基坑围护结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑工程施工领域，具体地，涉及一种基坑围护结构及其施工方法。

背景技术

随着地下空间技术的开发，超大面积的深基坑工程日益增加，大型综合交通枢纽工程基坑面积多达十几万平，周边临近有既有构筑物且地层较差时，基坑支护难度大，基坑变形，传统的桩撑支护因基坑尺寸面积较大无法整体实施，分区开挖造价高且工期长，桩锚体系在较差地层中锚固段过长，影响临近结构的安全。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基坑围护结构及其施工方法，以解决施工环境受限，现有锚杆难以实施的问题。

为了解决上述问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

本申请实施例的一方面，提供的一种基坑围护结构，包括：

围护桩墙，围护在所述基坑的周围；

锚杆，所述锚杆一端与所述围护桩墙连接，另一端锚固至所述基坑的周围土体中；以及

锚固桩，设置于所述基坑的周围土体中，所述锚固桩配置为与所述锚杆的两端之间连接，以对所述锚杆提供锚固力。

进一步地，所述锚固桩包括连接的第一段和第二段，所述第二段包括至少两个分叉桩，所述锚杆卡接在两个所述分叉桩之间。

进一步地，所述锚固桩的第一段的断面为多边形；和/或，所述分叉桩的断面为多边形。

进一步地，所述分叉桩的端部具有刃脚，所述刃脚从所述分叉桩的端部的外侧面向上倾斜延伸至内侧面。

进一步地，所述锚杆包括依次连接的自由段、过渡段和锚固段，所述自由段与所述围护桩墙连接，所述锚固段的直径大于所述自由段的直径，所述过渡段卡接在两个所述分叉桩之间。

进一步地，所述过渡段的直径自所述自由段向所述锚固段逐渐增大。

进一步地，所述锚固段的直径为自由段的直径的1.2～4倍。

进一步地，所述锚固桩高出所述基坑的周围土体的高度≥0.5m。

进一步地，所述锚固桩为预制钢桩。

进一步地，所述围护桩墙包括：

围护桩，设置在所述基坑的周围；以及

梁体，连接多个所述围护桩；所述锚杆一端与所述围护桩或与所述梁体连接。

本申请实施例的另一方面，提供的一种基坑围护结构的施工方法，包括：

S1、在待开挖的所述基坑的周围土体中施做围护桩墙；

S2、在所述围护桩墙上穿孔，并向所述基坑的周围土体中施做锚杆；

S3、在所述基坑的周围土体中设置锚固桩与所述锚杆的两端之间卡接；

S4、向下开挖所述基坑至预设深度，施做基坑基础结构。

进一步地，所述的施工方法还包括：

S5、待所述基坑基础结构完成后，拔出所述锚固桩，回填孔隙。

本申请实施例提供的基坑围护结构及其施工方法，基坑围护结构包括围护桩墙、锚杆和锚固桩，围护桩墙围护在基坑的周围，锚杆一端与围护桩墙连接、另一端锚固至基坑的周围土体中。通过锚固桩设置于基坑的周围土体中，锚固桩配置为与锚杆的两端之间连接，锚固桩对锚杆提供锚固力，有效固定周围土体，防止基坑变形，保护基坑周围结构的安全。特别是在基坑周边环境受限，现有锚杆长度施工难以满足需求的情况下，通过锚固桩与锚杆的连接作用，从而可以缩短锚杆长度，使其满足基坑周边环境，能够有效提供锚固力。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种基坑围护结构的示意图；

图2为图1的俯视图，为展示锚杆省略了图1中基坑的周围土体；

图3为本申请实施例提供的一种锚固桩的结构示意图；

图4为图3中D-D方向的锚固桩的断面图；

图5为图3中E-E方向的锚固桩的断面图；以及

图6为本申请实施提供的一种基坑围护结构的施工方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-基坑的周围土体，2-围护桩墙，3-基坑基础结构，4-锚固桩，5-锚杆，21-围护桩，22-冠梁，41-第一段，42-第二段，43-分叉桩，43A-刃脚，43B-外侧面，43C-内侧面，51-自由段，52-过渡段，53-锚固段。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，所涉及的术语“第一/第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定次序，可以理解地，“第一/第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

应该理解的是，方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1～图2所示，本申请实施例提出的一种基坑围护结构，包括围护桩墙2、锚杆5和锚固桩4。围护桩墙2围护在基坑的周围，锚杆5一端与围护桩墙2连接，另一端锚固至基坑的周围土体1中，锚固桩4设置于基坑的周围土体1中，锚固桩4配置为与锚杆5的两端之间连接，以对锚杆5提供锚固力。

通过锚固桩4与锚杆5的两端之间连接，能够对锚杆5提供锚固力，从而使锚固桩4与锚杆5同时受力，有效解决基坑变形，防止基坑逐层开挖时，基坑桩体往基坑方向移动。例如，在开挖深度较小时的基坑工程中，特别是开挖深度≤7m的深基坑工程中，由于局部周边环境受限，无法采用传统围护桩墙2与锚杆5的支护结构时，通过锚固桩4与锚杆5的两端之间的连接，对锚杆5提供锚固力，可以将锚杆5的长度缩短，使其满足周边环境的施工要求，从而有效控制基坑变形，维持基坑的稳定性。

在一实施例中，围护桩墙2包括围护桩21和梁体，围护桩21设置在基坑的周围，梁体连接多个围护桩21。梁体包括连接多个围护桩21顶部的冠梁22和连接多个围护桩21腰部的腰梁。锚杆5一端与围护桩21或与梁体连接，例如与冠梁22连接或与腰梁连接。具体的，围护桩21为灌注桩，灌注桩设置在基坑的周围，通过围护桩21与冠梁22以及腰梁连接为整体的围护桩墙2，锚杆5与围护桩墙2的任一部位连接，例如与围护桩21或梁体连接，能够使围护桩墙2稳定地围护基坑的周围土体1，从而使得基坑开挖时维持周围土体的稳定。

在一具体实施例中，冠梁22上间隔设置多个锚杆5穿设孔，多个锚杆5的一端穿分别过冠梁22上对应的穿设孔并用锚头将锚杆5锁紧，从而实现锚杆5与冠梁22的连接。

在一实施例中，如图3所示，锚固桩4包括连接的第一段41和第二段42，第二段42包括至少两个分叉桩43，例如为两个或两个以上。锚杆5卡接在至少两个分叉桩43之间。具体地，锚固桩4连接的第二段42包括两个分叉桩43，锚杆5卡接在两个分叉桩43之间，通过两个分叉桩43卡接锚杆5，使得锚固桩4牢固地连接锚杆5，同时能够提供稳定的卡接，以加强锚杆5的锚固力，同时两个分叉桩43能够提供更大的锚固力，在基坑的周围土体1处于较松软的情况，仍然可以有效保护基坑，维护基坑的稳定性。

在一实施例中，如图3所示，分叉桩43的端部具有刃脚43A，刃脚43A从分叉桩43的端部的外侧面43B向上倾斜延伸至内侧面43C。通过分叉桩43的刃脚43A，使得锚固桩4在施工时，能够快速的被打入基坑的周围土体1中，提高施工效率，节约施工时间。

在一实施例中，如图4～5所示，锚固桩4的第一段41的断面为多边形，分叉桩43的断面为多边形。具体的，锚固桩4的第一段41的断面为矩形或正方形，分叉桩43的断面为正方形或矩形，第一段41和分叉桩43可以采用热轧型Q295型钢或Q345型钢，方形的断面便于锚固桩4可以直接采用型钢即可实现分支桩的作用，减少采用其他材料通过多种焊接或者其他拼接形式的步骤和过程，同时还能满足基坑对于锚杆5的锚固力要求。可以理解地，锚固桩4的第一段41和分叉桩43的断面也可以分别为圆形或椭圆形。

在一实施例中，锚固桩4为预制钢桩。采用预制钢桩，避免现场临时施做钢桩，有效提高围护结构的施工作业效率，减少施工周期。

在一实施例中，锚固桩4高出基坑的周围土体1的高度≥0.5m，使得锚固桩4在施工完成后，便于将锚固桩4从基坑的周围土体1中拔出，可以将锚固桩4再次循环使用。

在一实施例中，锚杆5包括依次连接的自由段51、过渡段52和锚固段53，自由段51与围护桩墙2连接，锚固段53的直径大于自由段51的直径，过渡段52卡接在两个分叉桩43之间。通过锚固段53的直径大于自由段51的直径，过渡段52卡接在两个分叉桩43之间，使得过渡段52能够牢固地卡接两个分叉桩43之间，不容易脱出，从而使得锚固桩4牢固地固定住锚杆5，防止由于基坑继续开挖导致的变形。可以理解地，两个分叉桩43之间的距离大于自由段51的外径、而小于锚固段53的外径。

在一实施例中，过渡段52的直径自自由段51向锚固段53逐渐增大。具体地，过渡段52为渐变直径的圆台或者具有多个不同直径的台阶状圆台。通过过渡段52的直径自自由段51向锚固段53逐渐增大，使得锚杆5卡接过渡段52的施工时，即使施工过程中存在偏差，锚固桩4仍然能够牢固、准确地卡接锚杆5的过渡段52，以提供锚固力，从而使得施工作业更加灵活简便，还能确保围护结构的稳定性和牢固性。

在一实施例中，锚固段53的直径为自由段51的直径的1.2～4倍。具体的，自由段51的直径为80～150mm，锚固段53的直径为96～600mm，根据实际的基坑的周围土体1环境，进行相应的选择，以使得满足设计要求，在有效节省材料的前提下，锚固桩4稳定牢固的卡接锚杆5。

本申请实施例的另一方面，如图6所示，提供一种基坑围护结构的施工方法，包括：

S1、在待开挖的基坑的周围土体中施做围护桩墙；

S2、在围护桩墙上穿孔，并向基坑的周围土体中施做锚杆；

S3、在基坑的周围土体中设置锚固桩与锚杆的两端之间卡接；

S4、向下开挖基坑至预设深度，施做基坑基础结构。

通过基坑围护结构的施工方法，使得基坑围护结构能够在现有围护结构中锚杆长度难以满足锚固要求的情况下，完成基坑的施工作业，从而使其应用范围更为广阔。

下面结合图1～5以及上述任意一实施例的基坑围护结构，对本申请实施例基坑围护结构的施工的各个步骤进行具体地说明。

S1、在待开挖的基坑的周围土体中施做围护桩墙。

具体的，在基坑的周围土体1中施做围护桩21，例如采用灌注法施工围护桩21，施做连接多个围护桩21顶部的冠梁22，围护桩21和冠梁22形成围护桩墙2，从而实现基坑围护结构的重要支撑。可以理解的，基坑逐层开挖过程中，还可以施做连接多个围护桩21中部的腰梁，围护桩21、冠梁22和腰梁共同形成围护桩墙2。

S2、在围护桩墙上穿孔，并向基坑的周围土体中施做锚杆。

具体的，当围护桩墙2的强度满足设计强度后，在围护桩墙2上钻孔，例如在围护桩21、冠梁22或腰梁上钻孔，向基坑的周围土体1中开孔并施做锚杆5的锚固段53、过渡段52和自由段51，从而锚固住围护桩墙2。

S3、在基坑的周围土体中设置锚固桩与锚杆的两端之间卡接。

具体的，在基坑周围的土体1中，打设锚固桩4，使锚固桩4的分叉桩43与锚杆5的过渡段52实现卡接，从而进一步强化锚杆5对围护桩墙2的锚固作用。锚固桩4可以采用预制钢桩，例如采用热轧型Q295、Q345型钢材。

S4、向下开挖基坑至预设深度，施做基坑基础结构。

具体的，进一步开挖基坑至设定深度，施做基坑基础结构3，从而完成基坑所需的围护结构。

在一实施例中，基坑围护结构的施工方法还包括：

S5、待基坑基础结构完成后，拔出锚固桩，回填孔隙。

具体的，待基坑基础结构3施工完成后，通过拔出锚固桩4，回填孔隙，能够使锚固桩4回收，进而可以多次循环使用，节约施工成本，同时回填孔隙能够保证基坑的周围土体的稳定性，不会由于施工的孔隙造成土体破坏，从而有效保护基坑围护结构。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请所要求保护的技术方案的精神和范围。