本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種衡重式雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)及其基坑開挖方法。

背景技術(shù)：

近幾年，建筑物地下空間的開發(fā)程度也越來越高，深基坑工程面臨深度大、周邊環(huán)境復(fù)雜、錨索結(jié)構(gòu)受限等相關(guān)條件，加之建設(shè)單位高效施工的進(jìn)度需求，常規(guī)深基坑支護(hù)型式很難滿足需求。常規(guī)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)如：單排懸臂樁結(jié)構(gòu)、樁錨桿(索)結(jié)構(gòu)、樁支撐結(jié)構(gòu)、中心島半逆作法、常規(guī)雙排樁結(jié)構(gòu)。常規(guī)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)存在如下不足：1)無支錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的直立開挖深度有限；2)帶支撐的結(jié)構(gòu)存在影響土方開挖和干擾地下室施工等問題；3)錨索類結(jié)構(gòu)對(duì)周邊地下空間存在污染且地層條件適應(yīng)性較差，其適用條件較為有限。

對(duì)比文件1，專利號(hào)201310228966.6，專利名為跨越式異形扶壁L型擋土結(jié)構(gòu)，該專利主要解決的技術(shù)問題是既確保了新建鐵路路基的施工、運(yùn)營安全問題，又保證了地下管線的安全，可解決新建鐵路與地下管復(fù)雜及緊張的場地空間布置難題和施工安全問題，而在結(jié)構(gòu)上，對(duì)比文件1為擋土墻結(jié)構(gòu)，其形式上為雙排樁托L型擋墻，其雙排樁主要作用為樁基礎(chǔ)，且全部埋深于土體內(nèi)部，擋墻為土方填筑加載的過程，不利于深度13～15m的深基坑直立開挖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決了背景技術(shù)中的不足，基于傳統(tǒng)雙排樁的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，是由上部衡重臺(tái)和下部雙排樁剛性連接的組合結(jié)構(gòu)，不僅全部繼承傳統(tǒng)雙排樁的優(yōu)點(diǎn)，而且綜合了衡重式擋土墻類結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種衡重式雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括上部衡重臺(tái)和下部的雙排樁，衡重臺(tái)與下部雙排樁是雙排樁內(nèi)鋼筋充分錨入衡重臺(tái)的水平基板內(nèi)，鋼筋傳遞內(nèi)力實(shí)現(xiàn)兩部分結(jié)構(gòu)的剛性連接，剛性連接的組合結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，衡重臺(tái)上部填筑土體，填筑的填土形成的豎向荷載對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)平衡反壓的力。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述衡重臺(tái)包括一塊平行于水平面的基板以及垂直于基板設(shè)置的側(cè)擋土板。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述衡重臺(tái)為L型衡重臺(tái)，基板以及側(cè)擋土板之間呈L型結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上部衡重臺(tái)水平寬度大于雙排樁排距。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述L型衡重臺(tái)的水平基板和側(cè)擋土板由現(xiàn)澆混凝土一次澆筑而成，形成一個(gè)L型的一體式結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，L型衡重臺(tái)的擋土板豎向高度約占基坑深度的1/4～1/3,一般為3～5m；所述的L型衡重臺(tái)的水平基板寬度為6～7m，與擋土板的長邊比例為1:0.6～0.8。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述下部雙排樁結(jié)構(gòu)由前后兩排樁組成，前后兩排樁的前后排距為4～5m，豎向高度約為基坑深度的2/3～3/4，一般為8～10m，下部嵌人基坑底部長度約基坑深度的3/4～1，約10～15m。

一種衡重式雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖方法，包括如下步驟：

(一)首先需要測量排樁位置，并進(jìn)行放線確定位置；

(二)對(duì)標(biāo)定的排樁位置進(jìn)行開孔，然后將做好的排樁鋼筋籠放入到開孔中，并澆筑混凝土，完成灌注前后排樁施工；

(三)放坡開挖土方至L型衡重臺(tái)底標(biāo)高；

(四)清理前后排樁樁頂浮混凝土，確保前后排樁頂外露鋼筋；

(五)緊貼雙排樁頂綁扎L型衡重臺(tái)水平基板及側(cè)擋土板鋼筋，固定模板，并澆筑混凝土，完成衡重式雙排樁結(jié)構(gòu)；

(六)待L型衡重臺(tái)混凝土強(qiáng)度大于80％設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在衡重臺(tái)上部回填土方至側(cè)擋土板面標(biāo)高；

(七)分層開挖土方至基坑底部，完成基坑工程。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排樁頂部露出鋼筋的長度不少于35倍的鋼筋直徑。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過上述合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了深度13～15m的深基坑直立開挖且不設(shè)置任何支錨結(jié)構(gòu)，極大的減少開挖土方和地下室施工的障礙，顯著提高施工效率，達(dá)到節(jié)約工期和造價(jià)的良好效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1側(cè)擋土板，2水平基板，3前排樁，4后排樁。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

如圖1所示，由上部L型衡重臺(tái)和下部雙排樁結(jié)構(gòu)剛性連接組合而成，建筑材料為現(xiàn)澆鋼筋混凝土；L型衡重臺(tái)包括衡重臺(tái)水平基板2和衡重臺(tái)側(cè)擋土板1；其中，上部L型衡重臺(tái)豎向高度約占基坑深度的1/4～1/3；下部雙排樁結(jié)構(gòu)由前后兩排樁組成，前排樁3和后排樁4的前后排距為4～5m，豎向高度約為基坑深度的2/3～3/4；上部衡重臺(tái)水平寬度大于雙排樁排距，衡重臺(tái)水平基板2上部填筑土體5，填筑的填土形成的豎向荷載對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)形成平衡和反壓的效果，大幅度提高支護(hù)結(jié)構(gòu)抗傾覆能力和抗變形能力；所形成空間上的超靜定結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)水平剛度顯著提升，具有很強(qiáng)的抗變形和抗彎能力，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形顯著減小，前后排樁通過上部衡重臺(tái)傳遞和協(xié)調(diào)內(nèi)力，使得支護(hù)樁內(nèi)力減小，且分布更加均勻、合理。

采用該衡重式雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工和基坑開挖方法，包括如下步驟：

(1)測量放線定位前后排樁，該工序?yàn)榈谝徊剑_保開挖地區(qū)一切正常，無其他建筑物的影響，底部無排放任何管道等；

(2)成孔、安放鋼筋籠、澆筑混凝土，完成灌注前后排樁施工；

(3)放坡開挖土方至L型衡重臺(tái)底標(biāo)高；

(4)清理前后排樁樁頂浮混凝土，確保前后排樁頂外露鋼筋不少于35倍的鋼筋直徑，必須保證足夠的伸出長度，這樣才能完成鋼筋之間的固定連接，保證足夠的連接強(qiáng)度，該數(shù)據(jù)經(jīng)過多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)伸出長度至少在大于鋼筋直徑35倍時(shí)，其連接的長度剛剛好，既能保證完美的連接，又能保證連接后的連接強(qiáng)度，如果鋼筋直徑改變，那么則需要改變相應(yīng)的伸出長度，滿足不同情況的最佳尺寸，本實(shí)施例中選用常用規(guī)格的鋼筋。但是如果是針對(duì)一些特殊的地區(qū)，為了提高強(qiáng)度，可適當(dāng)選用更大規(guī)格的鋼筋。

(5)緊貼雙排樁頂綁扎L型衡重臺(tái)水平基板及側(cè)擋土板鋼筋，固定模板，澆筑混凝土，完成衡重式雙排樁結(jié)構(gòu)；

(6)待L型衡重臺(tái)混凝土強(qiáng)度大于80％設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在衡重臺(tái)上部回填土方至側(cè)擋土板面標(biāo)高；

(7)分層開挖土方至基坑底部，完成基坑工程。

與其他常規(guī)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相比，

具有以下特點(diǎn)：

(1)與單排懸臂樁結(jié)構(gòu)相比較，前后排樁被上部剛性衡重臺(tái)連接形成空間上的超靜定結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)水平剛度顯著提升，具有很強(qiáng)的抗變形和抗彎能力，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形顯著減小，同時(shí)前后排樁通過上部衡重臺(tái)傳遞和協(xié)調(diào)內(nèi)力，使得支護(hù)樁內(nèi)力減小，且分布更加均勻、合理。此外衡重臺(tái)和后排樁切斷了土壓力潛在破壞面，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力減小。

(2)與樁錨結(jié)構(gòu)相比，占用地下空間范圍小，不受周邊建(構(gòu))筑物的限制和地層條件的影響，適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)基坑外側(cè)地下空間沒有污染。

(3)與樁撐結(jié)構(gòu)相比，不干擾土方開挖和地下室施工，顯著提高土方開挖和地下室施工功效，縮短施工工期，尤其在超大面積基坑。

(4)與中心島半逆作法相比，土方一次開挖到底，施工界線明晰，便于建設(shè)單位管理，工期顯著縮短。

(5)與常規(guī)雙排樁支護(hù)相比，該類結(jié)構(gòu)加深了支護(hù)深度，衡重臺(tái)提供反向彎矩，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并且衡重臺(tái)提供反壓荷載，提供結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了深度13～15m的深基坑直立開挖且不設(shè)置任何支錨結(jié)構(gòu)，極大的減少開挖土方和地下室施工的障礙，顯著提高施工效率，達(dá)到節(jié)約工期和造價(jià)的良好效果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。