[发明专利]一种建筑基坑支护方法及其专用混凝土桩

说明书

本发明涉及一种建筑基坑支护方法及其专用混凝土桩。

目前用于基坑支护的主要方法有：地下连续墙；钢板桩；桩(钻孔桩、挖孔桩、沉管灌注桩、管桩、预制方桩等)配止水帷幕；深层搅拌桩；喷锚网等办法。其中，地下连续墙和钢板桩可抵受大的土压力，常用于特深(15m以上)基坑支护，其造价大、且地下连续墙的工期长。桩配止水帷幕可抵受较大土压力，常用于中深(5-15m)基坑支护，其中钻/挖孔桩配止水帷幕用于5-15m的基坑，沉管灌注桩、管桩、预制方桩配止水帷幕用于5-10m的基坑，其共同弱点是未充分利用桩中钢筋的抗拉特性而显得不经济。深层搅拌桩和喷锚网难抵受大的土压力，常用于较浅的基坑支护，但深层搅拌桩的造价昂贵，喷锚网不适宜用于软土地区的基坑支护。此外，日本特许公报1994年8月9日公开的“使用钢管桩的地下连续墙的建造方法”(JP特开平6-220841)它包括在基坑外侧形成水泥拌合桩排，在基坑内侧形成受力预制桩。其采用钢管桩排作为基坑受力结构，耗费钢管较多，造价昂贵。

本发明的目的旨在提供一种充分利用各种材料的特性，达到良好的技术经济效果，且结构计算简便、施工快捷、对周围环境影响较小的建筑基坑支护方法及其专用混凝土桩，以克服现有技术的不足之处。

按此目的设计的建筑基坑支护方法，包括采用深层搅拌桩或旋喷桩或灌浆作基坑外侧的止水帷幕，其方法特征是基坑内侧采用扁形钢筋砼预制桩作为基坑受力结构，且所述预制桩的横截面的宽方向对着迎土面。

所述扁形钢筋砼预制桩的施工以静压方式压入地下。当间距较大时，扁形钢筋砼预制桩之间横向设置连系梁。当采用深层搅拌桩作止水帷幕时，深层搅拌桩的横截面可设计成外拱形，拱形对着压力方向，以便将所受压力传递到扁形钢筋砼预制桩上。

所述建筑基坑支护方法的专用混凝土桩，由钢筋和混凝土预制而成，其结构特征是所述的混凝土桩为扁砼桩，其横截面宽长比b∶h为1∶3--1∶5；多根受力主筋和架立筋设置在两端的宽方向，腰筋设置在两侧的长方向，由箍筋将所述的受力主筋和架立筋连接在一起，且受力主筋应设置在扁砼桩的迎土面。

本发明充分利用各种材料的主要特性，即利用钢筋的抗拉性能、砼的抗压性能和帷幕的止水性能进行基坑支护，技术经济效果明显，节省费用30-50％。且结构计算简便、施工快捷、对周围环境影响较小。

附图为本发明的几个实施例。

图1为扁砼桩的横截面结构示意图；

图2为扁砼桩的纵截面结构示意图。

图3为某水厂蓄水池基坑图；

图4为图3的原方案剖面图；

图5为图3的新方案剖面图；

图6为某酒店的基坑图；

图7为图6的原方案剖面图；

图8为图6的新方案剖面图。

图中：1为受力主筋；2为箍筋；3为腰筋；4为架立筋；5为预留连接孔；6为基坑底；7为受压区(支点)；8为圈梁；9为深层搅拌桩；10为扁砼桩；11为管桩；12为单排深层搅拌桩(连接)；13为Φ1200钻孔桩；14为内部开挖分级示意；15为防洪大堤；16为基坑；17为临时防水堤。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

参见图1、图2，扁砼桩一般采用b∶h＝1∶3以上的扁形，为使桩具有足够的抗扭性，b∶h也不宜大于5。当基坑深度大于5m时，尚应在桩中设预留连接孔5，以便设置连系梁。多根受力主筋1和架立筋4设置在两端的宽方向b，腰筋3设置在两侧的长方向h，由箍筋2将所述的受力主筋1和架立筋4连接在一起，长度按实际需要生产，当超过12m时，采用定尺焊接，焊口强度必须大于主筋强度。为使受力主筋的强度能充分发挥，必须使扁砼桩在抵受土压力时，受力主筋的支点能准确落在架立筋部位的砼上，因此，主筋布置限制为：

A_s主fy≤0.1bhf_cm+A_s架·fy式中：

A_s主—受力主筋横截面积mm²；

A_s架—架立筋横截面积mm²；

fy—普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值N/mm²；

f_cm—砼弯曲抗压强度设计值N/mm²；

b——扁砼桩截面宽度mm；

h——扁砼桩截面长度mm；

如：225×900桩，配4Φ22主筋，2Φ12架立筋，则：

A_s主·fy＝1520.53×310＝471.37KN·m