[发明专利]一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构及支护方法

说明书

本发明属于土木与交通工程领域，具体为一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构及支护方法，包括大直径PHC管桩、钻孔灌注桩、冠梁、支撑梁、腰梁、抗拉锚杆等；在基坑支护结构剪力较小的地方采用大直径PHC管桩，在抗弯抗剪较大的地方采用钻孔灌注桩；腰梁的锚固钢筋或支撑梁、八字撑与钻孔灌注桩连接；PHC管桩不与支撑梁和八字撑相连，可达到减少PHC管桩剪力的目的，同时避免对PHC管桩产生损伤；钻孔灌注桩与腰梁、支撑梁采用现浇连接，既能承受较大弯矩与剪力，又能保证基坑支护体系的整体刚度与稳定性；本发明提出的精细化组合基坑支护方案既能缩短施工工期、提高成桩质量又能够保证基坑支护安全，有助于提高基坑工程的整体效益。

技术领域

本发明属于土木与交通工程领域，具体为一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构及支护方法。

背景技术

深基坑在工程建设领域广泛存在，目前深基坑普遍采用地下连续墙或钻孔灌注桩的支护型式。虽然地下连续墙和钻孔灌注桩的刚度大、地层适应性强，但施工工期相对较长、成本较高，存在成槽泥浆污染环境等问题。大直径PHC高强混凝土管桩具有抗弯性能好、施工速度快、无泥浆排放、保护环境等优点，但是PHC管桩与支撑梁及腰梁连接需要在PHC管桩内预埋锚固件，增加PHC管桩制造成本。另外，采用锤击法和静压法只能施工直径在600mm以下的管桩，且不能入岩，影响PHC管桩在深基坑工程中的应用。现在随着随钻跟管桩施工设备的出现，大直径PHC管桩施工成为可能，且能解决入中微风化岩的问题，采用大直径PHC管桩(直径800mm～1400mm)作深基坑支护将得到推广应用。

基坑支护设计既要考虑支护结构的抗弯性能，又要考虑其抗剪强度。通常钻孔灌注桩的桩身抗弯抗剪强度高，而大直径PHC管桩的抗弯性能较好、抗剪性能较差，但比灌注桩具有施工速度快、工期短、成桩质量好等优点，且没有灌注桩成孔过程中的塌孔、泥浆污染环境、桩身质量受现场施工质量影响大等问题，具有良好的经济效益和绿色环保社会效益。因此，有必要结合深基坑支护结构的受力特征，采用钻孔灌注桩和大直径PHC管桩组合支护方式，增加大直径PHC管桩在基坑工程中的应用。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构及支护方法，仅在水平支撑剪力较大处采用钻孔灌注桩，而在其它剪力较小的地方采用大直径PHC管桩，充分发挥大直径PHC管桩施工速度快、经济环保、成桩质量好的优点，同时兼顾钻孔灌注桩刚度大、抗弯抗剪性能强的优势，应用该基坑支护方法既可以缩短施工工期、提高成桩质量又能够保证基坑支护安全，有利于提高基坑工程的整体建造效益。

本发明的第一个目的是提供一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构，包括设置在临近基坑四周边界的水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩的临近四周设置有支护桩，所述支护桩包括钻孔灌注桩和PHC管桩，根据深基坑支护结构的受力特征，在弯矩和剪力较大的位置施工所述钻孔灌注桩，其它位置施工所述PHC管桩，所述PHC管桩的上部内腔放置有管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋，并填芯浇筑混凝土，所述钻孔灌注桩和PHC管桩的上部经冠梁连成整体；

所述支护桩的基坑内侧架设有若干个水平向支撑梁和八字撑，所述支撑梁和八字撑在所述基坑内沿竖直方向间隔设置有多道，所述支撑梁和八字撑的端部均固定连接所述钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩和PHC管桩沿竖直方向设有若干个腰梁，所述钻孔灌注桩通过钻孔灌注桩上的所述腰梁与所述支撑梁和八字撑固定连接，所述PHC管桩上的所述腰梁与所述PHC管桩铰接连接。

进一步的，所述PHC管桩的直径为800mm-1400mm，且所述PHC管桩的桩端可嵌入中微风化岩层。

进一步的，所述腰梁的下方焊接有三角钢托架和/或所述腰梁的上方焊接有吊筋。

进一步的，所述钻孔灌注桩与所述PHC管桩之间的桩缝处设置有抗拉锚杆，所述抗拉锚杆设置在所述冠梁和所述腰梁的倾斜面内，所述抗拉锚杆的倾斜角度不大于35°。

本发明的第二个目的是提供一种支护方法，包括如下步骤：