[发明专利]一种钢管托换桩与锚杆深基坑支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构施工技术领域，具体涉及一种钢管托换桩与锚杆深基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

随着我国经济建设的迅猛发展，城市高层建筑大量涌现，基础埋深越来越大，伴随着出现了许多深基坑。由于城市建筑物密集，基坑周围环境条件复杂，在许多情况下，基坑周围存在着既有建筑物，因此保证深基坑及临近的既有建筑物的安全尤为重要。常规的支护方法通常存在以下问题：（1）一些施工场地狭小的区域，基坑放坡往往受到限制，不得不进行垂直开挖，由于基坑边缘距离既有建筑物的基础通常很近，常规的支护方法难以实施；（2）钢管托换桩与基础之间易产生滑移；（3）钢管桩受力后易于失稳的问题；（4）钢管托换桩侧向抗力较弱。因此，研究一种新的基坑支护结构及施工方法十分必要和迫切。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种钢管托换桩与锚杆深基坑支护结构的施工方法，本发明解决了：（1）由于基坑边缘距离既有建筑物较近，传统基坑支护方法难以实施条件下的基坑支护问题；（2）钢管托换桩与基础之间易于产生滑移的问题；（3）钢管桩受力后易于失稳的问题；（4）钢管托换桩侧向抗力较弱的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种钢管托换桩与锚杆深基坑支护结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）对钢管托换桩进行放线定位；

（2）在既有建筑物基础的外边缘一定距离处竖直开挖导坑；

（3）开挖操作坑：将导坑的既有建筑物基础底面以下的部分向建筑物方向水平开挖至设计的钢管托换桩位置处形成操作坑；

（4）在操作坑内的设计桩位处竖直安装第一节钢管托换桩；以既有建筑物基础底面以上荷载为反力，使用压桩设备将钢管托换桩垂直压入导坑底部的地基土中；

（5）卸除压桩设备，在所有钢管托换桩的空腔内充填混凝土并振捣密实，形成钢管混凝土托换桩；

（6）采用托换装置对钢管混凝土托换桩进行预压托换处理；

（7）在钢管混凝土托换桩与既有建筑物基础的接触部位植入锚固钢筋，待混凝土凝结硬化后，将锚固钢筋与钢管混凝土托换桩上的托换钢管焊接，从而将既有建筑物基础与钢管混凝土托换桩固定为一体；

（8）分层回填操作坑并夯实，待距离既有建筑物基础底面下方一定距离时停止回填，然后浇筑混凝土承台，钢管混凝土托换桩施工完成；

（9）开挖基坑内土体；待基坑开挖深度达到基础底面标高以下一定距离时，在基坑侧壁上标记每个锚杆的孔口位置，从基坑内壁向靠近建筑物的一侧斜向下打一锚杆孔，锚杆孔位于两个钢管混泥土托管桩之间；

（10）将水泥浆或水泥砂浆注入锚杆的钻孔内，锚杆施工完成；

（11）在基坑侧壁上的锚杆标高处沿水平方向设置锚杆的腰梁；将锚杆钢筋从腰梁中间穿过，对锚杆进行张拉，对锚杆钢筋进行锁定，支深基坑支护结构施工完成。

进一步的，所述步骤（1）中，相邻钢管托换桩之间的间距不大于1.5m。

进一步的，所述步骤（1）中，在距离既有建筑物基础的外边缘10～20cm处竖直开挖导坑，该导坑的平面尺寸为1.2m×1.0m～1.5m×1.0m，导坑的深度至既有建筑物基础底面以下1.5～2.0m。

进一步的，所述步骤（1）中，所述的混凝土为强度等级较高的素混凝土。

进一步的，所述步骤（8）中，采用2：8灰土分层回填操作坑并夯实，分层厚度为15～20cm，待距离既有建筑物基础底面下方50～80cm时停止回填。

进一步的，所述步骤（9）中，根据拟开挖的基坑边线分层开挖基坑内土体，分层厚度为1.0～2.0m；待基坑开挖深度达到基础底面标高以下1.8～2.0m时设置锚杆开孔。

上述钢管托换桩与锚杆深基坑支护结构，包括竖直安装在既有建筑物基础1底面的多个钢管混凝土托换桩以及多个锚杆；所述钢管混凝土托换桩包括钢管托换桩以及灌注在其内部空腔中的混凝土；多个所述锚杆倾斜安装在既有建筑物基础底面以下的土体中设置的安装孔内，锚杆位于两个钢管混凝土托换桩之间；锚杆与其所在的安装孔之间灌注有水泥浆或者水泥砂浆。

进一步的，所述钢管混凝土托换桩上的托换钢管与既有建筑物基础的接触部位通过锚固钢筋焊接。

进一步的，所述锚杆的孔的倾角为15°～25°，锚杆的孔口上端距既有建筑物基础的底面为1.8～2m。

进一步的，所述钢管混凝土托换桩的桩间距不大于1.5m。

与现有的基坑支护结构相比，本发明具有如下特点：