深基坑围护结构及其施工方法

摘要

本申请涉及一种深基坑围护结构及其施工方法，属于基坑围护技术的领域，其包括若干沿基坑周边分布的混凝土桩，混凝土桩内预埋有钢筋笼，钢筋笼包括横筋和竖筋，竖筋穿出混凝土桩外，混凝土桩上设有冠梁，冠梁包括若干砌块，各个砌块上均开设有供竖筋插入的通孔，竖筋通过第一连接件与砌块固定，相邻两个砌块通过第二连接件固定。本申请具有节省资源浪费、绿色节能的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及基坑围护技术的领域，尤其是涉及一种深基坑围护结构及其施工方法。

背景技术

基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

公告号为CN210712863U的中国专利公开了一种基坑围护结构，包括基坑侧支挡结构，基坑侧支挡结构包括地连墙式围护墙，围护墙顶部设有第一冠梁，于第一冠梁的远离基坑的一侧施作有第二冠梁，第一冠梁与第二冠梁之间张拉有多根预应力锚索；第二冠梁下方土体内施作有锚拉基础，并且锚拉基础与第二冠梁固结为一体；于第二冠梁的外侧形成有用于调节预应力锚索张拉力的作业平。

针对上述中的相关技术，发明人认为冠梁施工时通常采用现场支模浇筑的方式，冠梁与其下的基础被浇筑、固结在一起，无法重复利用，从而导致建筑材料资源浪费。

发明内容

为了改善建筑材料资源浪费的问题，本申请提供一种深基坑围护结构及其施工方法。

第一方面，本申请提供的一种深基坑围护结构采用如下的技术方案：

一种深基坑围护结构，包括若干沿基坑周边分布的混凝土桩，所述混凝土桩内预埋有钢筋笼，所述钢筋笼包括横筋和竖筋，所述竖筋穿出混凝土桩外，所述混凝土桩上设有冠梁，所述冠梁包括若干砌块，各个所述砌块上均开设有供竖筋插入的通孔，所述竖筋通过第一连接件与砌块固定，相邻两个所述砌块通过第二连接件固定。

通过采用上述技术方案，混凝土柱起到了对基坑周边土体的围护、加固作用；冠梁采用装配式安装方法，施工结束后操作者可解除第一连接件和第二连接件将砌块拆除回收，重复利用，既节省了资源浪费，又节能环保，利于缩短施工周期。

可选的，所述第一连接件包括方管和高强螺栓，所述竖筋顶端设有螺套，所述方管设置在砌块上，所述高强螺栓穿过方管后螺纹连接在螺套内。

通过采用上述技术方案，操作者拧动高强螺栓与方管抵紧便可将砌块与混凝土桩固定；利用高强螺栓来提高连接处的抗承载力。

可选的，所述通孔内径大于竖筋直径，所述砌块在通孔内设有用于夹住竖筋的夹紧件，所述方管内设有两个关于高强螺栓对称分布的加强板。

通过采用上述技术方案，通孔内径的设计给竖筋位置预留了一定的偏差余量，使得竖筋与通孔顺利插接；夹紧件对竖筋进行限定，减少竖筋在通孔内的位移，提高砌块与混凝土桩间的连接稳定性。

可选的，所述夹紧件包括弧板和夹板，所述弧板设有两个且分布在竖筋的两侧，所述夹板与弧板一一对应，所述夹板和弧板在相对的一侧均开设有相对分布的通槽，相对的两个所述通槽间设有若干垫片，各个所述垫片上均开设有调节孔，所述调节孔内插接有调节柱。

通过采用上述技术方案，操作者根据夹板和弧板间的实际间距来选择合适数量的垫片，使得两个夹板夹紧竖筋，灵活性高；调节柱则限制了各个垫片之间的相对位置。

可选的，所述夹板侧壁开设有与竖筋相配合的沉槽。

通过采用上述技术方案，沉槽与竖筋的配合限制了两者间的相对移动。

可选的，所述第二连接件包括第一锚杆和C型钢，相邻两个所述砌块在相互靠近的一端均开设有卡槽，所述C型钢的两端分别插接在两个卡槽内，第一锚杆一端埋设在基坑侧边的土体内，所述第一锚杆的一端穿出土体外，基坑周边的地面上设有与第一锚杆对应的第二锚杆，所述第二锚杆下端插入土体内，所述C型钢通过钢缆与第一锚杆和第二锚杆连接。

通过采用上述技术方案，第一锚杆和第二锚杆作为基础，C型钢在钢缆的拉力作用下固定，从而使得相邻两个砌块固定。

可选的，所述钢缆的两端均设有支板，所述支板侧壁转动连接调节筒，所述调节筒内螺纹连接有加强杆，所述加强杆端部设有与锁钩，所述C型钢、第一锚杆和第二锚杆上均设有与锁钩相配合的锁扣。

通过采用上述技术方案，操作者转动调节筒使得加强杆向内移动，拉动钢缆绷紧产生预应力，进一步提高了第二连接件以及砌块与混凝土桩连接的稳固性。

可选的，所述加强杆侧壁设有两个对称分布的耳板，所述支板上设有与耳板对应的螺柱，所述螺柱穿过对应的耳板且螺柱在耳板的两侧均螺纹连接有固定螺母。

通过采用上述技术方案，操作者拧动固定螺母将耳板夹紧固定，使得调节筒与加强杆保持相对固定，提高了两者间的可承载拉力。

可选的，所述第一锚杆位于两个混凝土桩之间，所述第一锚杆穿出土体外的一端连接有垫板，所述垫板的两端均设有若干锚固螺栓，所述混凝土桩侧壁开设有凹孔，所述凹孔内设有定位套，所述定位套外壁和凹孔内壁均开设有若干相对分布的浆槽，所述浆槽内注有混凝土浆液，所述锚固螺栓端部穿过垫板后螺纹连接在定位套内。

通过采用上述技术方案，浆槽内浆液将定位套固结在凹孔内，安装简单、连接稳固；操作者拧动锚固螺栓螺接在定位套内，将垫板固定在混凝土桩上，使得第二连接件与混凝土桩连成整体，利于增加整个围护结构的抗承载性能。

第二方面，本申请提供的一种深基坑围护结构的施工方法，包括如下步骤：A1、场地平整，测量放线；A2、采用三轴搅拌桩施工方法在基坑周边布置围护体；A3、采用钻孔灌注法沿围护体内侧布置混凝土桩；A4、混凝土桩凝固过程中将砌块运输到场地；A5、凿除混凝土柱桩头使得竖筋露出，对竖筋进行校直，然后将砌块依次堆放到混凝土柱上，利用第一连接件和第二连接件对砌块进行固定形成冠梁；A6、土方开挖；A7、施工结束后，操作者拆除第一连接件和第二连接件，将砌块卸下。

通过采用上述技术方案，采用围护体和混凝土桩相结合的方式，提高对基坑周边土体的加固效果；砌块可重复循环利用，一方面利于缩短施工周期，另一方面实现了绿色节能环保。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.冠梁采用装配式结构，砌块可重复循环利用，一方面利于缩短施工周期，另一方面实现了绿色节能环保；

2.第二连接件与混凝土桩连成整体，利于增加整个围护结构的抗承载性能。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是图1中A部分的放大示意图。

图3是本申请实施例用于体现夹紧件的结构示意图。

图4是本申请实施例用于体现C型钢和卡槽的结构示意图。

图5是本申请实施例用于体现第二连接件的结构示意图。

图6是本申请实施例用于体现垫板的结构示意图。

图7是图6中B部分的放大示意图。

图8是本申请实施例用于体现定位套和浆槽的结构示意图。

附图标记说明：1、混凝土桩；11、钢筋笼；111、横筋；112、竖筋；2、冠梁；21、砌块；22、通孔；3、第一连接件；31、方管；311、加强板；32、高强螺栓；33、螺套；4、夹紧件；41、弧板；42、夹板；421、沉槽；43、通槽；44、垫片；441、调节孔；45、调节柱；5、第二连接件；51、第一锚杆；52、C型钢；53、卡槽；54、第二锚杆；55、钢缆；551、支板；56、调节筒；57、加强杆；571、锁钩；58、锁扣；6、耳板；61、螺柱；62、固定螺母；7、垫板；71、锚固螺栓；72、凹孔；73、定位套；74、浆槽。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深基坑围护结构。如图1和图2，深基坑围护结构包括若干沿基坑周边分布的混凝土桩1，混凝土桩1呈矩形排列，且混凝土桩1内预埋有钢筋笼11，用于增加混凝土桩1的强度，钢筋笼11呈圆筒状，钢筋笼11包括竖筋112和横筋111，竖筋112沿圆周分布有若干个，横筋111绕在各个竖筋112外侧并通过钢丝与竖筋112捆扎固定；每排混凝土桩1上连接有冠梁2，将该排对应的各个混凝土桩1串联在一起，提高混凝土桩1对土体的支护效果。

每个混凝土桩1内的竖筋112均向上穿出混凝土桩1外，冠梁2包括若干砌块21，砌块21采用混凝土浇筑而成，其尺寸根据混凝土桩1的间距而定，各个砌块21上均开设有供竖筋112插入的通孔22，竖筋112通过第一连接件3与砌块21固定，通孔22内径大于竖筋112直径，砌块21在通孔22内设有用于夹住竖筋112的夹紧件4，使得竖筋112与砌块21保持固定；相邻两个砌块21通过第二连接件5固定。

如图2和图3，夹紧件4包括两个分布在竖筋112两侧的弧板41，两个弧板41与竖筋112沿通孔22的直径方向排列，且弧板41外壁与通孔22内轮廓相适配，两个弧板41在相对的一侧均设有夹板42，两个夹板42朝向竖筋112的一侧均开设有与竖筋112相插接的沉槽421，沉槽421呈弧形，相对的夹板42和弧板41在相对的一侧均开设有沿各自长度方向贯穿的通槽43，两个通槽43相对分布，且两个通槽43间设有若干垫片44，操作者可通过增减垫片44的数量来将每组的弧板41与通孔22内壁抵紧，夹板42与竖筋112抵紧，从而实现两个夹板42夹紧、固定竖筋112；各个垫片44上均开设有调节孔441，调节孔441内插接有调节柱45，调节柱45长度根据垫片44厚度决定，调节柱45限制了各垫片44间的相对位移。

如图2，第一连接件3包括方管31和高强螺栓32，竖筋112顶端穿出通孔22并焊接有同轴分布的螺套33，方管31与竖筋112一一对应，且方管31内部高度大于螺套33长度，螺套33穿进方管31内，高强螺栓32端部向下穿进方管31内并螺纹连接在螺套33内，方管31被高强螺栓32头部压紧在砌块21上，使得砌块21与混凝土桩1相固定。

方管31内焊接有两个关于高强螺栓32对称分布的加强板311，加强板311倾斜设置，且两个加强板311上端间的间距小于其两个下端间的间距。

如图4和图5，第二连接件5包括C型钢52，相邻两个砌块21在相互靠近的一端均开设有卡槽53，C型钢52的两端分别插接在两个卡槽53内，基坑侧边的土体内埋设有第一锚杆51，第一锚杆51位于两个相邻的混凝土桩1之间，第一锚杆51端部穿出土体外并固定有垫板7，垫板7通过固定件与混凝土桩1相连；基坑周边的地面上竖直设有与第一锚杆51对应的第二锚杆54，第二锚杆54部分插入土体内，第一锚杆51和第二锚杆54均C型钢52间均设有钢缆55。

如图6和图7，钢缆55的两端均设有支板551，支板551侧壁设有调节筒56和对称分布在调节筒56两侧的螺柱61，调节筒56与支板551转动连接，且调节筒56内螺纹连接有加强杆57，加强杆57位于调节筒56外的一端设有锁钩571，C型钢52相背的两侧均设有锁扣58以及第一锚杆51和第二锚杆54端部均设有锁扣58，加强杆57侧壁垂直焊接有与螺柱61一一对应的耳板6，螺柱61穿过耳板6并在耳板6的两侧均螺纹连接有固定螺母62；操作者将锁钩571与锁扣58相扣合，再拧动调节筒56使加强杆57相调节筒56内移动，从而带动钢缆55绷紧，然后拧动耳板6两侧固定螺母62与耳板6相抵紧，限制了加强杆57与调节筒56间的相对位置；C型钢52在其两侧钢缆55的拉力作用下保持与砌块21相固定，同时将砌块21压紧在混凝土桩1上，而混凝土桩1受到的载荷亦会通过砌块21传递给第一锚杆51和第二锚杆54，增强了维护结构整体的抗承载性能。

如图6和图8，固定件包括若干对称设置在垫板7两端的锚固螺栓71，垫板7每端的锚固螺栓71均沿其宽度方向排列且穿过垫板7，混凝土桩1侧壁上开设有与各个锚固螺栓71一一对应的凹孔72，凹孔72内插接有定位套73，定位套73外壁与凹孔72内壁均开设有若干相对分布的浆槽74，各组相对的浆槽74内均注有混凝土浆液，混凝土浆液凝固后将定位套73固结在凹孔72内；操作者拧动锚固螺栓71螺纹连接在定位套73内便可将垫板7与混凝土桩1固定。

本申请实施例实施原理为：A1、场地平整，测量放线；A2、采用三轴搅拌桩施工方法在基坑周边布置围护体；工程施工前先进行测量放线工作，利用仪器放出各个剖面的拐角点并拉线定位，根据基准线测量出倒沟位置并进行倒沟开挖；根据测量基准线测量出三轴搅拌站的中心距，进行钻机就位调整、桩基施工；三轴搅拌桩一次施工3根，3根桩相互咬合250mm，采用两喷两搅的施工工艺，水泥和原状土均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度，在桩底部分宜重复搅拌注浆；待上一根三轴施工完毕后，移动机械设备，沿着基坑围护中心线方向按拟定的作业顺序继续作业，采用间隔全断面套打的方式作业，依次循环直至围护体成型。

A3、测定桩位，平整清理场地，设置桩基轴线定位点和水准点，根据桩平面布置施工图，定出每根桩的位置并做好标志，采用钻孔灌注法在每个标注点钻孔、埋设护筒、清孔、下放钢筋笼11、灌注混凝土浆液，待凝固后形成混凝土桩1。

A4、混凝土桩1凝固过程中将砌块21运输到场地。

A5、凿除混凝土柱桩头使得竖筋112露出，对竖筋112进行校直，然后将砌块21依次堆放到混凝土柱上，并使竖筋112从通孔22内穿出，在通孔22内插入两组夹板42和弧板41，根据夹板42和弧板41间的间距选择相应数量垫片44，将调节柱45插入调节孔441内，再将叠好的垫片44插入夹板42和弧板41之间，使得两个夹板42夹住竖筋112；随后操作者在竖筋112顶端焊接螺套33，将螺套33穿入方管31内，拧紧高强螺栓32将方管31固定；

先埋设第一锚杆51，在第一锚杆51两侧的混凝土桩1侧壁上钻出凹孔72和浆槽74，将定位套73放入凹孔72内，调整定位套73位置使其与凹孔72的浆槽74对应，配置速干混凝土浆液灌入浆槽74内，待浆液凝固后利用锚固螺栓71将垫板7与混凝土桩1固定；根据第一锚杆51位置测量放线，定位出第二锚杆54的位置，将第二锚杆54静压入土体内，利用钢缆55将C型钢52与第一锚杆51和第二锚杆54分别连接，拧动调节筒56将钢缆55张紧，再将耳板6套在螺柱61上并与加强杆57相焊接，拧动固定螺母62夹住耳板6，实现对砌块21的固定，各个砌块21组成冠梁2将混凝土桩1串联。

A6、土方开挖；A7、施工结束后，操作者拆除第一连接件3和第二连接件5，将砌块21卸下，使得砌块21可重复利用，减少了资源浪费，实现了基坑围护的绿色节能，此外，操作者亦可通过桩机将第一锚杆51和第二锚杆54拉出，节省材料。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。