本發(fā)明屬于巖土工程領域，涉及到采用樁錨支護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體系及其實施方法。

背景技術：

目前在采用樁錨支護體系施工的深基坑工程中，護壁樁和錨桿(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，通過一定的構造措施與護壁樁連接，來保證整個樁錨支護體系的整體協(xié)同受力。因此，腰梁作為錨桿(索)預加力的傳力結構，在整個支護體系中發(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比很大，腰梁變形難以控制，尤其當錨桿(索)施加預應力時腰梁的變形會更大，腰梁的變形直接造成預應力的損失使其難以達到設計值，這使得支護體系的安全系數(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，而使支護體系失去作用，導致深基坑失穩(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)有樁錨支護體系中存在的安全性差、造價高、工序多、工期長等缺點的支護體系。

技術實現(xiàn)要素：

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

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

所述的護壁樁內預置PVC管，錨桿的內端穿過PVC管插入到基坑坑壁內、錨桿的外端與錨具固定連接，在錨具與護壁樁之間設置斜鐵和馬鞍形墊塊；所述的基坑坑壁噴射混凝土面層，兩個相鄰的護壁樁之間的基坑坑壁內設置土釘和排水孔；兩個相鄰的護壁樁之間的基坑坑壁上設置鋼筋網；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。

進一步地，所述的錨桿軸線與護壁樁中心線在一個垂直面內。

進一步地，所述的錨桿用錨索代替。

進一步地，所述的兩個相鄰的護壁樁之間的基坑坑壁內的土釘豎向間距為1.4-1.6m，排水孔橫向間距和豎向間距為1.4-1.6m。

進一步地，所述的PVC管內徑與錨孔孔徑保持一致。

進一步地，所述的護壁樁頂部設置鎖口梁。

進一步地，所述的錨桿有多個，分別沿護壁樁垂直方向的多個預置PVC管插入到基坑坑壁內。

錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護體系的實施方法，包括以下步驟：

A、制作護壁樁鋼筋籠

制作護壁樁鋼筋籠時，鋼筋籠內在錨桿設計深度處預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管與錨桿設計角度保持一致；鋼筋籠預置PVC管處應做箍筋加密處理，護壁樁配筋具有方向性，鋼筋籠安放時應嚴格按圖紙標注的方向施工。

B、預制馬鞍形墊塊

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

C、清理場地

清理場地，挖除表面松動土層，對護壁樁樁孔進行測量定位、放樣。

D、挖樁孔

按照步驟C定好的護壁樁孔位進行挖孔至設計深度。

E、吊裝鋼筋籠

吊裝鋼筋籠，護壁樁配筋具有方向性，鋼筋籠安放時應嚴格按圖紙標注的方向施工。

F、澆筑護壁樁混凝土

向安裝好鋼筋籠的樁孔內澆筑混凝土，并及時養(yǎng)護。

G、施做鎖口梁

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

H、安裝錨桿

具備基坑開挖施工條件后，沿護壁樁開挖基坑至錨桿設計深度下方一定深度，找到預置PVC管打通木塞并鉆取錨孔；錨孔內安設錨桿并注漿，養(yǎng)護；待水泥砂漿達到設計強度后安裝馬鞍形墊塊及斜鐵對錨桿進行張拉鎖定。

I、處理基坑坑壁表面

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

J、結束

重復步驟H-J，直至完成樁錨支護體系的施工。

與現(xiàn)有技術相比，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應力損失。本發(fā)明是將錨桿(索)的力直接傳遞到護壁樁上，錨桿(索)和護壁樁可以更好的整體協(xié)同受力，支護結構的整體性更好，安全可靠。而傳統(tǒng)的樁錨支護體系中必須通過鋼腰梁才能將錨桿(索)的力傳遞到護壁樁上，土壓力達到一定值后，腰梁會發(fā)生局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)而導致整個支護結構體系的破壞。

2、造價低。本發(fā)明的連接結構取消了傳統(tǒng)樁錨支護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)省了大量復雜的焊接工作，更重要是避免了繁重而且危險腰梁的安裝工作，簡化了施工工序，縮短了施工工期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連接結構的平面示意圖。

圖2為本發(fā)明連接結構詳圖。

圖3為本發(fā)明鋼筋籠預置PVC管示意圖。

圖4為本發(fā)明樁間土支護立面圖。

圖5為本發(fā)明樁間土支護平面圖。

圖6為本發(fā)明實例基坑剖面示意圖。

圖7為本發(fā)明基坑立面圖。

圖中：1、護壁樁；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；11、植筋；12、排水孔；13、鋼筋籠。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的特點進一步說明：

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

所述的護壁樁1內預置PVC管5，錨桿2的內端穿過PVC管5插入到基坑坑壁內、錨桿2的外端與錨具4固定連接，在錨具4與護壁樁1之間設置斜鐵6和馬鞍形墊塊3；所述的基坑坑壁噴射混凝土面層8，兩個相鄰的護壁樁1之間的基坑坑壁內設置土釘9和排水孔12；兩個相鄰的護壁樁1之間的基坑坑壁上設置鋼筋網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。

進一步地，所述的錨桿2軸線與護壁樁1中心線在一個垂直面內。

進一步地，所述的錨桿2用錨索代替。

進一步地，所述的兩個相鄰的護壁樁1之間的基坑坑壁內的土釘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。

進一步地，所述的PVC管5內徑與錨孔孔徑保持一致。

進一步地，所述的護壁樁1頂部設置鎖口梁7。

進一步地，所述的錨桿2有多個，分別沿護壁樁1垂直方向的多個預置PVC管5插入到基坑坑壁內。

錨頭置于樁身的深基坑樁錨支護體系的實施方法，包括以下步驟：

A、制作護壁樁1的鋼筋籠13

制作護壁樁1的鋼筋籠13時，鋼筋籠13內在錨桿2設計深度處預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設計角度保持一致；鋼筋籠13內預置PVC管5處應做箍筋加密處理，護壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時應嚴格按圖紙標注的方向施工。

B、預制馬鞍形墊塊3

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

C、清理場地

清理場地，挖除表面松動土層，對護壁樁1樁孔進行測量定位、放樣。

D、挖樁孔

按照步驟C定好的護壁樁1孔位進行挖孔至設計深度。

E、吊裝鋼筋籠13

吊裝鋼筋籠13，護壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時應嚴格按圖紙標注的方向施工。

F、澆筑護壁樁1混凝土

向安裝好鋼筋籠13的樁孔內澆筑混凝土，并及時養(yǎng)護。

G、施做鎖口梁7

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

H、安裝錨桿2

具備基坑開挖施工條件后，沿護壁樁1開挖基坑至錨桿2設計深度下方，找到預置PVC管5打通木塞并鉆取錨孔；錨孔內安設錨桿2并注漿，養(yǎng)護；待水泥砂漿達到設計強度后安裝馬鞍形墊塊3及斜鐵6對錨桿2進行張拉鎖定。

I、處理基坑坑壁表面

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

J、結束

重復步驟H-J，直至完成樁錨支護體系的施工。

工程實例：

對地質條件較差的深基坑工程，通常采用樁錨支護體系。如圖6-7所示，本例基坑深12.4m，采用的護壁樁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°。

充分做好施工準備工作，工作面整平，挖除表面松動土層，對護壁樁1樁孔進行測量定位。

如圖3所示，對孔位放線定位后進行挖孔作業(yè)，同時進行鋼筋籠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；制作護壁樁1的鋼筋籠13時，鋼筋籠13內在錨桿2設計深度處預置兩端以木塞封口的PVC管5，所用PVC管5內徑130mm，與錨孔設計直徑一致，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設計角度保持一致；鋼筋籠13預置PVC管5處應做箍筋加密處理。待上述兩步完成后將鋼筋籠13吊裝入孔施做護壁樁1，護壁樁1配筋具有方向性，鋼筋籠13安放時應嚴格按圖紙標注的方向施工。護壁樁1混凝土強度等級C30，鋼筋保護層厚度35mm。

待具備鎖口梁7施工條件后，進行護壁樁1樁間土挖除及樁頭截除工作，及時提供鎖口梁7施工工作面，進行鎖口梁7鋼筋籠13的綁扎、安放，澆筑混凝土，混凝土強度等級C30，鋼筋保護層厚度35mm?；炷翝仓?2h以內對所有外露混凝土面用麻袋進行覆蓋并澆水養(yǎng)護，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)護時間不少于7天。

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

如圖4-5所示，待錨桿2施做完成進行護壁樁1樁間土的支護，樁間土采用土釘9掛6.5@200×200鋼筋網10，土釘9采用HRB400級鋼筋，fy＝400MPa，面層噴射C20細石混凝土，厚度50mm。網片制作宜優(yōu)先使用焊接工藝，鋼筋網10搭接不應小于300mm，網片應采用植筋11如：膨脹螺栓或其它方式與護壁樁1連接牢固；基坑坑壁表面設置排水孔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，直至設計深度。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何細微修改、等同替換和改進，均應包括在本發(fā)明技術方案的保護范圍之內。