双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，在基坑外侧设置内排桩和外排桩，在内排桩与外排桩之间设置连接板、顶部固化区、桩顶连梁、竖向止水桩，竖向止水桩内插入竖向隔水板；在基坑底部沿内排桩的内侧设置坑底浆固土层；在内排桩与基础筏板之间设置斜撑，在斜撑跨中设置竖向钢格构柱；斜撑与基础筏板相接处设置底部支撑墩、与内排桩相接处设置腰梁；在基础筏板以下设置抗浮锚杆和主体结构桩。本发明专利技术不但可以提升基坑围护结构稳定性，而且可以减少坑底回弹变形量，还可以防止基坑发生渗透破坏。本发明专利技术还公布了上述双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构施工方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可有效提升基坑支护强度、动态控制支护结构变形的双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工方法，属于地下工程领域，适用于软土地区、深基坑支护工程。
技术介绍
随着我国城市化进程速度的加快，人们对地下空间的开发及利用日益广泛，建筑基坑工程呈现“大、深、紧、近”等特点，各种新型的围护形式、施工工艺不断涌现。对于大面积的深基坑工程，传统的桩锚支护形式在施工空间上会受到限制，尤其是在施工场地有限情况下，横向加筋体常难打设，基坑稳定性主要依靠支护桩的抗剪强度和抗倾覆能力。已有一种大基坑斜撑支护结构，它包括斜撑杆件、斜撑反力装置、支护桩端直角托盘、螺栓和螺母，其特征在于：所述斜撑杆件与斜撑反力装置通过螺栓铰接连接，所述斜撑反力装置通过静压进入基坑土中，所述斜撑杆件与支护桩端直角托盘通过铰接连接，支护桩端直角托盘与矩形支护桩端连接。该结构虽使用斜撑支护结构，但斜撑反力装置是静压入土中，施工质量控制难度较大；结构难以有效防控基坑外侧水渗入。一种带有斜撑与拉锚的组合式基坑支护结构，基坑支护结构中设置有围护墙，围护墙顶部设置有一斜撑，斜撑下端连接支座，支座位于基坑底部，且设置有用于抵消斜抛撑作用力的加劲桩。该结构有助于综合采用了斜撑与拉锚来提升基坑支护结构的稳定性，但结构难以克服外界水渗入，同时未能对斜撑底部进行补强。综上所述，现有基坑支护结构虽可在适宜工况下得到良好的支护效果，但在有效防控基坑外侧水渗入、动态控制斜撑支撑强度、合理组织施工等方面尚存一定不足。鉴于此，基于当前工程的实际需要，目前亟待专利技术一种不但可以大幅提升基坑围护结构的稳定性，而且可以减少坑底的回弹变形，还可以防止基坑阴阳角部位发生渗透破坏的双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可同时起到控制基坑支护结构变形、降低施工组织难度的双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工方法。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：这种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，在基坑外侧设置内排桩和外排桩，在内排桩与外排桩之间设置连接板、顶部固化区、桩顶连梁和竖向止水桩，竖向止水桩内插入竖向
隔水板；在基坑底部沿内排桩的内侧设置坑底浆固土层；在内排桩与基础筏板之间设置斜撑，在斜撑跨中设置竖向钢格构柱；斜撑与基础筏板相接处设置底部支撑墩，斜撑与内排桩相接处设置腰梁；在基础筏板以下设置抗浮锚杆和主体结构桩。作为优选：所述底部支撑墩上表面与斜撑垂直，并布设底部承压板，在底部支撑墩与基础筏板之间设置连接锚筋。作为优选：所述主体结构桩采用挖孔灌注桩；竖向止水桩采用水泥搅拌桩。作为优选：所述的内排桩和外排桩采用预应力管桩，沿内排桩竖向布设模板限位板连接箍板和连接板限位环；所述模板限位板连接箍板与内排桩紧固连接，所述模板限位板连接箍板与模板限位板焊接连接；连接板限位环自内排桩和外排桩顶部向下布设，连接板限位环沿环向设置一个连接板限位槽；在内排桩和外排桩相对应的两个连接板限位槽内插入连接板。作为优选：顶部固化区高度自基坑外侧原地面向下2-3m。作为优选：所述腰梁横断面呈直角梯形，采用钢筋混凝土结构，在腰梁与内排桩相交处的上部和下部均设置模板限位板；在腰梁上预留剪力墙钢筋穿过孔和剪力墙连接钢筋。作为优选：所述斜撑采用钢管或型钢，在斜撑两端设置斜撑承压板，斜撑承压板与斜撑呈直角焊接连接；底部斜撑承压板与压力千斤顶和压力墩表面接触；斜撑表面的应力测试传感器与斜撑焊接连接或粘贴连接。作为优选：所述钢格构柱顶部设置铰支座和压力扩散板，所述钢格构柱中间设置长度调节螺栓，所述钢格构柱底部与主体结构桩顶部连接。作为优选：所述隔水板采用侧壁粘贴土工膜或橡胶片的钢板；内排桩外侧设有剪力墙，剪力墙与内排桩之间设置隔水层，所述隔水层采用土工膜或橡胶片，隔水层与内排桩及基础筏板粘贴连接。这种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工方法，包括以下施工步骤：1)、现场测绘：根据现场施工要求，在工程现场进行工程测绘，查明工程地质土性、地下水位、基坑与既有临近建筑的距离，并在现场标注内排桩、外排桩、主体结构桩的桩位；2)、内排桩和外排桩施工：在内排桩外侧套入模板限位板连接箍板、连接板限位环，在外排桩外侧套入连接板限位环，再竖直向下打设预应力管桩，形成内排桩和外排桩，并确保两条连接板限位槽对向位于同一直线上；3)、竖向止水桩施工：在内排桩和外排桩之间，靠近内排桩侧向下打设水泥搅拌桩，并在竖向止水桩混凝土初凝前，沿竖向止水桩轴线插入隔水板，使隔水板顶标高低于连接板底标高；4)、连接板施工：将连接板吊装至内排桩与外排桩中间，使连接板两侧边插入连接板限
位环的连接板限位槽内；5)、顶部固化区施工：在竖向止水桩混凝土终凝前，对内排桩与外排桩之间的土体压注固化浆液，形成顶部固化区；6)、基坑内上部土体开挖：待已施工支护结构形成强度后，开挖基坑内1/3～1/2高度范围内土体，再沿基坑中间向外取台放坡至基坑底部标高；7)、中部主体结构及主体结构桩施工：根据设计桩位进行主体结构桩施工，在主体结构桩上部设置基础筏板和主体结构框架柱，并在基坑底部沿内排桩的内侧设置坑底浆固土层；8)、斜撑底部支撑墩施工：根据斜撑布设要求，在坑底设定位置布设底部支撑墩；9)、腰梁施工：在内排桩的内侧设定位置设置模板限位板，并支设腰梁模板，使腰梁模板与模板限位板通过模板连接螺栓连接，随后浇筑混凝土形成腰梁；10)、钢格构柱施工：在斜撑跨中部位布设钢格构柱，钢格构柱底部锚入主体结构桩内，顶部设置与斜撑连接的铰支座和压力扩散板，中间设置长度调节螺栓；11)、斜撑布设：在斜撑底部支撑墩面向混凝土腰梁侧设置压力千斤顶，使底部承压板与压力千斤顶紧密接触，使斜撑两端的斜撑承压板分别与腰梁、底部支撑墩连接紧密，在斜撑表面设置应力测试传感器；同时使斜撑与钢格构柱连接紧密；通过压力千斤顶对斜撑施加预应力，压力千斤顶加力完成后通过压力墩承压；12)、斜撑部位土体开挖：斜撑施工完成后，再进行斜撑部位土体开挖，土体开挖过程中同步观测斜撑的受力变化情况，通过改变斜撑承受的压力动态控制支护结构的稳定状态；13)、基坑剪力墙施工：待基坑开挖完成后，先沿基坑内排桩的内表面铺设隔水层，再支设模板进行剪力墙混凝土浇筑和坑底剩余区域基础筏板浇筑；14)、斜撑拆除：待基坑剪力墙混凝土强度满足要求后，间隔卸掉斜撑顶压力，逐步拆除斜撑。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用双排桩与斜撑组合受力，在确保基坑支护结构稳定性的同时，实现了基坑开挖过程中变形、稳定的动态控制。(2)本专利技术在基坑开挖过程中引入半逆作法施工工艺，既可控制基坑开挖过程中坑底的反弹变形量，又可确保斜撑底部支撑墩的施工质量，以及斜撑与斜撑底部支撑墩的连接强度。(3)本专利技术在外排桩外侧设置竖向止水桩，并沿竖向止水桩轴线插入隔水板层、在内排桩与剪力墙之间粘贴隔水层，可有效解决基坑渗透破坏的问题，提高了基坑抗渗透变形的能力。附图说明图1是本专利技术一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工结构示意图；图2是图1腰梁模板支设示意图；图3是图1内排桩与外排桩连接板连接示意图；图4是图1底部承压板与斜撑承压板连接示意图；图5是本专利技术一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护施工流程图；图6是图5内排桩、外排桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：在基坑外侧设置内排桩(1)和外排桩(2)，在内排桩(1)与外排桩(2)之间设置连接板(3)、顶部固化区(4)、桩顶连梁(5)和竖向止水桩(6)，竖向止水桩(6)内插入竖向隔水板(7)；在基坑底部沿内排桩(1)的内侧设置坑底浆固土层(8)；在内排桩(1)与基础筏板(9)之间设置斜撑(10)，在斜撑(10)跨中设置竖向钢格构柱(11)；斜撑(10)与基础筏板(9)相接处设置底部支撑墩(12)，斜撑(10)与内排桩(1)相接处设置腰梁(13)；在基础筏板(9)以下设置抗浮锚杆(14)和主体结构桩(15)。

【技术特征摘要】
1.一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：在基坑外侧设置内排桩(1)和外排桩(2)，在内排桩(1)与外排桩(2)之间设置连接板(3)、顶部固化区(4)、桩顶连梁(5)和竖向止水桩(6)，竖向止水桩(6)内插入竖向隔水板(7)；在基坑底部沿内排桩(1)的内侧设置坑底浆固土层(8)；在内排桩(1)与基础筏板(9)之间设置斜撑(10)，在斜撑(10)跨中设置竖向钢格构柱(11)；斜撑(10)与基础筏板(9)相接处设置底部支撑墩(12)，斜撑(10)与内排桩(1)相接处设置腰梁(13)；在基础筏板(9)以下设置抗浮锚杆(14)和主体结构桩(15)。2.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述底部支撑墩(12)上表面与斜撑(10)垂直，并布设底部承压板(16)，在底部支撑墩(2)与基础筏板(9)之间设置连接锚筋(17)。3.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述主体结构桩(15)采用挖孔灌注桩；竖向止水桩(6)采用水泥搅拌桩。4.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述的内排桩(1)和外排桩(2)采用预应力管桩，沿内排桩(1)竖向布设模板限位板连接箍板(19)和连接板限位环(20)；所述模板限位板连接箍板(19)与内排桩(1)紧固连接，所述模板限位板连接箍板(19)与模板限位板(21)焊接连接；连接板限位环(20)自内排桩(1)和外排桩(2)顶部向下布设，连接板限位环(20)沿环向设置一个连接板限位槽(22)；在内排桩(1)和外排桩(2)相对应的两个连接板限位槽(22)内插入连接板3。5.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：顶部固化区(4)高度自基坑外侧原地面向下2-3m。6.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述腰梁(13)横断面呈直角梯形，采用钢筋混凝土结构，在腰梁(13)与内排桩(1)相交处的上部和下部均设置模板限位板(21)；在腰梁(13)上预留剪力墙钢筋穿过孔(23)和剪力墙连接钢筋(31)。7.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述斜撑(10)采用钢管或型钢，在斜撑(10)两端设置斜撑承压板(24)，斜撑承压板(24)与斜撑(10)呈直角焊接连接；底部斜撑承压板(24)与压力千斤顶(25)和压力墩(26)表面接触；斜撑(10)表面的应力测试传感器(27)与斜撑(10)焊接连接或粘贴连接。8.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述钢格构柱(11)顶部设置铰支座(28)和压力扩散板(29)，所述钢格构柱(11)中间设置
\t长度调节螺栓(30)，所述钢格构柱(11)底部与主体结构桩(15)顶部连接。9.根据权利要求1所述的一种双排桩与斜撑组合软土深基坑支护结构，其特征在于：所述隔水板(7)采用侧壁粘贴土工膜或橡胶片的钢板；内排桩(1)外侧设有剪力墙(37)，剪力墙(37)与内排桩(1)之间设置隔水层(18)，所述隔水层(18)采用土工膜或橡胶片，隔水层(18)与内排桩(1)及基础筏板(33)粘贴连接。10.一种双排桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新泉，
申请(专利权)人：杭州江润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33