用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】一種用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法，所述支護(hù)結(jié)構(gòu)包括有斜護(hù)坡樁、樁頂冠梁和錨桿，所述斜護(hù)坡樁在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且斜護(hù)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)力錨桿設(shè)置在相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的穩(wěn)定土層中，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面插入并錨固在穩(wěn)定土層中；所述樁頂冠梁與斜護(hù)坡樁的頂部剛性連接，同時(shí)樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部柔性連接。本支護(hù)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(hù)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不但支護(hù)效果好，而且具有施工方便、工序簡(jiǎn)單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】用于基坑支護(hù)的斜粧豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)體系及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中，常見的有(復(fù)合)土釘支護(hù)、樁(墻)錨支護(hù)、樁(墻)撐支護(hù)等支護(hù)型式及其中兩種及兩種以上支護(hù)型式的組合，目前絕大部分工程項(xiàng)目的基坑支護(hù)采用上述支護(hù)型式。
[0003]近年來(lái)，隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快，市區(qū)內(nèi)建筑急劇增多，建筑密度愈來(lái)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(jìn)行修建，所以在充分利用土地的同時(shí)已引發(fā)了諸多問(wèn)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(hù)方法很難選取，既不能采取放坡開挖，又不能進(jìn)行(復(fù)合)土釘支護(hù)。
[0004](2)如果采取樁錨支護(hù)或墻錨支護(hù)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(hù)效果較差，并且有的邊坡根本無(wú)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(zhǎng)，對(duì)土方開挖和結(jié)構(gòu)主體施工影響嚴(yán)重。
[0005](3)近年來(lái)，雙排樁技術(shù)得到了一定的發(fā)展，但雙排樁支護(hù)成本較高，基坑支護(hù)深度也有一定限制，支護(hù)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)有已施工的緊鄰既有建筑的基坑支護(hù)效果都不甚理想，邊坡變形較大，此類基坑事故時(shí)有發(fā)生，特別是坡頂變形。所以針對(duì)上述各種類型支護(hù)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(hù)效果，同時(shí)又能兼具施工方便、工序簡(jiǎn)單和成本低的新型支護(hù)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(jiǎn)單、成本較低、而且具有較好支護(hù)效果的用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)體系支護(hù)效果差、施工繁瑣、工序復(fù)雜和成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為實(shí)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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括有斜護(hù)坡樁、樁頂冠梁和錨桿，所述斜護(hù)坡樁在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且斜護(hù)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)力錨桿設(shè)置在相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的穩(wěn)定土層中，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面插入并錨固在穩(wěn)定土層中；所述樁頂冠梁與斜護(hù)坡樁的頂部剛性連接，同時(shí)樁頂冠梁與豎向預(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]所述樁頂冠梁上可設(shè)有預(yù)設(shè)管件，所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部穿過(guò)預(yù)設(shè)管件、并通過(guò)錨頭和墊板與樁頂冠梁柔性連接。
[0012]所述樁頂冠梁可為現(xiàn)澆梁或預(yù)制梁。
[0013]所述斜護(hù)坡樁可為矩形斜護(hù)坡樁或圓形斜護(hù)坡樁。
[0014]一種上述用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于步驟如下:步驟一、施放斜護(hù)坡樁樁位點(diǎn)；步驟二、進(jìn)行斜護(hù)坡樁施工；步驟三、施工豎向預(yù)應(yīng)力錨桿；步驟四、施工樁頂冠梁，使樁頂冠梁與斜護(hù)坡樁剛性連接，使樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿柔性連接；步驟五、當(dāng)斜護(hù)坡樁、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿和樁頂冠梁達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行張拉鎖定；步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，視需要對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行后續(xù)補(bǔ)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(shí)，所述步驟六中，可在基坑開挖到邊坡下部位置時(shí)，視需要布設(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(diǎn)和有益效果:本發(fā)明在相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的穩(wěn)定土層中設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力錨桿，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿由相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面插入并錨固在穩(wěn)定土層中，同時(shí)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的上部與樁頂冠梁連接、下部錨入在穩(wěn)定土層中，這樣設(shè)計(jì)首先可以完全不占用紅線外的地下空間，對(duì)邊坡后施工環(huán)境要求極小，其次可以充分利用深部土層提供的較高的錨固力，優(yōu)化了整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，所以不僅適用于常規(guī)基坑，同時(shí)還適用于普通樁錨支護(hù)體系無(wú)法應(yīng)用的緊鄰既有建筑基坑。
[0017]本發(fā)明是一種用于緊鄰既有建筑的斜護(hù)坡樁+豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，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(hù)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不但支護(hù)效果好，而且具有施工方便、工序簡(jiǎn)單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然，本發(fā)明在常規(guī)的基坑邊坡支護(hù)中也具有較好的支護(hù)效果。
[0018]本發(fā)明能夠有效減小坡頂變形(樁頂變形)，可對(duì)斜護(hù)坡樁實(shí)施軸向預(yù)應(yīng)力，斜護(hù)坡樁的軸向預(yù)應(yīng)力的增加又可提高斜護(hù)坡樁的側(cè)向抗力，本發(fā)明還提高了斜護(hù)坡樁的懸臂高度。所以綜上所述，本發(fā)明改善了樁身受力狀況，因此在同等條件下，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(hù)結(jié)構(gòu)相比，避免了坑中的交叉施工，縮短了工期，簡(jiǎn)化了工序，提高了安全。
[0020]本發(fā)明與雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)相比，在不影響基坑安全系數(shù)的前提下，可以簡(jiǎn)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(shuō)明】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]圖1是本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是圖1的俯視示意圖。
[0024]圖3是樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的連接節(jié)點(diǎn)處的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿的連接節(jié)點(diǎn)處的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記:1 一斜護(hù)坡樁、2 —樁頂冠梁、3 —豎向預(yù)應(yīng)力錨桿、4 一錨頭、5 —墊板、6 一預(yù)設(shè)管件、7 —既有建筑基礎(chǔ)、8 —穩(wěn)定土層、9 一相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面、10 —基底下土層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例參見圖1-4所示，這種用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿(斜樁豎向錨桿的英文為inclined pile vertical anchor,簡(jiǎn)稱IPVA)支護(hù)結(jié)構(gòu),包括有斜護(hù)坡樁1、樁頂冠梁2和錨桿。所述斜護(hù)坡樁I在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且斜護(hù)坡樁I的底部伸入在基底下土層10中，具體長(zhǎng)度根據(jù)所處部位的土層狀況由設(shè)計(jì)確定。斜護(hù)坡樁I可以是矩形斜護(hù)坡樁、圓形斜護(hù)坡樁或其他異形的斜護(hù)坡樁。
[0028]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設(shè)置在相鄰兩根斜護(hù)坡樁I之間的穩(wěn)定土層8中，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3由相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面9插入并錨固在穩(wěn)定土層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。
[0029]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(zhǎng)度分配、預(yù)應(yīng)力張拉鎖定值均由設(shè)計(jì)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(shí)，鉆孔由鉆機(jī)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(shí)施例中，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3與水平面呈90°的夾角。
[0030]所述樁頂冠梁2與斜護(hù)坡樁I的頂部剛性連接，同時(shí)樁頂冠梁2與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的上部柔性連接。所述斜護(hù)坡樁I的頂部(樁頂)及其主筋伸入樁頂冠梁2的高度符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如50mm。
[0031]樁頂冠梁2是鋼筋混凝土梁，此外樁頂冠梁2可以是現(xiàn)澆梁，也可以是預(yù)制梁，樁頂冠梁2 —方面將豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的錨固力(矩)傳遞到斜護(hù)坡樁上，另一方面將部分錨桿力傳遞給斜護(hù)坡樁I，對(duì)斜護(hù)坡樁施加軸向預(yù)應(yīng)力。
[0032]本實(shí)施例中，樁頂冠梁2上設(shè)有預(yù)設(shè)管件6，豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3的上部穿過(guò)預(yù)設(shè)管件6、并通過(guò)錨頭4和墊板5與樁頂冠梁2柔性連接。
[0033]此外，當(dāng)基坑的坑底標(biāo)聞低于既有建筑基底標(biāo)聞時(shí)，用于基坑支護(hù)的斜粧豎向鋪桿支護(hù)結(jié)構(gòu)還可以視需要在邊坡下部位置布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁。
[0034]所述用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟如下。
[0035]步驟一、施放斜護(hù)坡樁樁位點(diǎn)；步驟二、進(jìn)行斜護(hù)坡樁I施工，施工方法視設(shè)計(jì)采用的樁型、土層狀況和周邊環(huán)境確定，如人工成孔、長(zhǎng)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、施工樁頂冠梁2，使樁頂冠梁與斜護(hù)坡樁I剛性連接，使樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3柔性連接；步驟五、當(dāng)斜護(hù)坡樁1、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3和樁頂冠梁2達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3進(jìn)行張拉鎖定(利用空心千斤頂進(jìn)行張拉鎖定)；步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，視需要對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿3進(jìn)行后續(xù)補(bǔ)張拉。
[0036]當(dāng)基坑的坑底標(biāo)高低于既有建筑基底標(biāo)高時(shí)，還可以在步驟六中，在基坑開挖到邊坡下部位置時(shí)，視需要布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁(具體由設(shè)計(jì)確定)，以達(dá)到更好的組合支護(hù)效果。
[0037]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括有斜護(hù)坡樁(I)、樁頂冠梁(2)和錨桿，所述斜護(hù)坡樁(I)在基坑邊緣處設(shè)置有一排，并且斜護(hù)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)設(shè)置在相鄰兩根斜護(hù)坡樁(I)之間的穩(wěn)定土層(8)中，并且豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)由相鄰兩根斜護(hù)坡樁之間的地面(9)插入并錨固在穩(wěn)定土層(8)中； 所述樁頂冠梁(2)與斜護(hù)坡樁(I)的頂部剛性連接，同時(shí)樁頂冠梁(2)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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述樁頂冠梁(2)上設(shè)有預(yù)設(shè)管件(6)，所述豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)的上部穿過(guò)預(yù)設(shè)管件(6)、并通過(guò)錨頭(4)和墊板(5 )與樁頂冠梁(2 )柔性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述樁頂冠梁(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(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜護(hù)坡樁(I)為矩形斜護(hù)坡樁或圓形斜護(hù)坡樁。
7.—種上述權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于步驟如下: 步驟一、施放斜護(hù)坡樁樁位點(diǎn)； 步驟二、進(jìn)行斜護(hù)坡樁(I)施工； 步驟三、施工豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)； 步驟四、施工樁頂冠梁(2)，使樁頂冠梁與斜護(hù)坡樁(I)剛性連接，使樁頂冠梁與豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)柔性連接； 步驟五、當(dāng)斜護(hù)坡樁(I)、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)和樁頂冠梁(2)達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿(3)進(jìn)行張拉鎖定； 步驟六、開挖基坑，并根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，視需要對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行后續(xù)補(bǔ)張拉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于基坑支護(hù)的斜樁豎向錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)，所述步驟六中，在基坑開挖到邊坡下部位置時(shí)，布設(shè)常規(guī)錨桿及腰梁。
【文檔編號(hào)】E02D5/74GK103485351SQ201310456631
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)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, 馬慶松, 郭恒, 胡賀祥, 油新華, 耿冬青, 秦會(huì)來(lái) 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑股份有限公司