一种斜撑桩支护结构及其施工方法技术

本申请涉及一种斜撑桩支护结构及其施工方法，属于基坑支护的技术领域，该支护结构包括基坑和竖直插设于基坑边缘土体中的排桩，所述排桩的顶部设有冠梁，所述冠梁上设有预制斜桩，所述预制斜桩包括同轴首尾相接的格构柱和空心方桩，所述格构柱的顶部插设于冠梁内，所述空心方桩斜插于基坑内侧的下方土体中，所述空心方桩插入土体部分的四周设有土壤固化部，所述空心方桩的底端设有固化头，所述土壤固化部与固化头一体注浆成型，所述固化头的横切面周长大于土壤固化部的横切面周长。本申请具有减小基坑侧方的土体发生位移、变形的可能性的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种斜撑桩支护结构及其施工方法


[0001]本申请涉及基坑支护的领域，尤其是涉及一种斜撑桩支护结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]现有基坑支护形式(方式)主要有放坡、重力式挡墙、土钉墙、排桩、地下连续墙、逆作拱墙等，有时单独使用，也可以组合使用，因地质条件的不同，所采用的支护形式也有所不同。
[0003]在现有的排桩支护形式下，由于基坑周边环境复杂，地上、地下有重要保护对象，现有的排桩悬臂(抗滑桩)设计由于缺乏水平方向上的支撑，无法满足基坑安全需求，在基坑开挖及施工期间容易发生基坑土体位移、变形。

技术实现思路

[0004]为了减小基坑土体发生位移、变形的可能性，本申请提供一种斜撑桩支护结构及其施工方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种斜撑桩支护结构，采用如下的技术方案：一种斜撑桩支护结构，包括基坑和竖直插设于基坑边缘土体中的排桩，所述排桩的顶部设有冠梁，所述冠梁上设有预制斜桩，所述预制斜桩包括同轴首尾相接的格构柱和空心方桩，所述格构柱的顶部插设于冠梁内，所述空心方桩斜插于基坑内侧的下方土体中，所述空心方桩插入土体部分的四周设有土壤固化部，所述空心方桩的底端设有固化头，所述土壤固化部与固化头一体注浆成型，所述固化头的横切面周长大于土壤固化部的横切面周长。
[0006]通过采用上述技术方案，通过预制斜桩的设置，可以增强排桩沿水平方向的支撑，从而减小基坑侧方的土体发生位移、变形的可能性。通过土壤固化部的设置，改善了空心方桩四周土方的地基强度，同时，土壤固化部固化成型于空心方桩的外侧，可以扩大与基坑下方土体的接触面积，提高了空心方桩的桩侧摩阻力，从而可以适应更广泛的地基土体，使得空心方桩在软弱土体中具有更高的承载力，减小空心方桩在土体内发生偏移倾斜的可能性。
[0007]可选的，所述格构柱的顶部设有上端板，所述上端板上可拆卸连接有喷浆动力头，所述喷浆动力头的输出端设有喷浆钻杆，所述空心方桩的底端设有下端板，所述上端板和下端板上设有供喷浆钻杆穿出的钻杆孔。
[0008]通过采用上述技术方案，当预制斜桩斜插入土体后，启动喷浆动力头，喷浆动力头通过喷浆钻杆喷出水泥浆，以便于土壤固化部以及固化头的浇筑，当注浆完成后，可以将喷浆动力头拆下，回收后可继续用于下一根预制斜桩的施工，从而减小喷浆动力头及注浆钻杆配置的数量，实现降本的目的。
[0009]可选的，所述格构柱包括四根围设在外部的角钢，四根所述角钢形成方形框架的四个角端，相邻两个所述角钢上连接有缀板，所述缀板沿格构柱的倾斜方向自上而下均匀
设置有多个。
[0010]通过采用上述技术方案，通过缀板的设置，增强了相邻角钢的连接强度，使得格构柱保证结构强度的同时控制材料的成本，同时由于格构柱为钢架结构，便于格构柱的顶部与冠梁内部的钢筋进行绑扎固定，减小冠梁浇筑过程中格构柱发生偏移或晃动的可能性，从而方便冠梁的浇筑成型。
[0011]可选的，所述基坑中设有建筑结构，所述建筑结构为钢筋混凝土结构，所述排桩设于建筑结构的外侧，所述建筑结构包括底板和设于底板上的侧板，所述底板固定于基坑的底壁上，所述底板内的钢筋上固定有止水片，所述预制斜桩穿过止水片。
[0012]通过采用上述技术方案，通过止水片的设置，减小了地下水通过预制斜桩与底板之间的缝隙渗入建筑结构地下室空间的可能性，增强了底板的防渗水性能。
[0013]第二方面，本申请还提供一种斜撑桩支护结构，采用如下的技术方案：一种斜撑桩支护结构的施工方法，包括以下步骤：制作预制斜桩：将四根角钢使用缀板焊接连接成方形的格构柱，再将格构柱焊接在定制的空心方桩上，在预制斜桩的一端焊接上端板，另一端焊接下端板，上端板和下端板上预留钻杆孔；安装喷浆动力头以及喷浆钻杆：将喷浆动力头安装在上端板上，并将喷浆钻杆通过预留孔插入预制斜桩内部，喷浆钻杆的上部连接喷浆动力头，下部穿出下端板；开挖临时坑：确定预制斜桩植入时的倾斜角度，在预制斜桩的待植入位置开挖与植入时倾斜角度相一致的临时坑；吊运预制斜桩：将预制斜桩吊运至临时坑处；注浆准备：将喷浆动力头的输入端与供浆系统连接；送桩：利用送桩装置将预制斜桩沿着临时坑送入土体；旋喷注浆：当预制斜桩达到设计标高或指定土层后，启动供浆系统，重复向其底部高压喷射水泥浆或土壤固化剂，直至达到土壤固化部的所需掺量。
[0014]通过采用上述技术方案，通过土壤固化部的设置，改善了空心方桩四周土方的地基强度，同时，土壤固化部固化成型于空心方桩的外侧，可以扩大与基坑下方土体的接触面积，提高了空心方桩的桩侧摩阻力，从而可以适应更广泛的地基土体，使得空心方桩在软弱土体中具有更高的承载力，减小空心方桩在土体内发生偏移倾斜的可能性。
[0015]可选的，在送桩步骤的过程中，启动供浆系统先喷射浆液预搅拌以方便预制斜桩的植入。
[0016]通过采用上述技术方案，可以提高预制斜桩植入的效率，从而提高整体的施工效率。此外，还可以减小预制斜桩以及喷浆钻杆在植入土体过程中产生的磨损，从而提高喷浆钻杆的使用寿命。
[0017]可选的，在旋喷注浆的过程中，将预制斜桩的底端处喷浆做扩大化处理，以便于固化后形成固化头。
[0018]通过采用上述技术方案，通过固化头将预制斜桩的桩端做扩大化处理，提高预制斜桩的桩端承载力，提高其抗拔和抗位移能力。
[0019]可选的，当完成旋喷注浆的步骤后，取下喷浆动力头以及喷浆钻杆，回收后继续用于下一根预制斜桩的施工或及时清理喷浆动力头以及喷浆钻杆，防止其中的水泥浆堵塞。
[0020]通过采用上述技术方案，喷浆动力头以及喷浆钻杆可以进行循环使用，减小了施工成本。
[0021]可选的，在旋喷注浆的步骤后，等待土壤固化部以及固化头固化成型后，在排桩上进行冠梁的浇筑施工，冠梁固化成型后使得预制斜桩与排桩固定。
[0022]通过采用上述技术方案，通过冠梁将排桩和预制斜桩连接到一起，与基坑下方的土体共同组成稳定的三角形支撑结构，可以减小基坑侧边发生位移、变形、坍圮的可能性。
[0023]可选的，在冠梁固化成型后，进行建筑结构的施工，当建筑结构的施工完成、养护并达到混凝土强度并回填压实后，沿侧板的内外侧将预制斜桩的上、下两端切除，沿底板的上表面边缘将预制斜桩切除，将冠梁与预制斜桩的连接处切割移除。
[0024]通过采用上述技术方案，当建筑结构的主体完成施工后，将穿插入建筑结构内的预制斜桩割除，可以便于建筑结构后续的施工装修。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过预制斜桩的设置，可以增强排桩沿水平方向的支撑，从而减小基坑侧方的土体发生位移、变形的可能性；2.通过土壤固化部的设置，改善了空心方桩四周土方的地基强度，同时，土壤固化部固化成型于空心方桩的外侧，可以扩大与基坑下方土体的接触面积，提高了空心方桩的桩侧摩阻力，从而可以适应更广泛的地基土体，使得空心方桩在软弱土体中具有更高的承载力，减小空心方桩在土体内发生偏移倾斜的可能性；3.通过在送桩步骤的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜撑桩支护结构，其特征在于：包括基坑(1)和竖直插设于基坑(1)边缘土体中的排桩(2)，所述排桩(2)的顶部设有冠梁(21)，所述冠梁(21)上设有预制斜桩(3)，所述预制斜桩(3)包括同轴首尾相接的格构柱(31)和空心方桩(32)，所述格构柱(31)的顶部插设于冠梁(21)内，所述空心方桩(32)斜插于基坑(1)内侧的下方土体中，所述空心方桩(32)插入土体部分的四周设有土壤固化部(321)，所述空心方桩(32)的底端设有固化头(322)，所述土壤固化部(321)与固化头(322)一体注浆成型，所述固化头(322)的横切面周长大于土壤固化部(321)的横切面周长。2.根据权利要求1所述的斜撑桩支护结构，其特征在于：所述格构柱(31)的顶部设有上端板(33)，所述上端板(33)上可拆卸连接有喷浆动力头(331)，所述喷浆动力头(331)的输出端设有喷浆钻杆(332)，所述空心方桩(32)的底端设有下端板(34)，所述上端板(33)和下端板(34)上设有供喷浆钻杆(332)穿出的钻杆孔(35)。3.根据权利要求2所述的斜撑桩支护结构，其特征在于：所述格构柱(31)包括四根围设在外部的角钢(311)，四根所述角钢(311)形成方形框架的四个角端，相邻两个所述角钢(311)上连接有缀板(312)，所述缀板(312)沿格构柱(31)的倾斜方向自上而下均匀设置有多个。4.根据权利要求3所述的斜撑桩支护结构，其特征在于：所述基坑(1)中设有建筑结构(4)，所述建筑结构(4)为钢筋混凝土结构，所述排桩(2)设于建筑结构(4)的外侧，所述建筑结构(4)包括底板(41)和设于底板(41)上的侧板(42)，所述底板(41)固定于基坑(1)的底壁上，所述底板(41)内的钢筋上固定有止水片(411)，所述预制斜桩(3)穿过止水片(411)。5.基于权利要求4所述的斜撑桩支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：制作预制斜桩(3)：将四根角钢(311)使用缀板(312)焊接连接成方形的格构柱(31)，再将格构柱(31)焊接在定制的空心方桩(32)上，在预制斜桩(3)的一端焊接上端板(33)，另一端焊接下端板(34)，上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中竹，周向国，王震，赵鑫，杨昊，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：