[发明专利]一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法，所述结构包括灌注桩、竖向预应力锚杆、多根斜向预应力锚杆、多根锁脚锚杆、腰梁和冠梁。本发明的排桩支护结构安全稳定性高，结构整体性强；使用预应力锚杆更好的加固了支护结构，竖向预应力锚杆使排桩和基底岩石成为一个整体。又因无需岩石爆破，可避免对临近建筑物造成破坏及施工中出现的坍孔、人员伤亡等事故。本发明的排桩支护结构施工工期短、施工效率高。在坚硬岩石中造孔效率低、速度慢，排桩在挖孔中遇到的岩石抗压强度较高时无需继续进行挖孔，省去在坚硬岩层成桩的工序，因而缩短了施工工期。本发明使岩石成为免费的混凝土，因而节省了工程造价。

技术领域

本发明属于地基基础工程领域，具体的涉及一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法。

背景技术

随着我国建筑业的发展，建筑基坑工程发展迅速。基坑工程是地下工程施工中的重要组成部分，要求具有安全性、可靠性和经济性。而基坑开挖的支护工程是建筑基坑工程的组成部分之一，对整个基坑工程有着重要影响。基坑护壁桩一般使用机械大孔径造孔或人工挖孔，当对于上软下硬地层时，造孔进度缓慢甚至非常困难，存在施工安全隐患大、施工工期长、造价高等缺点。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构及其施工方法，以解决基坑支护在上软下硬地层中存在的施工安全隐患大、制造工期长、造价高等缺点，达到提高施工安全性、缩短工期和造价低的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构，包括灌注桩、竖向预应力锚杆、多根斜向预应力锚杆、多根锁脚锚杆、腰梁和冠梁，所述的灌注桩由钢筋笼和混凝土组成，所述的竖向预应力锚杆沿灌注桩中钢筋笼的内侧沿圆周均匀布置；所述的灌注桩有多个、沿基坑内壁排列形成排桩；所述的灌注桩外侧设置腰梁，所述的腰梁沿水平方向与多个灌注桩固定连接；

所述的腰梁有两根，沿灌注桩上下分布，所述的斜向预应力锚杆外端固定在上层腰梁上、内端插入基坑周围的松软土层中；所述的锁脚锚杆外端固定在下层腰梁上、内端插入基坑周围的坚硬岩层中；

所述的灌注桩的顶部设置冠梁，所述的竖向预应力锚杆的上端通过锚头固定在冠梁上、下端插入坚硬岩层的小孔中。

进一步地，所述的下层腰梁位于灌注桩的下端附近、且位于坚硬岩层分界面以上。

进一步地，所述的灌注桩内设置四根竖向预应力锚杆。

进一步地，所述的腰梁为槽钢。

进一步地，所述的灌注桩为圆柱形，直径为800-2000mm。

进一步地，所述的斜向预应力锚杆和锁脚锚杆均位于两个灌注桩之间。

一种用于上软下硬地层的排桩复合支护结构的施工方法，包括如下步骤：

第一步：平整场地之后，按照基坑排桩设计位置，挖掘灌注桩圆孔，灌注桩圆孔直径为800-2000mm；

第二步：挖掘至坚硬岩层时，继续下挖0.5m，停止挖孔；

第三步：根据灌注桩中钢筋笼中受力主筋内侧的设计位置，向坚硬岩层中钻小孔直至设计深度，小孔的孔径为50-130mm；

第四步：在场外绑扎竖向预应力锚杆，自由段用塑料套管包裹，自由段长度是灌注桩的长度，并为后续竖向预应力锚杆张拉施工预留0.5m；

第五步：向小孔内放入绑扎完的竖向预应力锚杆，向小孔内进行注浆；

第六步：待砂浆达到强度后，将钢筋笼放置到灌注桩圆孔内，随即灌注混凝土。

第七步：待混凝土达到强度要求后，进行冠梁施工。