[发明专利]PC工法桩与斜撑组合支护结构体系和施工方法

说明书

本申请公开了一种PC工法桩与斜撑组合支护结构体系和施工方法，结构体系包含PC工法桩围护结构和支撑结构，围护结构包含PC工法桩、钢围檩以及二者之间的C25细石混凝土，方法步骤：1)根据地下室外轮廓线和肥槽宽度确定围护结构范围，并打设PC工法桩；2)放坡开挖基坑核心区土方；3)施工核心区主体结构基础底板及牛腿；4)安装围檩、钢抛撑、活络端头等结构；4)开挖放坡区剩余土方；5)施工放坡区底板、地下结构侧墙；6)肥槽回填，拆除钢支撑。PC工法桩与斜抛撑组合支护结构传力路径明确，采用主体结构兼做内支撑结构，传力路径明确，避免了大面基坑水平临时内支撑的使用，及地下环境中残留围护结构。

技术领域

本申请涉及城市建设技术领域，特别是一种PC工法桩与斜撑组合支护结构体系和施工方法。

背景技术

随着城市建设用地日益紧张，地下空间开发作为拓展城市空间的重要途径，在工程建设中的地位日益凸显。基坑开挖深度5m～10m的一层～两层的地下室建筑物、地下商场、地铁附属建筑物基坑约占我国基坑总数的70％，这些基坑大多属于宽浅型大面积基坑。

目前大面积深基坑支护普遍采用围护结构+水平内支撑的支护体系，该结构体系具有稳定性好，控制变形能力强的特点，同时也存在突出的缺点：1)支护结构的传力路径冗长，增加了整体支护结构复杂度，在传力路径范围内均需设置传力结构，增加支护结构使用量和成本；

2)内支撑作为临时结构，材料消耗量大，造价高；

3)内支撑拆除会产生大量建筑垃圾，不利于环境保护；

4)围护结构无法回收再用需要永久留在土中，为后续工程建设埋下隐患。

PC工法桩中的PC的含义是Pipe-Combination(钢管桩组合)，通过焊接在钢管桩上的锁扣与一个或多个拉森桩连接形成钢质连续墙设置于基坑内侧壁附近实现支护。

PC工法桩是一种新型绿色围护工艺，具有施工速度快，无需水泥和无需养护，围护变形大，受力好，重复利用可回收，止水效果好等突出优点。从目前工程实践来看，深厚软土基坑中PC工法桩与一道或多道水平内支撑联合使用较为广泛，但随着基坑面积增大，该结构体系传力路径冗长、内支撑材料消耗量大等缺点愈加显露。

发明内容

本发明针对背景技术中的问题，提出了一种PC工法桩与钢管抛撑组合并利用主体结构作为传力路径的结构体系，该体系均由全钢质标准化构件组成，可工厂化标准预制，施工速度快；充分利用主体结构作为内部支撑，传力路径简单，变形控制好，安全可靠；可多次回收重复使用，不会形成地下建筑垃圾，绿色高效。

本申请提供了一种PC工法桩与斜撑组合支护结构体系和施工方法，包括以下步骤：

1)根据主体基坑结构外边线、基坑肥槽宽度确定围护结构的内轮廓范围，结合锁口钢管桩直径确定围护结构中心线，沿着基坑开挖面依次打入PC工法桩至设计高程，在相邻两根锁口钢管之间打设至少一根拉森钢板桩，通过锁口咬合形成连续防渗墙体；

2)沿基坑坡口线采用放坡开挖至坑底设计标高，放坡坡比根据边坡稳定性计算确定，PC工法桩按折算等效c、φ参与计算，采用盆式开挖，在基坑范围内形成放坡区和坑底核心区；

3)开挖至坑底后在坑底核心区内设置主体结构桩基、第一底板和牛腿，主体结构桩基插设于坑底核心区内，第一底板铺设于坑底核心区顶面上，牛腿设置于第一底板顶面上，结合主体结构的塔楼分布情况设置后浇带；

4)待坑底核心区内所设置牛腿的强度达到设计强度后，沿PC工法桩外侧挖除放坡区堆载土方上部土方，在堆载土方上方侧壁露出1～1.5m长PC工法桩，并在露出的PC工法桩外侧壁上安装檩托、围檩，在围檩的底部安装模板，拉森钢板桩与钢围檩之间填充C25细石混凝土；