[发明专利]预应力式双排桩强约束深基坑支护方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程施工技术领域，主要用于临近重要建筑物且无法进行锚拉和内支撑的基坑支护工程。

背景技术

在城市基坑开挖过程中，由于基坑周边存在许多既有建筑物，且建筑物基础较深，所以不允许放坡开挖，为了保证基坑的稳定、限制基坑周边土体的水平位移及沉降，必须采用合适的基坑支护方案，实践中一般常用的基坑支护方法包括：（1）排桩加预应力锚索法。即先在基坑周边布设一排钢筋混凝土桩，然后分步开挖土体，在设计深度处施加预应力锚索，限制坑周土体的水平位移。（2）排桩加内支撑法。即先在基坑周边布设一排钢筋混凝土桩，然后分步开挖土体，在设计深度处施加钢支撑，限制坑周土体的水平位移。（3）双排桩法。即在基坑周边先后布设两排适当间距的钢筋混凝土桩，并通过冠梁及连梁连接，与桩间土形成刚度较大的整体挡土结构，限制坑周土体的水平位移。

上述三种基坑支护方案，均有各自的局限性，在一些特定环境中不适用：第（1）种排桩加预应力锚索法，要求周边建筑物基础不能太深，否则锚索无法施工；第（2）种排桩加内支撑法，要求狭长型基坑，施加钢支撑的方向不能太宽，否则钢支撑挠度太大；第（3）种双排桩法，在基坑较深、临近建筑物变形要求严格的情况下，挡土结构水平刚度与抗倾覆能力不能满足变形要求。

发明内容

本发明的方法以双排桩法为基础，是一套主要针对临近建筑基础较深，开挖跨度较大，无法进行锚索及钢支撑支护的基坑支护方法，

本发明采用如下技术方案：

预应力式双排桩强约束深基坑支护方法，在拟开挖的基坑周边先后布设两排钢筋混凝土灌注桩，靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩1，靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩5；后排桩5深入地下的部分比前排桩1深；钢筋笼8经混凝土浇筑后形成前排桩1，预应力锚索9与钢筋笼8绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩5；在后排桩5施工过程中，预应力锚索9分成两部分：靠近地面的一端为锚索自由段10，锚索自由段10外表面用黄油、薄膜和波纹管三重防腐，并使其自由伸缩；另一端为锚索锚固段11不做任何处理，将预应力锚索9与钢筋笼8绑扎后一起送入桩孔后注浆，预应力锚索9布置在靠近既有建筑物的方向上，然后用混凝土浇筑连接前排桩1的前排桩冠梁2、连接后排桩5的后排桩冠梁6及连接前排桩1、后排桩5之间的连梁3，并在后排桩冠梁6上设置用于对于预应力锚索9施加预应力及锚固的锚索锚垫7。待混凝土强度符合要求后，对预应力锚索9施加预应力。前排桩1与后排桩5施工完成后，夹在这两排桩之间的土即为桩间土4。

后排桩5与前排桩1间隔3-5倍桩径d，且后排桩5深入地下的部分比前排桩1深3-5m。

预应力式双排桩强约束深基坑支护装置，包括有靠近基坑的一排钢筋混凝土灌注桩为前排桩1，靠近既有建筑物的方向上一排钢筋混凝土灌注桩为后排桩5；钢筋笼8经混凝土浇筑后形成前排桩1，预应力锚索9与钢筋笼8绑扎在一起植入桩孔后经混凝土浇筑形成后排桩5；预应力锚索9分成两部分：靠近地面的一端为锚索自由段10，锚索自由段10外表面用黄油、薄膜和波纹管三重防腐，并使其自由伸缩；另一端为锚索锚固段11不做任何处理，预应力锚索9与钢筋笼8绑扎后一起送入桩孔后注浆，前排桩1之间设置有前排桩冠梁2，后排桩5之间设置有后排桩冠梁6，前排桩1、后排桩5之间设置有连梁3，后排桩冠梁6上设置用于对于预应力锚索9施加预应力及锚固的锚索锚垫7。连梁3之间设置有桩间土4，桩间土4与预应力锚索双排桩通过挤压作用形成整体挡土墙。

本发明可以获得如下有益效果：

主要解决了以下技术问题：1）增大双排桩水平刚度。在双排桩施工过程中，预先在后排桩5内靠近既有建筑物的一侧植入预应力锚索9，待混凝土桩强度符合要求后施加预应力，可以有效的限制后排桩5的水平位移，从而加大整体双排桩墙的水平刚度，更加有效的限制坑周土体的水平位移；2）增大双排桩抗倾覆稳定性。在双排桩施工过程中，后排桩5比前排桩1长3-5m，本段桩体外侧所受土压力以及锚索预应力，有效的增大了双排桩墙的抗倾覆力矩，提高了支护结构的抗倾覆稳定性；3）适当减小双排桩间距。由于增大了水平刚度与抗倾覆稳定性，因此达到相同支护效果所需排桩间距能适当缩小，减少双排桩对坑周空间的占用。

因此，采用本方法进行基坑支护，可以增大支护结构的水平刚度及坑倾覆稳定性，更加有效的限制坑周土体的水平位移与沉降位移，增大基坑施工过程中周边建筑物的安全系数。

附图说明：