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基坑支护体系的前置式斜桩的制作方法

时间:2022-02-02 阅读: 作者:专利查询

基坑支护体系的前置式斜桩的制作方法

1.本实用新型涉及建筑物基坑施工技术领域,具体讲是一种基坑支护体系的前置式斜桩。


背景技术:

2.随着国家经济建设的发展,地下空间的建设也越来越频繁,而作为支挡、加固和保护地下空间的基坑支护体系的施工技术也获得了长足的进步。近年来,为避免超过建筑项目红线,相关政策禁止了软土深基坑采用土锚杆支护;而采用围护桩加水平向内支撑的传统支护形式造价又比较高;所以,围护桩和基坑内钢管斜撑桩的组合支护形式获得日益广泛的应用。
3.上述围护桩和基坑内钢管斜撑的组合支护的施工方法大致为:先绕基坑边缘施工多根围护桩,再在各根围护桩顶部施工一圈压顶梁;然后进行盆式开挖,在开挖出的盆式基坑底端施工岛式砼底板,并与岛式砼底板一体浇捣砼牛腿,然后将每根钢管斜撑上端与压顶梁抵靠固定而下端与砼牛腿抵靠固定;待基坑周边一圈钢管斜撑支撑完成后,开挖基坑外缘剩下的一圈三角土体,再浇捣除岛式砼底板外的地下室底板混凝土,最后拆掉各根钢管斜撑。
4.上述施工方法存在一个明显的缺陷,即由于地下室底板混凝土不是一次性施工的,故在中心的岛式砼底板外缘需要预留一圈后浇带及施工缝,换句话说,先施工中心的岛式砼底板,再施工基坑边缘的一圈底板,最后施工一圈后浇带,这样会导致工序复杂,也会延长工期,增大造价,且后浇带及施工缝存在漏水隐患,稍有不慎就会出现底板渗水的质量问题。


技术实现要素:

5.本实用新型要解决的技术问题是,提供一种施工效率高、周期短、速度快,能有效避免地下室底板漏水,桩体抗压承载力强,且部分桩体能循环周转再利用的基坑支护体系的前置式斜桩。
6.本实用新型的一个技术解决方案是,提供一种基坑支护体系的前置式斜桩;它包括上段的斜钢管桩、中间的过渡接头和下段的斜预制砼方桩,斜钢管桩顶端与支护体系的压顶梁支承固定,斜钢管桩下端和斜预制砼方桩上端经过渡接头连接;过渡接头贯穿基坑的地下室底板且过渡接头外焊接有一圈止水钢板,该止水钢板锚固在基坑的地下室底板内;该前置式斜桩还包括从地下室底板向下延伸的斜向高压旋喷桩段,该斜向高压旋喷桩段底端设有高压旋喷扩大头,斜预制砼方桩与斜向高压旋喷桩段平行,且斜预制砼方桩锚固在斜向高压旋喷桩段内。
7.该基坑支护体系的前置式斜桩的施工过程如下。
8.用挖机整平现场地基土体,放上路基箱,用吊机将导向装置吊运至路基箱上,该导向装置带有导向槽,该导向槽可以固定或活动连接在导向装置上,只需要保证该导向槽的
倾角与需要施工的前置式斜桩的各个桩段倾角相同即可。
9.用测量仪器如全站仪测准前置式斜桩的桩位,并在该桩位开挖出槽坑;再确认导向槽的倾角,使其平行于前置式斜桩的倾角,并调整导向装置底座的位置,使得导向槽的下开口正对前置式斜桩的桩位;然后将导向装置的底座螺接固定在路基箱上。
10.用履带吊机吊运高压旋喷桩机,将其安装在导向装置后方的路基箱上,并使高压旋喷桩机的钻杆位于导向槽内且正对前置式斜桩的桩位中心;启动该桩机的动力头,一边钻进一边旋喷水泥浆,直至到达斜桩的桩底设计标高,并在桩底位置复喷水泥浆,使之形成桩底处的高压旋喷扩大头。该步骤中,以地下室底板的设定标高为界,地下室底板上方旋喷普通强度的浆液,以形成引孔作用的水泥土搅拌桩段,且强度不大,便于后期随基坑土体一起开挖掉;而地下室底板下方则喷射高压水泥浆,使之形成高压旋喷桩段,未硬化时起引孔作用便于斜预制砼方桩下沉,硬化后提供足够的桩基承载力,即桩侧摩阻力和桩端阻力。
11.用履带吊机吊起预制砼方桩,将其搁置在导向槽内;再用打拔桩机吊臂前端的振动锤夹住斜预制砼方桩上端,将其振动下压,使其沿着引孔即未硬化的水泥土搅拌桩段和高压旋喷桩段倾斜下沉。
12.斜预制砼方桩下沉到合适距离后,利用吊机起吊斜钢管桩,并由过渡接头将斜钢管桩与斜预制砼方桩对接,且使得斜钢管桩位于导向槽内,再用打拔桩机吊臂前端的振动锤夹住斜钢管桩上端,使其振动倾斜下沉;
13.斜钢管桩下沉到一定深度后,利用履带吊机吊运一根送桩器,使送桩器位于导向槽内,将送桩器下端与斜钢管桩上端对接固定,然后继续振动下压,直至由斜钢管桩和斜预制砼方桩构成的前置式斜桩沉入到设定标高,即到达高压旋喷桩段扩大头的深度。
14.这样,该前置式斜桩施工完成,然后一次性下挖基坑至坑底也就是地下室底板的深度,将地下室底板上方的水泥土搅拌桩段随基坑土体一起挖出,露出上段的斜钢管桩和过渡接头的上部,在过渡接头上与地下室底板厚度中间等高的位置焊接一圈止水钢板,然后一体式浇捣地下室底板混凝土。
15.由以上分析可知,由于施工了本技术的基坑支护体系的前置式斜桩,故后续的基坑开挖能实现整体一次性开挖,且地下室底板也是一次性整体浇捣,无需像现有技术一样分两次开挖和三次浇注,故施工效率高、周期短、速度快,且无后浇带的整体式浇捣能有效避免地下室底板漏水;而地下室底板下方的斜桩桩段,是外高压旋喷桩段内包裹斜预制砼方桩的组合体,预制砼桩与硬化后的高压旋喷桩段结合,获得了理想的桩侧摩阻力,且高压旋喷桩段底端的扩大头更显著提高了桩体的桩端承载力,进而保障了桩体的力学承载性能;还有,硬化前的水泥土搅拌桩段和高压旋喷桩段,对斜钢管桩和斜预制砼方桩的下沉起到引孔导向的作用;且正是由于过渡接头贯穿了地下室底板,故斜钢管桩完全位于地下室底板上方,所以当地下室底板浇捣完成后,不需要斜钢管桩再提供支撑时,就可以快捷方便的将斜钢管桩从过渡接头处拆走,无需切割,不损伤斜钢管桩,便于周转再利用,提高其经济效益。
16.作为优选,过渡接头包括上部的圆套筒和下部的方套筒,斜钢管桩下口焊接有内套管,内套管设有内销孔,斜钢管桩的内套管套合在圆套筒上口内,且圆套筒上端的管壁设有外销孔,斜钢管桩的内套管和过渡接头的圆套筒经穿过外销孔和内销孔的插销固定;方套筒下开口套住斜预制砼方桩上端,方套筒的顶板贯通有矩形通孔,矩形通孔内插接有楔
形插片,楔形插片将斜预制砼方桩与方套筒侧壁挤紧;这样,该结构装配方便,只需要将方套筒下开口套住斜预制砼方桩上端并用楔形插片插接挤紧,就完成了过渡接头与斜预制砼方桩的对接;再将斜钢管桩下口的内套管套合在圆套筒上口内并由横向的插销锁定,就完成了斜钢管桩与过渡接头的对接;且上述对接效果牢固可靠,且后期斜钢管桩与过渡接头的拆卸灵活,无需切割,使用便利。
17.作为进一步优选,斜钢管桩侧壁的下部设有竖向的上标杆,圆套筒管壁的上部设有竖向的下标杆,上标杆和下标杆对齐时,内套管的内销孔与圆套筒的外销孔正对;这样,对接时当内套管套入圆套筒后,只需要将两标杆对正,就可以确保内销孔与外销孔对准,便于插接插销。
附图说明
18.图1是利用导向装置配合打拔桩机施工本实用新型基坑支护体系的前置式斜桩的结构示意图。
19.图2是本实用新型基坑支护体系的前置式斜桩的斜钢管桩和斜预制砼方桩的过渡接头连接处的结构示意图。
20.图3是图2的装配分解结构示意图。
21.图中所示1、斜钢管桩,2、过渡接头,2.1、圆套筒,2.2、方套筒,3、斜预制砼方桩,4、压顶梁,5、地下室底板,6、止水钢板,7、斜向高压旋喷桩段,8、高压旋喷扩大头,9、内套管,10、内销孔,11、外销孔,12、插销,13、矩形通孔,14、楔形插片,15、上标杆,16、下标杆,17、围护桩,18、打拔桩机,19、振动锤,20、送桩器。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
23.如图1~图3所示,本实用新型的基坑支护体系的前置式斜桩,它包括上段的斜钢管桩1、中间的过渡接头2和下段的斜预制砼方桩3。基坑支护体系的一圈围护桩17顶端设有压顶梁4,斜钢管桩1顶端与压顶梁4支承固定。
24.斜钢管桩1下端和斜预制砼方桩3上端经过渡接头2连接;具体的说,过渡接头2包括上部的圆套筒2.1和下部的方套筒2.2,斜钢管桩1下口焊接有内套管9,内套管9设有内销孔10,斜钢管桩1的内套管9套合在圆套筒2.1上口内,且圆套筒2.1上端的管壁设有外销孔11,斜钢管桩1的内套管9和过渡接头2的圆套筒2.1经穿过外销孔11和内销孔10的插销12固定;方套筒2.2下开口套住斜预制砼方桩3上端,方套筒2.2的顶板贯通有矩形通孔13,矩形通孔13内插接有楔形插片14,楔形插片14将斜预制砼方桩3与方套筒2.2侧壁挤紧。
25.为便于插接装配,斜钢管桩1侧壁的下部设有竖向的上标杆15,圆套筒2.1管壁的上部设有竖向的下标杆16,上标杆15和下标杆16对齐时,内套管9的内销孔10与圆套筒2.1的外销孔11正对。
26.过渡接头2贯穿基坑的地下室底板5且过渡接头2外焊接有一圈止水钢板6,该止水钢板6锚固在基坑的地下室底板5的厚度中间。该前置式斜桩还包括从地下室底板5向下延伸的斜向高压旋喷桩段7,该斜向高压旋喷桩段7底端设有高压旋喷扩大头8,斜预制砼方桩3与斜向高压旋喷桩段7平行,且斜预制砼方桩3锚固在斜向高压旋喷桩段7的核心区内。本
实施例中,斜预制砼方桩3的尺寸是400
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400mm,斜向高压旋喷桩段7的正常段桩径为800mm,斜向高压旋喷桩段7底端的高压旋喷扩大头8桩径尺寸为1200mm左右,斜向高压旋喷桩段7完全包覆住斜预制砼方桩3。
27.上述的斜钢管桩1和斜预制砼方桩3是由打拔桩机18吊臂的振动锤19插打入土的,且插打的最后阶段长度不够时,则在振动锤19上固定送桩器20将斜钢管桩1和斜预制砼方桩3送入设定标高。