本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，涉及到采用樁錨支護(hù)體系施工的深基坑工程，特別涉及到錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系及其實(shí)施方法。

背景技術(shù)：

目前在采用樁錨支護(hù)體系施工的深基坑工程中，護(hù)壁樁和錨桿(索)之間的連接一般采用由工字鋼或槽鋼做成的腰梁，將錨桿(索)錨固于腰梁之上，通過一定的構(gòu)造措施與護(hù)壁樁連接，來保證整個(gè)樁錨支護(hù)體系的整體協(xié)同受力。因此，腰梁作為錨桿(索)預(yù)加力的傳力結(jié)構(gòu)，在整個(gè)支護(hù)體系中發(fā)揮著重要的作用。腰梁一般由型鋼焊接而成，由于腰梁長度一般很長使得其長細(xì)比很大，腰梁變形難以控制，尤其當(dāng)錨桿(索)施加預(yù)應(yīng)力時(shí)腰梁的變形會(huì)更大，腰梁的變形直接造成預(yù)應(yīng)力的損失使其難以達(dá)到設(shè)計(jì)值，這使得支護(hù)體系的安全系數(shù)難以得到保證；腰梁焊接處施工操作條件差，焊縫質(zhì)量難以保證，易形成薄弱部位，常常發(fā)生腰梁整體失穩(wěn)或脫落，而使支護(hù)體系失去作用，導(dǎo)致深基坑失穩(wěn)坍塌。另外，該方法不僅存在鋼材的用量多，而且需有腰梁的定位、安裝等多道施工工序，施工困難而且麻煩。因此有待開發(fā)一種能解決現(xiàn)有樁錨支護(hù)體系中存在的安全性差、造價(jià)高、工序多、工期長等缺點(diǎn)的支護(hù)體系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：提供錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系及其實(shí)施方法，以解決在樁錨支護(hù)體系中存在的因腰梁變形而引起的預(yù)應(yīng)力損失問題，以及安全性差、造價(jià)高、工序多、工期長等缺點(diǎn)，達(dá)到提高樁錨支護(hù)體系整體安全性，降低造價(jià)，并簡化施工工序和縮短工期的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系，至少包括護(hù)壁樁、錨桿、馬鞍形墊塊、錨具、PVC管、斜鐵和鎖口梁；

所述的護(hù)壁樁內(nèi)預(yù)置PVC管，錨桿的內(nèi)端穿過PVC管插入到基坑坑壁內(nèi)、錨桿的外端與錨具固定連接，在錨具與護(hù)壁樁之間設(shè)置斜鐵和馬鞍形墊塊；所述的基坑坑壁噴射混凝土面層，兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁之間的基坑坑壁內(nèi)設(shè)置土釘和排水孔；兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁之間的基坑坑壁上設(shè)置鋼筋網(wǎng)；所述的錨具軸線與水平面具有15°～25°的夾角，并與錨桿傾角保持一致。

進(jìn)一步地，所述的錨桿軸線與護(hù)壁樁中心線在一個(gè)垂直面內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述的錨桿用錨索代替。

進(jìn)一步地，所述的兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁之間的基坑坑壁內(nèi)的土釘豎向間距為1.4-1.6m，排水孔橫向間距和豎向間距為1.4-1.6m。

進(jìn)一步地，所述的PVC管內(nèi)徑與錨孔孔徑保持一致。

進(jìn)一步地，所述的護(hù)壁樁頂部設(shè)置鎖口梁。

進(jìn)一步地，所述的錨桿有多個(gè)，分別沿護(hù)壁樁垂直方向的多個(gè)預(yù)置PVC管插入到基坑坑壁內(nèi)。

錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系的實(shí)施方法，包括以下步驟：

A、制作護(hù)壁樁鋼筋籠

制作護(hù)壁樁鋼筋籠時(shí)，鋼筋籠內(nèi)在錨桿設(shè)計(jì)深度處預(yù)置兩端以木塞封口的PVC管，PVC管通過鐵絲與鋼筋籠可靠連接，保證PVC管與錨桿設(shè)計(jì)角度保持一致；鋼筋籠預(yù)置PVC管處應(yīng)做箍筋加密處理，護(hù)壁樁配筋具有方向性，鋼筋籠安放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖紙標(biāo)注的方向施工。

B、預(yù)制馬鞍形墊塊

馬鞍形墊塊通過預(yù)制獲得，其材料采用鋼材或混凝土，預(yù)制時(shí)保證其馬鞍處弧度與所采用的護(hù)壁樁圓弧曲率保持一致以保證兩者可完美契合。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差，錨桿需要施加較大預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土材質(zhì)馬鞍形墊塊在預(yù)制時(shí)應(yīng)選用高標(biāo)號水泥并配鋼筋。

C、清理場地

清理場地，挖除表面松動(dòng)土層，對護(hù)壁樁樁孔進(jìn)行測量定位、放樣。

D、挖樁孔

按照步驟C定好的護(hù)壁樁孔位進(jìn)行挖孔至設(shè)計(jì)深度。

E、吊裝鋼筋籠

吊裝鋼筋籠，護(hù)壁樁配筋具有方向性，鋼筋籠安放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖紙標(biāo)注的方向施工。

F、澆筑護(hù)壁樁混凝土

向安裝好鋼筋籠的樁孔內(nèi)澆筑混凝土，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

G、施做鎖口梁

具備鎖口梁施工條件后，進(jìn)行護(hù)壁樁樁間土挖除及護(hù)壁樁樁頭截除工作，及時(shí)提供鎖口梁施工工作面，綁扎、安放鋼筋籠，支模，澆筑混凝土，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

H、安裝錨桿

具備基坑開挖施工條件后，沿護(hù)壁樁開挖基坑至錨桿設(shè)計(jì)深度下方一定深度，找到預(yù)置PVC管打通木塞并鉆取錨孔；錨孔內(nèi)安設(shè)錨桿并注漿，養(yǎng)護(hù)；待水泥砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝馬鞍形墊塊及斜鐵對錨桿進(jìn)行張拉鎖定。

I、處理基坑坑壁表面

為防止樁間土脫落塌方，向樁間土內(nèi)打土釘，掛鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土面層；基坑坑壁表面設(shè)置排水孔，孔后做碎石反濾層。

J、結(jié)束

重復(fù)步驟H-J，直至完成樁錨支護(hù)體系的施工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、安全可靠。本發(fā)明取消了傳統(tǒng)樁錨體系中的腰梁，避免了因腰梁變形引起的預(yù)應(yīng)力損失。本發(fā)明是將錨桿(索)的力直接傳遞到護(hù)壁樁上，錨桿(索)和護(hù)壁樁可以更好的整體協(xié)同受力，支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性更好，安全可靠。而傳統(tǒng)的樁錨支護(hù)體系中必須通過鋼腰梁才能將錨桿(索)的力傳遞到護(hù)壁樁上，土壓力達(dá)到一定值后，腰梁會(huì)發(fā)生局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)而導(dǎo)致整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的破壞。

2、造價(jià)低。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)樁錨支護(hù)體系中使用腰梁的連接方式，取消了大量的連接綴板、焊條，大大節(jié)省了型鋼鋼材和用電量。

3、工序少、工期短。本發(fā)明由于取消了傳統(tǒng)樁錨體系中的腰梁，節(jié)省了大量復(fù)雜的焊接工作，更重要是避免了繁重而且危險(xiǎn)腰梁的安裝工作，簡化了施工工序，縮短了施工工期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)的平面示意圖。

圖2為本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)詳圖。

圖3為本發(fā)明鋼筋籠預(yù)置PVC管示意圖。

圖4為本發(fā)明樁間土支護(hù)立面圖。

圖5為本發(fā)明樁間土支護(hù)平面圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)例基坑剖面示意圖。

圖7為本發(fā)明基坑立面圖。

圖中：1、護(hù)壁樁；2、錨桿；3、馬鞍形墊塊；4、錨具；5、PVC管；6、斜鐵；7、鎖口梁；8、混凝土面層；9、土釘；10、鋼筋網(wǎng)；11、植筋；12、排水孔；13、鋼筋籠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的特點(diǎn)進(jìn)一步說明：

如圖1-7所示，錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系，至少包括護(hù)壁樁1、錨桿2、馬鞍形墊塊3、錨具4、PVC管5、斜鐵6和鎖口梁7；

所述的護(hù)壁樁1內(nèi)預(yù)置PVC管5，錨桿2的內(nèi)端穿過PVC管5插入到基坑坑壁內(nèi)、錨桿2的外端與錨具4固定連接，在錨具4與護(hù)壁樁1之間設(shè)置斜鐵6和馬鞍形墊塊3；所述的基坑坑壁噴射混凝土面層8，兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁1之間的基坑坑壁內(nèi)設(shè)置土釘9和排水孔12；兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁1之間的基坑坑壁上設(shè)置鋼筋網(wǎng)10；所述的錨具4軸線與水平面具有15°～25°的夾角，并與錨桿2傾角保持一致。

進(jìn)一步地，所述的錨桿2軸線與護(hù)壁樁1中心線在一個(gè)垂直面內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述的錨桿2用錨索代替。

進(jìn)一步地，所述的兩個(gè)相鄰的護(hù)壁樁1之間的基坑坑壁內(nèi)的土釘9豎向間距為1.4-1.6m，排水孔12橫向間距和豎向間距為1.4-1.6m。

進(jìn)一步地，所述的PVC管5內(nèi)徑與錨孔孔徑保持一致。

進(jìn)一步地，所述的護(hù)壁樁1頂部設(shè)置鎖口梁7。

進(jìn)一步地，所述的錨桿2有多個(gè)，分別沿護(hù)壁樁1垂直方向的多個(gè)預(yù)置PVC管5插入到基坑坑壁內(nèi)。

錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護(hù)體系的實(shí)施方法，包括以下步驟：

A、制作護(hù)壁樁1的鋼筋籠13

制作護(hù)壁樁1的鋼筋籠13時(shí)，鋼筋籠13內(nèi)在錨桿2設(shè)計(jì)深度處預(yù)置兩端以木塞封口的PVC管5，PVC管5通過鐵絲與鋼筋籠13可靠連接，保證PVC管5與錨桿2設(shè)計(jì)角度保持一致；鋼筋籠13內(nèi)預(yù)置PVC管5處應(yīng)做箍筋加密處理，護(hù)壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖紙標(biāo)注的方向施工。

B、預(yù)制馬鞍形墊塊3

馬鞍形墊塊3通過預(yù)制獲得，其材料采用鋼材或混凝土，預(yù)制時(shí)保證其馬鞍處弧度與所采用的護(hù)壁樁1圓弧曲率保持一致以保證兩者可完美契合。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差，錨桿2需要施加較大預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土材質(zhì)馬鞍形墊塊3在預(yù)制時(shí)選用高標(biāo)號水泥并配鋼筋。

C、清理場地

清理場地，挖除表面松動(dòng)土層，對護(hù)壁樁1樁孔進(jìn)行測量定位、放樣。

D、挖樁孔

按照步驟C定好的護(hù)壁樁1孔位進(jìn)行挖孔至設(shè)計(jì)深度。

E、吊裝鋼筋籠13

吊裝鋼筋籠13，護(hù)壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖紙標(biāo)注的方向施工。

F、澆筑護(hù)壁樁1混凝土

向安裝好鋼筋籠13的樁孔內(nèi)澆筑混凝土，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

G、施做鎖口梁7

具備鎖口梁7施工條件后，進(jìn)行護(hù)壁樁1樁間土挖除及護(hù)壁樁1樁頭截除工作，及時(shí)提供鎖口梁7施工工作面，綁扎、安放鋼筋籠13，支模，澆筑混凝土，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

H、安裝錨桿2

具備基坑開挖施工條件后，沿護(hù)壁樁1開挖基坑至錨桿2設(shè)計(jì)深度下方，找到預(yù)置PVC管5打通木塞并鉆取錨孔；錨孔內(nèi)安設(shè)錨桿2并注漿，養(yǎng)護(hù)；待水泥砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝馬鞍形墊塊3及斜鐵6對錨桿2進(jìn)行張拉鎖定。

I、處理基坑坑壁表面

為防止樁間土脫落塌方，向樁間土內(nèi)打土釘9，掛鋼筋網(wǎng)10，噴射混凝土面層8；基坑坑壁表面設(shè)置排水孔12，孔后做碎石反濾層。

J、結(jié)束

重復(fù)步驟H-J，直至完成樁錨支護(hù)體系的施工。

工程實(shí)例：

對地質(zhì)條件較差的深基坑工程，通常采用樁錨支護(hù)體系。如圖6-7所示，本例基坑深12.4m，采用的護(hù)壁樁1樁長15m、樁徑0.8m、樁間距1.6m，分別在距樁頂5.0m、7.5m位置處布置兩排錨桿2，錨桿2傾角15°。

充分做好施工準(zhǔn)備工作，工作面整平，挖除表面松動(dòng)土層，對護(hù)壁樁1樁孔進(jìn)行測量定位。

如圖3所示，對孔位放線定位后進(jìn)行挖孔作業(yè)，同時(shí)進(jìn)行鋼筋籠13的制作，鋼筋籠13主筋采用HRB400級鋼筋，fy＝400MPa；箍筋采用HPB300級鋼筋,Fy＝300MPa；制作護(hù)壁樁1的鋼筋籠13時(shí)，鋼筋籠13內(nèi)在錨桿2設(shè)計(jì)深度處預(yù)置兩端以木塞封口的PVC管5，所用PVC管5內(nèi)徑130mm，與錨孔設(shè)計(jì)直徑一致，PVC管5通過鐵絲與鋼筋籠13可靠連接，保證PVC管5與錨桿2設(shè)計(jì)角度保持一致；鋼筋籠13預(yù)置PVC管5處應(yīng)做箍筋加密處理。待上述兩步完成后將鋼筋籠13吊裝入孔施做護(hù)壁樁1，護(hù)壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖紙標(biāo)注的方向施工。護(hù)壁樁1混凝土強(qiáng)度等級C30，鋼筋保護(hù)層厚度35mm。

待具備鎖口梁7施工條件后，進(jìn)行護(hù)壁樁1樁間土挖除及樁頭截除工作，及時(shí)提供鎖口梁7施工工作面，進(jìn)行鎖口梁7鋼筋籠13的綁扎、安放，澆筑混凝土，混凝土強(qiáng)度等級C30，鋼筋保護(hù)層厚度35mm。混凝土澆筑完12h以內(nèi)對所有外露混凝土面用麻袋進(jìn)行覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)，每天澆水次數(shù)以能保持混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)為宜，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

如圖1-2所示，待具備基坑土方開挖條件后沿護(hù)壁樁1開挖基坑至錨桿2設(shè)計(jì)深度下方0.5m處，找到預(yù)置PVC管5打通木塞并鉆取錨孔，安裝錨桿2、注漿、養(yǎng)護(hù)，待水泥砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝馬鞍形墊塊3及斜鐵6對錨桿2進(jìn)行張拉鎖定。鋼絞線采用1×7七股，公稱直徑17.8mm，抗拉強(qiáng)度1860MPa。錨孔灌注水泥砂漿強(qiáng)度等級M30。

如圖4-5所示，待錨桿2施做完成進(jìn)行護(hù)壁樁1樁間土的支護(hù)，樁間土采用土釘9掛6.5@200×200鋼筋網(wǎng)10，土釘9采用HRB400級鋼筋，fy＝400MPa，面層噴射C20細(xì)石混凝土，厚度50mm。網(wǎng)片制作宜優(yōu)先使用焊接工藝，鋼筋網(wǎng)10搭接不應(yīng)小于300mm，網(wǎng)片應(yīng)采用植筋11如：膨脹螺栓或其它方式與護(hù)壁樁1連接牢固；基坑坑壁表面設(shè)置排水孔12，排水孔12采用Φ100PVC管，間距為1.5m×1.5m，向外傾斜4％，孔后做碎石反濾層。

以同樣的方法向下開挖并支護(hù)，直至設(shè)計(jì)深度。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包括在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。