一种后排桩锚的门架式双排桩体系及其施工方法
阅读说明：本技术 一种后排桩锚的门架式双排桩体系及其施工方法 (Portal frame type double-row pile system of rear row pile anchor and construction method thereof ) 是由 郑翔 龚迪快 成怡冲 吴才德 许冠 王洁栋 于 2021-01-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种后排桩锚的门架式双排桩体系及其施工方法,包括前排桩和后排桩,通过高压旋喷施工工艺施工锚索,锚索布设于后排桩中相邻的两个桩之间；采用高压旋喷桩加固前排桩和后排桩之间的土体；施工前排桩和后排桩,桩顶之间用刚架梁连接；开挖至坑底,施工主体结构。本发明利于提高门架式双排桩的抗倾覆稳定性,且降低工程成本。(The invention discloses a portal double-row pile system of rear row pile anchors and a construction method thereof, wherein the portal double-row pile system comprises a front row pile and a rear row pile, an anchor cable is constructed through a high-pressure jet grouting construction process, and the anchor cable is arranged between two adjacent piles in the rear row pile; reinforcing soil between the front row of piles and the rear row of piles by adopting high-pressure jet grouting piles; constructing a front row pile and a rear row pile, and connecting pile tops by using a rigid frame beam; and (5) excavating to the bottom of the pit and constructing a main structure. The invention is beneficial to improving the anti-overturning stability of the portal frame type double-row pile and reducing the engineering cost.)
技术领域
本发明涉及基坑支护领域，具体涉及一种后排桩锚的门架式双排桩体系及其施工方法。
背景技术
随着城市建设步伐的加快，土地资源日益紧张、稀缺，建筑物周边环境随之变得越来 越复杂，基坑支护工程面临着愈加严峻的考验。目前在基坑工程中，常用的支护形式有桩 锚支护、桩撑支护。在一些特殊条件下，出于对地下空间和周边环境的保护，目前对桩锚支护结构限制越来越严，很多地方己限制锚索在建筑红线之内，因而更多的支护方式只能采用桩撑支护。但对于大空间的地下开挖，桩撑支护不仅影响土方开挖及地下结构的施工，其跨度过大也是困难之一。与传统的桩撑体系和桩锚体系相比，门架式双排桩支护形式由于其施工速度快、支护体不会侵占用地红线外的场地造成地下障碍等优点，在越来越多的工程中被应用。但基坑深度较深时，门架式双排桩体系的抗倾覆稳定系数往往较难达到规范设计要求，是限制门架式双排桩体系在较深基坑应用的最大阻碍。但在某些特殊条件下，其侵占周边地下空间及影响施工进度等缺点依旧无法解决。这种情况下，只能通过增加双排桩桩长以提高其抗倾覆稳定性。虽然增加桩长，一定程度上能满足双排桩支护抗倾覆稳定系数的设计要求，但也会造成较大程度上工程成本的增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利于提高抗倾覆稳定性且降低工程成本的后排桩锚的门架 式双排桩体系及其施工方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种后排桩锚的门架式双排桩体系，包括前排桩和后排桩，所述前排桩沿坑体的内侧 面边缘布设于坑体的内侧，后排桩绕坑体的外侧面布设于土层内，前排桩和后排桩均由若 干等间距排布的桩组成，位于前排桩和后排桩之间的土体通过高压旋喷桩进行加固，前排 桩和后排桩之间通过刚架梁连接，锚索布设于后排桩中相邻的两个桩之间。
作为上述技术方案的进一步改进，所述前排桩中相邻的两个桩之间的间距为1m，后排 桩中相邻的两个桩之间的间距为3m。
作为上述技术方案的进一步改进，所述前排桩和后排桩之间的间距为3m。
作为上述技术方案的进一步改进，所述桩的桩径为0.75m，桩的桩长为20m，桩的桩身 的混凝土强度等级为C25。
作为上述技术方案的进一步改进，所述锚索内设有2根直径为15.24mm的1860级钢绞 线。
作为上述技术方案的进一步改进，所述刚架梁由围梁和围梁间的连梁组成，围梁和连 梁均为混凝土构件，利于提高施工速率，围梁和连梁的混凝土强度等级均为C25。
作为上述技术方案的进一步改进，所述后排桩中的桩为空心桩，锚索设置于后排桩中 的桩内，利于提高后排桩的抗倾覆稳定性。
一种所述的后排桩锚的门架式双排桩体系的施工方法，步骤如下：施工前排桩和后排 桩的桩身；通过高压旋喷施工工艺施工锚索；采用高压旋喷桩加固前排桩和后排桩之间的 土体；施工前排桩和后排桩，桩顶之间用刚架梁连接；开挖至坑底，施工主体结构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述锚索的锚固体直径为400mm，用于锚索注浆的水 泥的水泥掺量为26％，水泥采用普通42.5级水泥，水灰比为0.8～1.0。
作为上述技术方案的进一步改进，高压旋喷桩对土体的加固采用前后加固5排，高压 旋喷桩直径为700mm，桩间距为500mm，咬合尺寸为200mm，高压旋喷桩的水泥掺量为20％。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明通过采用工程造价较低的锚索来提高门架式双排桩的抗倾覆稳定性，减少了门 架式双排桩范围外的侵占空间，且避免了采用费用较高的以增加双排桩桩长来提高门架式 双排桩的抗倾覆稳定性的方式，利于控制工程成本。同时，由于锚索可采用浆囊袋锚索等 可后期注浆且可回收的锚索，利于基坑支护的临时应急加固，且降低工程成本。
附图说明
图1是实施例一一种后排桩锚的门架式双排桩体系的结构剖视图。
图2是实施例一一种后排桩锚的门架式双排桩体系俯视的结构示意图。
图3是实施例一一种后排桩锚的门架式双排桩体系抗倾覆稳定性的计算示意简图。
图4是实施例二一种后排桩锚的门架式双排桩体系俯视的结构示意图。
其中，坑体1，前排桩2，后排桩3，土层4，土体41，桩5，刚架梁6，围梁61，连 梁62，锚索7，主体结构8。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的 解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例一。
参见图1-图3，本实施例一种后排桩锚的门架式双排桩体系，包括前排桩2和后排桩3， 所述前排桩2沿坑体1的内侧面边缘布设于坑体1的内侧，后排桩3绕坑体1的外侧面布设于土层4内，前排桩2和后排桩3均由若干等间距排布的桩5组成，位于前排桩2和后 排桩3之间的土体41通过高压旋喷桩进行加固，高压旋喷桩对土体的加固采用前后加固5 排，高压旋喷桩直径为700mm，桩间距为500mm，咬合尺寸为200mm，高压旋喷桩的水泥掺 量为20％，前排桩2和后排桩3之间通过刚架梁6连接，锚索7布设于后排桩3中相邻的两 个桩5之间，所述前排桩2和后排桩3之间的间距为3m，前排桩2中相邻的两个桩5之间 的间距为1m，后排桩3中相邻的两个桩5之间的间距为3m，所述桩5的桩径为0.75m，桩 5的桩长为20m，桩5的桩身的混凝土强度等级为C25，所述锚索7采用高压旋喷施工工艺 施工，锚索7内设有2根直径为15.24mm的1860级钢绞线，所述锚索7的锚固体直径为400mm， 用于锚索7注浆的水泥的水泥掺量为26％，水泥采用普通42.5级水泥，水灰比为0.8～1.0， 所述刚架梁6由围梁61和围梁61间的连梁62组成，围梁61和连梁62均为混凝土构件， 围梁61高600mm、宽1000mm，连梁62高600mm、宽600mm，围梁61和连梁62的混凝土强 度等级均为C25。
综上所述，本发明一种后排桩锚的门架式双排桩体系的施工步骤如下：
步骤一：在坑体内侧施工前排桩的桩身，在坑体外围施工后排桩的桩身；
步骤二：在后排桩中的相邻的两个桩之间通过高压旋喷施工工艺施工锚索；
步骤三：采用高压旋喷桩加固位于前排桩和后排桩之间的土体；
步骤四：施工前排桩和后排桩，桩顶之间用刚架梁连接；
步骤五：开挖至坑底，施工坑体内主体结构。
本实施例中，一种后排桩锚的门架式双排桩体系的抗倾覆稳定性计算方法见下式：
式中：
Kf——抗倾覆安全系数；
Ma、Mp——分别为主动土压力和被动土压力绕前排桩边缘的力矩标准值(kN·m/m)；
G——双排桩、刚架梁和桩间土的自重之和(kN)；
aG——双排桩、刚架梁和桩间土的重心至前排桩边缘的水平距离(m)；
F——作用于支护底面上的平均水浮力合力(kN/m)，F＝γw(hwa+hwp)·B/2(γw为水的重度，hwa、hwp分别为双排桩前排桩前、后排桩后地下水位至双排桩桩底的距离)；
Ts——后排锚索提供的竖向抗拔力(kN/m)；
sy——后排锚索至前排桩边缘的水平距离(m)。
实施例二。
参见图4，本实施例一种后排桩锚的门架式双排桩体系及其施工方法的基本结构与实施例一基本相同，不同之处在于：所述后排桩3中的桩5为空心桩，锚索7设置于后 排桩3中的桩5内。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域 的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的 保护范围。
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