[实用新型]一种工字型围护桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工字型围护桩及围护结构兼做主体结构的施工方法，尤其适用于市区大型深基坑的围护开挖与建筑物主体地下部分的建设。

背景技术

目前，基坑工程围护结构多采用现场成孔，泥浆护壁及水下浇筑，养护时间较长，成桩质量难以保证，且出现断桩、夹泥等问题不易修复；围护结构多为临时支护，用后即废，建筑物主体结构与围护结构无法合二为一，造成材料浪费和工期损失，并且大量钢筋混凝土等临时支护结构埋在地下污染周围土体；围护结构采用的水平支撑在开挖完成后必须拆除，无法作为主体结构的一部分，同样造成了材料浪费和工期损失，并且支撑拆除时围护结构的二次受力和二次变形对周边环境造成进一步的影响。

实用新型内容

本实用新型是针对上述问题，提出了新的桩型和施工方法，利用预制工字型桩以及预制带肋预应力板等，实现围护结构工厂化、产业化，提高了工程质量，加快了施工速度和精度；结合逆作法施工过程将支护结构与建筑物主体结构合二为一，围护结构的竖向支撑和水平支撑兼做建筑物主体结构的竖向构件和水平构件，避免了临时支撑的浪费，同时缩短了工期。

本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：

一种工字型围护桩，包括多个按照设定位置排列且事先预制的工字型桩，在相邻的围护桩之间通过支撑构件连接形成围护结构；工字型桩既是基坑的围护结构又是建筑物地下空间主体结构外墙的一部分，且在围护结构的顶部和中部设有兼做建筑物主体结构中水平构件和竖向构件的水平支撑和竖向支撑。

所述的工字型桩中心有一个注浆孔，在桩就位后进行桩底注浆，提高桩的承载力和稳定性。

所述的每个工字型桩包括多段，位于基坑开挖线以上部分的每段桩端部都设有牛腿，所述的牛腿位于工字型的肋部，用于支撑腰梁；基坑坑底以下部分的工字型桩不设牛腿，因为坑底以下不开挖，不需要进行支撑。

所述的支撑件包括压顶冠梁、腰梁和预制带肋预应力板；所述的压顶冠梁、腰梁通过连接水平支撑控制基坑变形,所述的压顶冠梁浇筑在相邻工字型桩的顶部，所述的腰梁浇筑在下方围护桩牛腿处，所述的预制带肋预应力板固定在相邻工字型桩之间。

所述的水平支撑一端固定在围护桩顶压顶冠梁或中部腰梁上，另一端固定在基坑对边围护桩的相应位置上，水平支撑的中间位置连接在立柱桩上，立柱桩作为水平支撑的竖向支撑，基坑开挖期间水平支撑作为提供水平力控制基坑壁变形的围护结构的水平承载构件，立柱桩为保证水平支撑稳定的竖向支撑；基坑施工完毕后，水平支撑作为梁形成建筑物主体结构地下空间的水平构件，竖向支撑作为柱形成建筑物主体结构地下空间的竖向构件。

首先对围护桩施工位置进行定位，根据地层情况决定是否利用钻机在所述围护桩位置处打设一个小于预制桩边长的圆孔作为引孔来保证预制桩的顺利压入。围护桩施工完成后在基坑外侧打设一圈旋喷桩或定喷桩作基坑止水帷幕，配合降水措施保证基坑开挖时的干作业环境。在止水帷幕完成后，进行基坑开挖，在围护桩顶浇筑压顶冠梁及第一层水平支撑。随着基坑第一层土方开挖完成，在相邻围护桩之间固定预制带肋预应力板，在所述的带肋预应力板内侧布置预应力钢筋，对桩后土体压力有抵抗作用。继续开挖到围护桩牛腿处，浇筑腰梁和第二层水平支撑。继续开挖下一层土方，按照上面的方法继续施工，直至基坑开挖完成，同时浇筑底板与建筑物边墙。

所述的工字型围护桩进行主体结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1.预制工字型桩和带肋预应力板；

预制工字型桩的过程如下：

制作工字型桩的模板，绑扎钢筋笼，在模板的中间用模具预留注浆孔，浇灌混凝土桩身，养护至设计拆模强度，然后拆除模板；

预制带肋预应力板的过程如下：

制作带肋预应力板的模板，绑扎钢筋笼，张拉预应力筋，浇灌混凝土，养护至设计拆模强度，拆除模板；

步骤2.利用预制的工字型桩和带肋预应力板进行如下施工；

a)按照设计要求放线定位围护桩及竖向支撑立柱桩的桩位；

b)视地层情况，如若压桩困难，可利用钻机在桩位中心打设一个圆形钻孔作为引孔，保证预制桩顺利压入，并能提高垂直度，如若压桩较易，可直接进行下一步；

c)利用压桩机将预制工字型桩分段压入土层中，同时将竖向支撑立柱桩也压入土层中；

d)由工字型桩形成的围护桩施工完成后，通过工字型桩注浆孔向桩底注浆，加固地层，增加桩的稳定性；

e)在基坑外施工旋喷桩，形成一道有效的止水帷幕；且配合降水措施保证基坑开挖时的干作业环境；

f)开挖基坑内土方至工字型桩桩顶高度，平整基坑地层；