標(biāo)高低于既有建筑基底標(biāo)高時，所述步驟六中，在基坑開挖到邊坡下部位置時，視需要可布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果:本發(fā)明在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層中間隔設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力錨桿，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由護坡樁外側(cè)的地面插入并錨固在穩(wěn)定地層中，這樣設(shè)計首先可以減小占用的地下空間，擴大了適用范圍(即不僅適用于常規(guī)基坑，同時也適用于普通樁錨支護體系無法應(yīng)用的緊鄰既有建筑基坑)，其次可以充分利用深部土層提供的錨固力，優(yōu)化了整個支護結(jié)構(gòu)，所以不僅適用于常規(guī)基坑，同時還適用于普通樁錨支護體系無法應(yīng)用的緊鄰既有建筑基坑。
[0017]本發(fā)明尤其適用于地下空間受限的緊鄰既有建筑基坑，其在緊鄰既有建筑深基坑支護中具有明顯的優(yōu)勢，不但支護效果好，而且具有施工方便、工序簡單、成本較低的優(yōu)點，當(dāng)然，本發(fā)明在常規(guī)的基坑邊坡支護中也具有較好的支護效果。
[0018]本發(fā)明能夠減小坡頂變形(樁頂變形)，改善護坡樁的樁身受力狀況，提高護坡樁的懸臂高度，所以在同等條件下，可適用于更深的基坑。
[0019]本發(fā)明的所有施工工序均在地面施工，與傳統(tǒng)的支護結(jié)構(gòu)相比，避免了坑中的交叉施工，縮短了工期，簡化了工序，提高了安全。
[0020]本發(fā)明與雙排樁支護結(jié)構(gòu)相比，在不影響基坑安全系數(shù)的前提下，可以簡化施工工序，節(jié)約工程材料，降低施工成本，縮短施工工期。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。
[0022]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是圖2的俯視示意圖。
[0025]圖4是格構(gòu)梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的連接節(jié)點處的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是格構(gòu)梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的連接節(jié)點處的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1 一護坡樁、2 —格構(gòu)梁、3 —豎向預(yù)應(yīng)力錨桿、4 一墊板、5 —預(yù)設(shè)管件、6 一錨頭、7 —既有建筑基礎(chǔ)、8 —穩(wěn)定地層、9 一護坡樁外側(cè)的地面、10 —基底下土層。
【具體實施方式】
[0028]實施例參見圖1-5所示，這種用于基坑支護的樁梁豎錨(樁梁豎錨的英文為pilebeam vertical anchor,簡稱PBVA)支護體系,包括有護坡樁1、樁頂冠梁和錨桿。所述護坡樁I在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且護坡樁I的底部伸入在基底下土層10中，具體長度根據(jù)所處部位的土層狀況由設(shè)計確定。護坡樁I采用目前通用的樁型，比如鋼板樁、鋼筋混凝土樁或預(yù)設(shè)管件混凝土樁等。護坡樁I可以是方形護坡樁、圓形護坡樁或其他異形的護坡樁。本實施例中，護坡樁I為垂直樁，在其它實施例中，護坡樁I也可以是斜樁。
[0029]所述錨桿包括豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層8中設(shè)置有一排，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3由護坡樁外側(cè)的地面9插入并錨固在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層8中；所述穩(wěn)定土層8位于基坑與既有建筑基礎(chǔ)7 (或紅線區(qū)域、地下障礙物等)之間。
[0030]豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3由錨固段和自由段組成，錨固段與自由段的長度分配、預(yù)應(yīng)力張拉鎖定值均由設(shè)計確定；豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的桿體材料采用常用的材料，如鋼絞線、鋼筋和鋼絲束等，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的錨固段的注漿材料為水泥漿或其它漿液；豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3施工時，鉆孔由鉆機施工或人工成孔。豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3與水平面一般是呈60°?90°的夾角，本實施例中，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3與水平面呈90°的夾角。
[0031]所述樁頂冠梁為格構(gòu)梁2，格構(gòu)梁2靠近基坑的一側(cè)與護坡樁I的頂部剛性連接，格構(gòu)梁2遠(yuǎn)離基坑的一側(cè)與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的上部柔性連接。所述護坡樁I的頂部(樁頂)及其主筋伸入格構(gòu)梁2的高度需符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如50mm。
[0032]格構(gòu)梁2是鋼筋混凝土梁，也可以是鋼結(jié)構(gòu)的梁，此外格構(gòu)梁2可以是現(xiàn)澆梁，也可以是預(yù)制梁，格構(gòu)梁2用以將豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的錨固力(矩)傳遞到護坡樁I上，格構(gòu)梁2的水平面布置形式視受力特點由設(shè)計確定，比如本實施例中就采用了矩形框架形式。
[0033]本實施例中，格構(gòu)梁2上設(shè)有預(yù)設(shè)管件5，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的上部穿過預(yù)設(shè)管件
5、并通過錨頭6和墊板4與格構(gòu)梁2柔性連接。
[0034]此外，當(dāng)基坑的坑底標(biāo)聞低于既有建筑基底標(biāo)聞時，用于基坑支護的粧梁豎鋪支護體系還可以視需要設(shè)置常規(guī)錨桿及腰梁。
[0035]所述用于基坑(尤其是緊鄰既有建筑基坑)支護的樁梁豎錨支護體系的施工方法，其步驟如下。
[0036]步驟一、按照施工圖要求，進行測量定位；步驟二、鉆機就位，進行護坡樁I的施工，施工方法視設(shè)計采用的樁型、土層狀況和周邊環(huán)境確定，如人工成孔、長螺旋、旋挖等施工方法；步驟三、施工豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3 ;步驟四、施工格構(gòu)梁2，使格構(gòu)梁與護坡樁I剛性連接，使格構(gòu)梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3柔性連接；步驟五、當(dāng)護坡樁1、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3和格構(gòu)梁2達(dá)到規(guī)定的設(shè)計強度后，對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3進行張拉鎖定(利用空心千斤頂進行張拉鎖定)；步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，視需要對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進行后續(xù)補張拉。
[0037]當(dāng)基坑的坑底標(biāo)高低于既有建筑基底標(biāo)高時，還可以在步驟六中，在基坑開挖到邊坡下部位置時，視需要布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁(具體由設(shè)計計算確定)，以達(dá)到更好的組合支護效果。
[0038]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，包括有護坡樁(I)、樁頂冠梁和錨桿，所述護坡樁(I)在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且護坡樁(I)的底部伸入在基底下土層(10 )中，其特征在于: 所述錨桿包括有豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層(8)中設(shè)置有一排，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)由護坡樁外側(cè)的地面(9)插入并錨固在護坡樁外側(cè)的穩(wěn)定地層(8)中； 所述樁頂冠梁為格構(gòu)梁(2)，格構(gòu)梁(2)靠近基坑的一側(cè)與護坡樁(I)的頂部剛性連接，格構(gòu)梁(2)遠(yuǎn)離基坑的一側(cè)與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)的上部柔性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，其特征在于:所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)與水平面呈60°?90°的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，其特征在于:所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，其特征在于:所述格構(gòu)梁(2)上設(shè)有預(yù)設(shè)管件(5)，所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)的上部穿過預(yù)設(shè)管件(5)、并通過錨頭(6)和墊板(4)與格構(gòu)梁(2)柔性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，其特征在于:所述格構(gòu)梁(2)為現(xiàn)澆梁或預(yù)制梁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系，其特征在于:所述護坡樁(I)為方形護坡樁或圓形護坡樁。
7.—種上述權(quán)利要求1-6中任意一項所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系的施工方法，其特征在于步驟如下: 步驟一、按照施工圖要求，進行測量定位； 步驟二、鉆機就位，進行護坡樁(I)的施工； 步驟三、施工豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)； 步驟四、施工格構(gòu)梁(2)，使格構(gòu)梁與護坡樁(I)剛性連接，使格構(gòu)梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)柔性連接； 步驟五、當(dāng)護坡樁(I)、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)和格構(gòu)梁(2)達(dá)到規(guī)定的設(shè)計強度后，對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)進行張拉鎖定； 步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，視需要對豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進行后續(xù)補張拉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于基坑支護的樁梁豎錨支護體系的施工方法，其特征在于:當(dāng)基坑的坑底標(biāo)高低于既有建筑基底標(biāo)高時，所述步驟六中，在基坑開挖到邊坡下部位置時，布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁。
【文檔編號】E02D17/04GK103469803SQ201310455819
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】宋福淵, 郭恒, 馬慶松, 油新華, 胡賀祥, 楊春英, 張清林 申請人:中國建筑股份有限公司