本發(fā)明屬于建筑地下空間及基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于隔離立柱樁與工程樁施工干擾的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

建筑物基礎(chǔ)是建筑物地面以下的承重構(gòu)件，它支撐著其上部建筑物的全部荷載，并將這些荷載及自重傳給下面的地層?；A(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性直接影響著整個(gè)構(gòu)筑物的壽命和安全，其重要性不言而喻。目前在構(gòu)筑物中常用的基礎(chǔ)主要有擴(kuò)展基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。其中樁基礎(chǔ)是一種深基礎(chǔ)，它具有穩(wěn)定性好、承載力高、沉降量小而均勻、良好的抗震性能、沉降穩(wěn)定快等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，尤其在高層建筑中。

工程樁即構(gòu)筑物的樁基礎(chǔ)，是最終對(duì)構(gòu)筑物起支承作用的樁，其重要性是不言而喻的。對(duì)工程樁而言，若樁基礎(chǔ)質(zhì)量出現(xiàn)諸如偏位、樁身缺陷、斷裂等問(wèn)題，其承載力將大打折扣。當(dāng)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量指標(biāo)無(wú)法達(dá)到相應(yīng)工程質(zhì)量要求時(shí)則需要重新建造，因而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還影響到建筑結(jié)構(gòu)的施工工期。因此，施工中需要對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行一系列嚴(yán)格的施工監(jiān)控和檢測(cè)，主要是控制樁基的長(zhǎng)度、平面位置和豎向偏差，同時(shí)還要避免樁身出現(xiàn)缺陷、不密實(shí)甚至斷裂等不良現(xiàn)象，即從樁基的承載力、樁身的完整性兩方面來(lái)保證樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。然而工程樁是在原地面進(jìn)行開(kāi)挖及灌注的，其樁頂標(biāo)高為建筑結(jié)構(gòu)底部標(biāo)高，其上未灌注的空樁部分將待成樁后進(jìn)行回填或采用其他措施進(jìn)行保護(hù)。工程樁的施工難度也隨空樁長(zhǎng)度，即建筑結(jié)構(gòu)地下室部分高度增大而增大，其難度的增大主要在于樁位偏差和垂直度的控制。

基坑為構(gòu)筑物基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物的施工提供空間，只有保證基坑的穩(wěn)定和安全才能保證構(gòu)筑物基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物的施工安全和工程質(zhì)量。因此基坑開(kāi)挖前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)水文資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)附近建筑物情況，決定開(kāi)挖方案，并作好防水排水工作，尤其在開(kāi)挖較深或鄰近有建筑物的基坑時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)幕颖谥ёo(hù)方法，如噴射混凝土護(hù)壁方法；大型基坑甚至采用地下連續(xù)墻和柱列式鉆孔灌注樁連鎖等方法，防護(hù)外側(cè)土層坍入。不難看出，在構(gòu)筑物基礎(chǔ)及基坑的施工中涉及相當(dāng)數(shù)量的樁基礎(chǔ)。

在大型基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，除了對(duì)基坑壁進(jìn)行支撐保護(hù)以外，還需要在基坑內(nèi)部設(shè)置若干內(nèi)支撐梁(按支撐位置不同分為對(duì)撐梁、角撐梁)，以保證基坑平面的穩(wěn)定。支撐梁的重力通過(guò)立柱向下傳遞，通過(guò)樁基礎(chǔ)傳至地基，這個(gè)樁基礎(chǔ)就是立柱樁，其施工質(zhì)量直接影響立柱的穩(wěn)定和安全。只有立柱的承載力和穩(wěn)定性得以保證，才能保證基坑內(nèi)部的諸多支撐橫梁能夠正常發(fā)揮其對(duì)基坑的橫向支承作用，進(jìn)而才能夠確保整個(gè)基坑的穩(wěn)定性和安全性。因此，立柱樁是整個(gè)基坑橫向支承體系的基礎(chǔ)，其承載力和穩(wěn)定性直接影響到基坑的施工安全和施工質(zhì)量。

但是，各類樁基礎(chǔ)施工中的交叉作業(yè)會(huì)為樁基礎(chǔ)施工帶來(lái)一系列問(wèn)題。其中，小間距的工程樁和立柱樁施工中除了由于作業(yè)空間布置的要求會(huì)給施工組織帶來(lái)難題以外，工程樁和立柱樁的各自施工也會(huì)相互造成結(jié)構(gòu)性影響。事實(shí)上，樁孔開(kāi)挖是對(duì)原地層進(jìn)行一系列的擾動(dòng)，開(kāi)挖后地層的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，樁孔周圍地層的應(yīng)力發(fā)生重分布，即樁孔的開(kāi)挖會(huì)對(duì)其附近一定范圍內(nèi)地層的穩(wěn)定性造成影響。所以，當(dāng)在已完成的工程樁附近施工立柱樁時(shí)，工程樁會(huì)隨立柱樁周圍土體一起受到擾動(dòng)；同時(shí)，已完成的立柱樁也會(huì)受到正在施工的工程樁的影響。分先后施工時(shí)，后者對(duì)前者的影響主要表現(xiàn)為樁位偏移、斷樁等。若二者同時(shí)施工，則其相互的擾動(dòng)將會(huì)造成更加顯著和嚴(yán)重的不利影響，更容易發(fā)生孔壁坍塌、樁位偏移、孔底沉渣等不良現(xiàn)象，為施工控制帶來(lái)困難。而考慮地質(zhì)情況給施工帶來(lái)的困難時(shí)，工程樁和立柱樁施工的相互影響則更加嚴(yán)重，例如在填海造陸區(qū)的工程實(shí)際中，立柱樁施工時(shí)為快速穿過(guò)較硬的片石填層常采用沖擊鉆工藝，這種鉆進(jìn)方法產(chǎn)生的震動(dòng)比較大，因此也更容易對(duì)臨近的工程樁產(chǎn)生不良影響。

目前，針對(duì)小間距工程樁和立柱樁施工的干擾問(wèn)題，有一些比較常見(jiàn)的解決方案，但一般都是在基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行優(yōu)化處理，如將工程樁兼做立柱樁，又如直接修改立柱樁位置以避開(kāi)工程樁。前者需要在工程樁頂部增加立柱相關(guān)構(gòu)件的預(yù)埋，并且立柱位置嚴(yán)重受工程樁位置的制約，需要修改相應(yīng)的基坑橫向支撐梁和柱的設(shè)計(jì)；采用后者方案優(yōu)化時(shí)，可能引起一系列的連鎖反應(yīng)，需要修改一定數(shù)量的相關(guān)設(shè)計(jì)。從前文中可以看出，當(dāng)工程樁與立柱樁間距過(guò)小時(shí)，二者施工會(huì)相互對(duì)其各自的施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響：開(kāi)挖樁孔時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)臨近的樁孔產(chǎn)生影響，增大塌孔的幾率；開(kāi)挖樁孔時(shí)的地層變形，容易引起臨近樁孔的孔徑變化、樁位偏斜。這些不良的相互作用為樁基礎(chǔ)施工帶來(lái)困難，更重要的是將對(duì)整體結(jié)構(gòu)、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全造成威脅。因此，需要一種結(jié)構(gòu)來(lái)減小甚至消除小間距工程樁與立柱樁施工時(shí)相互之間所產(chǎn)生的不利影響。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)工程樁與立柱樁之間距離過(guò)小時(shí)，無(wú)論優(yōu)先施工任何一者，后者施工時(shí)都會(huì)對(duì)前者產(chǎn)生影響，使前者發(fā)生樁位偏斜、斷樁等病害；而同時(shí)施工又會(huì)相互影響，為施工控制帶來(lái)極大困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)小間距工程樁和立柱樁進(jìn)行施工時(shí)相互干擾的問(wèn)題，提出了一種用于隔離立柱樁與工程樁施工干擾的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明公開(kāi)的一種用于隔離立柱樁與工程樁施工干擾的結(jié)構(gòu)，包括：隔離保護(hù)樁、立柱樁和工程樁；

所述隔離保護(hù)樁位于立柱樁與工程樁中心連線的垂直平分線上；所述隔離保護(hù)樁用于在立柱樁與工程樁施工前施工；

當(dāng)立柱樁與工程樁兩者間的中心距離小于三倍直徑，且所述直徑為立柱樁直徑和工程樁直徑的兩者直徑中的最小者直徑，使得施工立柱樁與工程樁產(chǎn)生的相互的干擾得以隔離。

其中，所述直徑為立柱樁直徑和工程樁直徑的兩者直徑中的最小者直徑，具體為當(dāng)立柱樁直徑和工程樁直徑這兩者的直徑比較，若立柱樁直徑比工程樁直徑小時(shí)，取立柱樁直徑；若立柱樁直徑比工程樁直徑大時(shí)，取工程樁直徑。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁樁頂標(biāo)高應(yīng)為原地面標(biāo)高。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁為單管旋噴樁。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁為1根時(shí)，所述隔離保護(hù)樁、立柱樁和工程樁的中心在同一直線上。

作為優(yōu)選，所述多根為2根、3根、4根、5根。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁為多根時(shí)，所述隔離保護(hù)樁中心連線為對(duì)稱軸，所述立柱樁和工程樁位于對(duì)稱軸兩側(cè)。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁的直徑φ0＝k*l0，其中k為1/3～1/2，l0為立柱樁和工程樁的凈距離。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁之間的間距為0.6～0.8倍保護(hù)樁直徑。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁與工程樁中心距離所述隔離保護(hù)樁與立柱樁中心距離φ1為工程樁直徑，φ2為立柱樁直徑，l1為隔離保護(hù)樁和工程樁凈距，l2為保護(hù)樁和立柱樁凈距。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁樁底位置低于立柱樁和工程樁的樁底連線。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁樁底位置低于立柱樁和工程樁的樁底連線。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁樁底標(biāo)高其中h2為立柱樁樁底標(biāo)高，d2為隔離保護(hù)樁和立柱樁的中心距離。

作為優(yōu)選，所述隔離保護(hù)樁樁底標(biāo)高其中h1為工程樁樁底標(biāo)高，d2為隔離保護(hù)樁和立柱樁的中心距離，h2為立柱樁樁底標(biāo)高，d1為隔離保護(hù)樁和工程樁中心距離，d為立柱樁和工程樁的中心距離。

本發(fā)明的公開(kāi)的用于樁柱施工的結(jié)構(gòu)通過(guò)在小間距的工程樁和立柱樁之間提前修筑一種隔離保護(hù)樁，將工程樁和立柱樁的施工環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，保證各自地層環(huán)境的穩(wěn)定，從而隔離二者施工的相互干擾，有效解決了小間距工程樁和立柱樁的施工難問(wèn)題，圖2～圖4可知，隔離保護(hù)樁的直徑為預(yù)置長(zhǎng)度，而且隔離保護(hù)樁與工程樁和立柱樁具有預(yù)置距離。所述隔離保護(hù)樁能夠在其一側(cè)的地層發(fā)生變形時(shí)保持穩(wěn)定，抵抗其另一側(cè)的變形趨勢(shì)。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，工程樁和立柱樁施工時(shí)對(duì)地層產(chǎn)生破壞能量，能量沿地層向?qū)Ψ絺鞑?，而本發(fā)明中提出的隔離保護(hù)樁介入后，吸收了這些能量，保護(hù)工程樁和立柱樁免于遭受對(duì)方破壞能的影響。

本發(fā)明所述的用于樁柱施工的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就在于：1)解決了小間距工程樁和立柱樁施工中會(huì)產(chǎn)生相互干擾的難題，保證了二者的工程質(zhì)量，確保建筑結(jié)構(gòu)和基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全；2)原設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)工程樁與立柱樁中心距離過(guò)小時(shí)，只要在施工工程樁和立柱樁前施工隔離保護(hù)樁，能解決工程樁和立柱樁距離過(guò)小帶來(lái)的缺陷，這可以保持原設(shè)計(jì)，不必對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和修改；3)本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)性好，施工效率較高、成本低，對(duì)工程樁和立柱樁的隔離保護(hù)效果顯著，具有廣泛的適用性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)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(jiǎn)單地介紹。

圖1示立柱樁與工程樁間距較小的情形圖；

圖2示隔離保護(hù)樁與立柱樁和工程樁的的相對(duì)關(guān)系示意圖(a.平面圖、b.剖面圖)

圖3示隔離保護(hù)樁與立柱樁和工程樁的平面尺寸圖；

圖4示隔離保護(hù)樁與立柱樁和工程樁的樁底標(biāo)高示意圖；

其中，附圖標(biāo)記，1為立柱樁、2為工程樁、3為隔離保護(hù)樁、4為立柱樁樁底、5為保護(hù)樁樁底、6為工程樁樁底。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種用于隔離立柱樁與工程樁施工干擾的結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中小間距工程樁和立柱樁進(jìn)行施工時(shí)相互干擾的問(wèn)題的技術(shù)缺陷。

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明提供了實(shí)施例1，包括隔離保護(hù)樁3、立柱樁1和工程樁2；隔離保護(hù)樁3位于立柱樁1與工程樁2中心連線的垂直平分線上；隔離保護(hù)樁3用于在立柱樁1與工程樁2施工前施工，當(dāng)立柱樁1與工程樁2兩者間的中心距離小于三倍的立柱樁1或工程樁2的最小直徑時(shí)，使得施工立柱樁1與工程樁2產(chǎn)生的相互的干擾得以隔離。

實(shí)施例2

請(qǐng)參閱圖2至4，本發(fā)明還提供了實(shí)施例2，包括隔離保護(hù)樁3、立柱樁1和工程樁2；隔離保護(hù)樁3位于立柱樁1與工程樁2中心連線的垂直平分線上；隔離保護(hù)樁3用于在立柱樁1與工程樁2施工前施工，當(dāng)立柱樁1與工程樁2兩者間的中心距離小于三倍的立柱樁1或工程樁2的最小直徑時(shí)，使得施工立柱樁1與工程樁2產(chǎn)生的相互的干擾得以隔離。本實(shí)施例的隔離保護(hù)樁3為單管旋噴樁。隔離保護(hù)樁為1根時(shí)，隔離保護(hù)樁3、立柱樁1和工程樁2的中心在同一直線上。隔離保護(hù)樁3的直徑φ0＝k*l0，其中k為1/3～1/2，l0為立柱樁和工程樁的凈距離。隔離保護(hù)樁3中心與工程樁2中心距離隔離保護(hù)樁3中心與立柱樁1中心距離φ1為工程樁2直徑，φ2為立柱樁1直徑，l1為隔離保護(hù)樁和工程樁凈距，l2為保護(hù)樁和立柱樁凈距。

實(shí)施例3

本發(fā)明還提供了實(shí)施例3，包括隔離保護(hù)樁3、立柱樁1和工程樁2；隔離保護(hù)樁3位于立柱樁1與工程樁2中心連線的垂直平分線上；隔離保護(hù)樁3用于在立柱樁1與工程樁2施工前施工，當(dāng)立柱樁1與工程樁2兩者間的中心距離小于三倍的立柱樁1或工程樁2的最小直徑時(shí)，使得施工立柱樁1與工程樁2產(chǎn)生的相互的干擾得以隔離。隔離保護(hù)樁3為多根時(shí)；多根為1根、2根、3根、4根、5根；多根隔離保護(hù)樁的中心連線為對(duì)稱軸，立柱樁1和工程樁2位于對(duì)稱軸兩側(cè)。

隔離保護(hù)樁3的樁底標(biāo)高其中h1為工程樁2樁底標(biāo)高，d2為隔離保護(hù)樁3和立柱樁1中心距，h2為立柱樁1樁底標(biāo)高，d1為隔離保護(hù)樁3和工程樁2中心距，d為立柱樁1和工程樁2中心距。

實(shí)施例4

請(qǐng)參閱圖2至4，本發(fā)明還提供了實(shí)施例4，包括隔離保護(hù)樁3、立柱樁1和工程樁2；隔離保護(hù)樁3位于立柱樁1與工程樁2中心連線的垂直平分線上；隔離保護(hù)樁3用于在立柱樁1與工程樁2施工前施工，當(dāng)立柱樁1與工程樁2兩者間的中心距離小于三倍的立柱樁1或工程樁2的最小直徑時(shí)，使得施工立柱樁1與工程樁2產(chǎn)生的相互的干擾得以隔離。隔離保護(hù)樁3樁底標(biāo)高其中h2為立柱樁1樁底標(biāo)高，d2為隔離保護(hù)樁和立柱樁中心距。

實(shí)施例5

于填海造陸區(qū)興建一限高300米的塔樓，及塔樓四周限高21米的裙樓。場(chǎng)地內(nèi)擬建3層地下室，地下室基坑面積為13520㎡，基坑坡頂周長(zhǎng)約440m。場(chǎng)地內(nèi)地層分布大致為：填入層、第四系海陸交互相沉積層、殘積層。其中，填土層中有較厚的回填片石層，且最大粒徑超過(guò)1m，為施工帶來(lái)很大的影響，其平面圖如圖1所示。此外，工程樁與基坑支護(hù)存在交叉施工，場(chǎng)地施工作業(yè)面較為緊張，需對(duì)小間距的工程樁和立柱樁進(jìn)行適當(dāng)處理。本工程中的工程樁和立柱樁擬采用旋挖成孔。施工時(shí)，當(dāng)立柱樁在設(shè)計(jì)深度內(nèi)遇填石，還需改用沖孔工藝。如前所述，當(dāng)工程樁和立柱樁間距較小時(shí)，采用本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)。

工程樁直徑2400mm，立柱樁直徑1200mm，工程樁和立柱樁間凈距l(xiāng)0為1.2米，采用直徑為600mm的單管旋噴樁作為隔離保護(hù)樁。實(shí)施過(guò)程如下：

1、平整場(chǎng)地，并進(jìn)行樁位放樣，確定小間距工程樁和立柱樁的位置。

2、確定隔離保護(hù)樁的位置。隔離保護(hù)樁中心與工程樁中心、立柱樁中心的距離分別為：1800mm、1200mm。

3、施工隔離保護(hù)樁。步驟包括：

1)鉆機(jī)安放在設(shè)計(jì)的孔位上并應(yīng)保持垂直，施工時(shí)旋噴管的允許偏斜不得大于1.5％；

2)使用旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆機(jī)或地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，鉆進(jìn)厚度達(dá)30m以上，鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于50mm；

3)將噴管插入地層預(yù)置樁底的位置；

4)當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由下而上進(jìn)行噴射作業(yè)；

5)把注漿管等機(jī)具沖洗干凈，管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿；

6)移動(dòng)機(jī)具，將鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位上。

4、施工直徑較大的工程樁，工程樁采用鉆孔灌注方法施工，工藝流程依次為：測(cè)放樁位，護(hù)筒埋設(shè)，鉆機(jī)就位，鉆進(jìn)成孔，終孔驗(yàn)收，一次清孔，下放鋼筋籠，下放導(dǎo)管，二次清孔，水下灌注混凝土，樁頂標(biāo)高控制，拔出護(hù)筒，鉆機(jī)移至下一樁，空樁回填。本工程樁空樁深度為17m，在護(hù)筒拔出后，清理鉆渣及樁周圍場(chǎng)地，用砂土對(duì)空樁進(jìn)行回填，確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全及文明施工?；靥钸^(guò)程中注意對(duì)聲測(cè)管及注漿管的保護(hù)。

5、施工立柱樁，立柱樁采用1200mm灌注樁，坑底以上鋼立柱截面為600×600，格構(gòu)柱插入鉆孔樁深度3.0m。

6、復(fù)測(cè)工程樁樁位，并對(duì)工程樁再次進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。

綜上所述，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷。本發(fā)明的目的在于解決了小間距工程樁和立柱樁進(jìn)行交叉施工帶來(lái)的相互干擾的問(wèn)題，針對(duì)小間距工程樁和立柱樁的施工處理措施提出了成熟有效的解決辦法。而且該施工結(jié)構(gòu)具有效率較高、成本低、對(duì)樁柱擾動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。