[发明专利]倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构及其构建方法

权利要求书

1.一种倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，包括倾斜于水平面布设的楔形桩A和垂直于水平面布设的楔形桩B，所述楔形桩A和所述楔形桩B交替排列构成排桩支护结构；所述楔形桩A和所述楔形桩B沿基坑边沿内侧设置，在所述楔形桩A和所述楔形桩B的桩顶上设有冠梁；所述楔形桩A的下部向基坑内倾斜，所述楔形桩A和所述楔形桩B的横截面的面积从桩顶至桩底依次变小；所述楔形桩A的桩顶中心连线与所述楔形桩B的桩顶中心连线平行或重合。

2.根据权利要求1所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，所述楔形桩A的轴线与所述楔形桩B的轴线之间的夹角角度≤30°。

3.根据权利要求1所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，所述楔形桩A或所述楔形桩B的桩底深度为2～2.5倍基坑开挖深度。

4.根据权利要求1所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，所述楔形桩A或所述楔形桩B的楔角为5°～15°，所述楔形桩A或所述楔形桩B的顶端桩径为600～1200mm。

5.根据权利要求1所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，所述冠梁的宽度方向边缘超出所述楔形桩A及所述楔形桩B的桩顶边缘，所述冠梁的高度大于等于所述楔形桩A或所述楔形桩B的平均桩径的0.6倍。

6.根据权利要求5所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构，其特征在于，所述冠梁的宽度方向边缘超出所述楔形桩A和所述楔形桩B的桩顶边缘的尺寸为：所述楔形桩A或所述楔形桩B的平均桩径的0.5倍。

7.一种倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构的构造方法，其特征在于，该方法包括：预制楔形桩A和楔形桩B；在现场沿基坑边沿内侧布设楔形桩A和楔形桩B，使楔形桩A和楔形桩B交替排列构成排桩支护结构；使楔形桩A的轴线倾斜于水平面且其下部向基坑内倾斜；使楔形桩B的轴线垂直于水平面；使楔形桩A和楔形桩B的横截面的面积从桩顶至桩底依次变小；使楔形桩A的桩顶中心连线与楔形桩B的桩顶中心连线平行或重合；楔形桩A和楔形桩B均采用跳桩施工方法，间隔1～2根桩压入下一根预制桩；在楔形桩A和楔形桩B的桩顶上预制冠梁。

8.根据权利要求7所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构的构造方法，其特征在于，在现场布设楔形桩A和楔形桩B的方法包括如下步骤：

步骤A-1，在目标地基上进行楔形桩成孔作业，使挖成孔径从上至下逐渐变小；

步骤A-2，成孔后，先在孔底处铺设混凝土垫层；

步骤A-3，楔形桩吊放下沉后，对空心段浇筑混凝土，边浇筑边振捣密实；

步骤A-4，浇筑完成后，开挖承台基坑，将承台盖板的螺栓孔和注浆孔对应与楔形桩桩顶段的固定螺栓和注浆导管对准，使承台盖板与楔形桩的桩顶及承台基坑的侧壁贴合，回填承台基坑，将边沿填筑紧密；

步骤A-5，采用水泥净浆对导管注浆，直至桩侧土层有水泥浆泛出。

9.根据权利要求7所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构的构造方法，其特征在于，设楔形桩B长度为L，在楔形桩B的桩顶中心连线外侧且距离楔形桩B的桩顶中心连线0.2L处设置水泥搅拌桩隔水帷幕；水泥搅拌桩隔水帷幕的构造方法包括如下步骤：

步骤B-1，将深层搅拌机到达指定桩位并对中；

步骤B-2，待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌切土下沉；

步骤B-3，待深层搅拌机下沉到设定深度时，搅拌水泥浆并将水泥浆倒入集料斗中；

步骤B-4，当深层搅拌机下沉到设计深度后，开启水泥浆泵将水泥浆压入地基中，且边喷浆、边旋转搅拌，同时按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机；

步骤B-5，深层搅拌机提升至设计深度的顶面标高后，再次将深层搅拌机边旋转搅拌边沉入土中，至设计深度后再将深层搅拌机提升出地面。

10.根据权利要求7所述的倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构的构造方法，其特征在于，在楔形桩A和楔形桩B的桩顶上预制冠梁的方法包括如下步骤：

步骤C-1，冠梁土方采用机械分区开挖，先开挖第一层土方至楔形桩B的桩顶标高，清除余土后开始破除桩头浮浆至设计标高，桩芯顶面的混凝土要凿毛处理，清除桩顶浮渣，如设计标高桩头砼强度达不到设计要求，则继续破除直至砼质量达到设计要求；

步骤C-2，桩间土整平至冠梁底标高，并夯填密实；

步骤C-3，按冠梁剖面配筋进行钢筋制作；纵筋采用HRB335级或HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋；拉结筋采用HRB335级钢筋；

步骤C-4，完成混凝土浇筑及养护；混凝土强度等级高于等于C25，排桩主筋锚入冠梁大于等于35倍钢筋桩径。