CN214883595U - 抗浮桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗浮桩结构，其结合了下穿通道的结构，先在基坑内铺设垫层，以便于安装U型槽底板和起到防水、增强U型槽底板的承载力等作用，再以U型槽底板为安装基座固定安装在垫层上，使用直径400mm的微型桩作为抗浮桩，不仅使抗浮结构布置的更加密集，增加了抗浮结构的安全性和可靠性，减少了抗浮结构由于地下水浮力产生的不均匀沉降问题，提高了抗浮效果，相对于传统的大直径桩基，增加桩基数量的基础之上，工程量因桩基直径较小反而减小了，切实有效地降低了工程造价。

Description

抗浮桩结构

技术领域

本实用新型涉及抗浮桩技术领域，特别地，涉及一种抗浮桩结构。

背景技术

在市政工程领域，由于土地征用、拆迁难度不断增大，各种地下设施的开发和利用更是成为缓解土地稀缺矛盾的有效手段。在地下水丰富的地区，结构的抗浮施工已成为施工中重要关注的一个问题。抗浮桩作为当下最为常见的一种抗浮设计措施，其不同于一般的桩基础，具有其独有的特性：普通桩基础为承压桩，受建筑上部荷载作用，受力自上而下；抗浮桩受地下水浮力，为受拉桩，受力随着地下水浮力的变化而变化。因此，抗浮桩因其独有的受力机制，一般以设计桩长控制，而不以入岩深度控制。

在滨海地区的市政工程中，下穿通道往往因为自身结构不满足抗浮要求而设计抗浮桩，而下穿通道整体标高本就较低，往往较接近岩石层，故此处的抗浮桩往往大部分位于岩层中，施工较为困难、缓慢，而且成桩质量较差，容易出现不均匀沉降的问题，抗浮效果差。因此，需要一种在岩层占比高的环境下能充分提供抗浮力的抗浮桩结构。

实用新型内容

本实用新型提供了一种抗浮桩结构，以解决现有的抗浮桩在岩层占比高的环境下存在的抗浮效果差的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种抗浮桩结构，包括U型槽底板、抗浮桩和垫层，所述垫层铺设在基坑内，所述U型槽底板固定安装在所述垫层上，多个所述抗浮桩均匀分布在所述U型槽底板上，所述抗浮桩的上部穿过所述垫层后与所述U型槽底板固定连接，所述抗浮桩的下部位于地下岩层内，所述抗浮桩的桩孔直径为400mm。

进一步地，所述抗浮桩桩身的80％～90％位于中风化花岗岩内。

进一步地，所述抗浮桩在所述U型槽底板上横向布置6排，横向桩间距为5.5m，纵向布置14排，纵向桩间距为1.35m。

进一步地，所述抗浮桩包括抗浮桩本体和钢筋笼，所述抗浮桩本体由混凝土在桩孔内压灌而成，所述钢筋笼则内嵌在所述抗浮桩本体中，且所述钢筋笼的上端与所述U型槽底板固定连接，所述抗浮桩本体的直径为400mm。

进一步地，所述钢筋笼包括主筋、加强筋和螺旋筋，所述主筋的上端弯折伸入所述U型槽底板内并与其固定连接，所述加强筋设置在所述主筋的内侧并与其绑扎固定，所述螺旋筋设置在所述主筋的外侧并与其焊接固定，所述主筋的直径为Φ32mm，在桩孔内沿纵向设置，其数量为6根且沿周向均匀间隔设置，所述加强筋的直径为Φ12mm，形状为环形，在纵向方向上每间隔2m设置一道。

进一步地，还包括用于固定所述钢筋笼位置的保护层垫块，所述保护层垫块在纵向方向上每隔2m设一组，每组4个且均匀设于所述钢筋笼的四周。

进一步地，所述抗浮桩本体的顶部还设置有弯折钢筋，所述弯折钢筋与所述U型槽底板上的钢筋绑扎固定。

进一步地，所述保护层垫块采用强度为M40的圆饼式滚轮砂浆垫块。

进一步地，所述主筋的直径为Φ32mm，在桩孔内沿纵向设置，其数量为6根且沿周向均匀间隔设置，所述加强筋的直径为Φ12mm，形状为环形，在纵向方向上每间隔2m设置一道，所述螺旋筋的直径为Φ10mm。

进一步地，所述主筋上距离桩顶3m的范围内涂覆有环氧涂层。

本实用新型具有以下效果：

本实用新型的抗浮桩结构，结合了下穿通道的结构，先在基坑内铺设垫层，以便于安装U型槽底板和起到防水、增强U型槽底板的承载力等作用，再以U型槽底板为安装基座固定安装在垫层上，使用直径400mm的微型桩作为抗浮桩，不仅使抗浮结构布置的更加密集，增加了抗浮结构的安全性和可靠性，减少了抗浮结构由于地下水浮力产生的不均匀沉降问题，提高了抗浮效果，相对于传统的大直径桩基，增加桩基数量的基础之上，工程量因桩基直径较小反而减小了，切实有效地降低了工程造价。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的抗浮桩结构的布置横断面的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的抗浮桩结构的主视结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例的抗浮桩的俯视结构示意图。

图4是本实用新型优选实施例的抗浮桩顶面与U型槽底板相接的结构示意图。

图5是本实用新型的抗浮桩结构的施工过程中采用高压潜孔锤进行钻进成孔的示意图。

附图标记说明

1、U型槽底板；2、抗浮桩；3、保护层垫块；4、垫层；21、抗浮桩本体；22、钢筋笼；221、主筋；222、加强筋；223、螺旋筋；211、弯折钢筋；9、空压机；10、长螺旋钻机；11、高压潜孔锤。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图4所示，本实用新型的优选实施例提供一种抗浮桩结构，其包括U型槽底板1和抗浮桩2，所述U型槽底板1固定安装在基坑内，多个所述抗浮桩2均匀布置在所述U型槽底板1上，所述抗浮桩2的下部位于地下岩层内，所述抗浮桩2的上部与所述U型槽底板1固定连接。优选地，所述抗浮桩2的80％～90％桩身位于中风化花岗岩内，提高了整个抗浮桩结构的安全性，提高了抗浮效果。

可以理解，本实用新型的抗浮桩结构，结合了下穿通道的结构，通过采用U型槽底板1作为整个抗浮结构的安装基座，将多个抗浮桩2均匀固定安装在U型槽底板1上，抗浮结构布置十分密集，有效解决了抗浮结构因地下水浮力产生的不均匀沉降问题，抗浮效果好，整体结构的安全性和稳定性都得到了有效保证。

作为优选的，所述U型槽底板1的下表面还设置有垫层4，一方面便于安装U型槽底板1，另一方便还可以起到防水、提高U型槽底板1的承载力等作用。所述抗浮桩2的上端穿过垫层4后与所述U型槽底板1固定连接。

具体地，所述抗浮桩2在所述U型槽底板1上横向布置6排，横向桩间距为5.5m，纵向布置14排，纵向桩间距为1.35m，抗浮桩2的分布更加密集，抗浮效果较好。可以理解，在本实用新型的其它实施例中，可以根据实际需要调整抗浮桩2在横向和纵向布置的数量以及桩间距，以期望获得更好的抗浮效果。

其中，所述抗浮桩2包括抗浮桩本体21和钢筋笼22，所述抗浮桩本体21由混凝土在桩孔内压灌而成，所述钢筋笼22则内嵌在所述抗浮桩本体21中，具体是在完成混凝土压灌后马上将钢筋笼22置于桩孔内，待混凝土凝固后即实现钢筋笼22内嵌固定在所述抗浮桩本体21内，所述钢筋笼22的上端与所述U型槽底板1固定连接，以将所述抗浮桩本体21与所述U型槽底板1连成整体。具体地，所述钢筋笼22包括主筋221、加强筋222和螺旋筋223，所述主筋221的上端弯折伸入所述U型槽底板1内并与其固定连接，具体与U型槽底板1内的钢筋绑扎固定，所述加强筋222设置在所述主筋221的内侧并与其焊接固定，所述螺旋筋223设置在所述主筋221的外侧并与其绑扎固定。所述主筋221的直径为Φ32mm，在桩孔内沿纵向设置，其数量为6根且沿周向均匀间隔设置，所述加强筋222的直径为Φ12mm，形状为环形，在纵向方向上每间隔2m设置一道，所述螺旋筋223的直径为Φ10mm，呈螺旋状安装在所述主筋221的外侧。作为优选的，为了进一步加强抗浮桩2与U型槽底板1之间的连接牢固，所述抗浮桩本体21的顶部还设置有弯折钢筋211，所述弯折钢筋211与所述U型槽底板1上的钢筋进行绑扎固定。另外，为了确保主筋221的使用寿命和抗腐蚀性，所述主筋221在距离桩顶3m范围内涂覆有环氧涂层，以起到保护主筋221的作用。

可以理解，由于本实用新型的抗浮桩结构采用以U型槽底板1作为固定基板，将多个抗浮桩2均匀安装在U型槽底板1的布置方式，因此，本实用新型可以采用微型桩设计。具体地，所述抗浮桩本体21的直径大小为Φ300mm～400mm之间，采用C35水下海工细石混凝土，有利于在微型桩孔内灌注混凝土。在传统的抗浮桩结构设计中，设计人员的通常理念是采用大型桩设计和桩长控制来确保抗浮桩结构的可靠性和抗浮效果，而本实用新型打破了传统的设计理念，反其道而行之，通过采用以U型槽底板1为安装基座，使用微型桩作为抗浮桩，并使微型桩主体桩身的80％～90％置于中风化花岗岩内，嵌岩深度大，不仅使抗浮结构布置的更加密集，增加了抗浮结构的安全性和可靠性，减少了抗浮结构由于地下水浮力产生的不均匀沉降问题，提高了抗浮效果，并且，在桩基数量增加的基础之上，工程量因桩基直径较小反而减小了，切实有效地降低了工程造价。

作为优选的，所述抗浮桩结构还包括保护层垫块3，所述保护层垫块3用于固定钢筋笼22的位置，以确保钢筋笼22位于所述抗浮桩本体21的中间位置，并且还可以保护钢筋笼22，防止其在地下长期腐蚀、渗透、氧化而影响钢筋笼22的性能。所述保护层垫块3采用强度为M40的圆饼式滚轮砂浆垫块，在纵向方向上每隔2m设一组，每组4个且均匀设于所述钢筋笼22的四周。

可以理解，本实用新型的抗浮桩结构的施工过程具体为：

步骤S1：基坑开挖，开挖至U型槽基坑底标高处。在正式施工前将基底场地进行平整，合理规划好施工现场的施工材料堆放位置和设备安拆位置。

步骤S2：桩位放样，根据抗浮桩桩位布置图，采用全站仪进行放线定位抗浮桩位置，并在抗浮桩施工范围外设置复核点，施工前应进行复测核查，以保证桩位的准确。

步骤S3：钻机就位，将长螺旋钻机10移动至施工位置，并将立轴调节至垂直对准孔位的状态，要保证在钻进过程中钻机不会发生位移。

步骤S4：表面土层钻进，对上层的填土层采用长螺旋钻机10钻进成孔。由于表面土层相对较为柔软，采用长螺旋钻机10进行成孔，既可以确保成孔效率，又可以保证成孔质量。采用微型桩设计，桩孔的直径为400mm，桩孔的布置方式为横向布置6排，横向桩间距为5.5m，纵向布置14排，纵向桩间距为1.35m。

步骤S5：凿岩钻进，在桩孔位置进入岩层后采用高压潜孔锤11钻进成孔。在桩孔位置进入岩层后，若继续采用长螺旋钻机10进行成孔，或者采用旋转钻机和冲击钻，都会存在施工难度大、效率低，而且成桩质量较差的问题，这是因为长螺旋钻机10的钻头在凿岩成孔时成孔效果不佳导致的。本实用新型通过采用高压潜孔锤11来钻进成孔，可以快速穿透岩层较厚的地质情况，施工功效快，节约工期，并且成孔质量好。具体地，以长螺旋钻机10为桩架，更换锤头，降低了设备投入成本。其中，岩层钻孔深度需要保证桩身的80％～90％位于中风化花岗岩内。

步骤S6：成孔检查，在钻进至设计桩长后，进行成孔的检查，检查内容主要包括孔径、孔深、垂直度、孔底虚渣厚度等。

步骤S7：清孔排渣，高压潜孔锤11孔底通过气压清孔2～3min，随螺旋杆提升排出沉渣。具体地，如图5所示，所述高压潜孔锤11通过空压机9提供风力，在高压潜孔锤11的锤头端部设有排渣通道，凿除的岩土渣利用压力、气流由排渣通道排出孔外。本实用新型的高压潜孔锤11钻进成孔方式为干作业成孔，从而无需设置护筒，缩减了施工程序，由空压机9提供具有一定压力的空气，带动高压潜孔锤11缸体内的活塞作轴向反复运动，使高压潜孔锤11端部的刀头在旋转的同时产生冲击效能，从而对岩土施以粉碎破坏，达到入岩功能。

步骤S8：成孔验收合格后，开始批量压灌，将长螺旋钻机钻杆预提200mm左右，然后启动混凝土输送泵，保持压力3Mpa～4Mpa，将商品砼通过管路、钻具压灌到孔内，边泵送边缓慢上拔钻具，钻具提升速度与泵送速度相匹配，始终保持钻头在砼面1m以下，以防止缩径、断桩。钻头提到孔口时，适当埋入一定深度，确保桩头部位超灌高度和桩径达到设计要求，待新鲜混凝土溢出时方可提出钻具。本实用新型通过控制钻具提升速度与泵送速度相匹配，始终保持钻头在砼面1m以下，并且在钻头提到孔口时，适当埋入一定深度以确保桩头部位超灌高度和桩径达到设计要求，可以有效解决钻孔灌注桩常见的坍孔、夹渣、缩径等质量通病。另外，作为优选的，灌注混凝土为多根抗浮桩成孔后一同灌注，以提升施工效率。另外，优选采用C35水下海工细石混凝土，有利于在微型桩孔内灌注混凝土。

步骤S9：压灌砼完成后，马上安装钢筋笼22，防止时间耽误过长，混凝土凝固影响安装。具体地，用副卷扬机将钢筋笼22吊起直立于孔口，居孔中心迅速下入孔内，边压边转动以压入设计标高。可以理解，作为优选的，在安装钢筋笼22之前，先在钢筋笼22***安装保护层垫块3，以固定钢筋笼22在孔内的位置，具体采用强度为M40的圆饼式滚轮砂浆垫块，每隔2m设一组，每组4个且均匀设于所述钢筋笼22的四周。另外，在放入钢筋笼22之前还需对主筋221距离桩顶3m范围内进行环氧涂层的涂覆。

步骤S10：在基坑内施工U型槽底板1，在混凝土凝固后形成完整的抗浮桩2后，再将U型槽底板1固定安装在基坑内，然后将抗浮桩本体21顶部的弯折钢筋211与U型槽底板1上的钢筋绑扎固定，并将主筋221的顶端弯折伸入U型槽底板1内并绑扎固定。另外，作为优选的，在安装U型槽底板1之前，先施工垫层4，一方面便于安装U型槽底板1，另一方便还可以起到防水、提高U型槽底板1的承载力等作用。

在传统的钻孔方式中，高压潜孔锤11一般用于小直径孔的施工，而由于现有的抗浮桩的桩孔直径一般都在600mm以上，因此，现有的抗浮桩施工中都不会想到采用高压潜孔锤11进行钻进成孔。而本实用新型的抗浮桩结构，由于采用了直径Φ400mm的微型桩设计，由于桩孔的直径较小，故而才可以采用高压潜孔锤11进行钻进成孔、长螺旋钻机10压灌混凝土成桩的组合工艺，施工功效快，节约工期，并且成孔质量好。

可以理解，本实用新型的抗浮桩结构的施工方法，采用长螺旋钻机10与高压潜孔锤11配合进行成孔，在相对柔软的表面土层采用长螺旋钻机10进行成孔，既可以确保成孔效率，又可以保证成孔质量，而在岩层采用高压潜孔锤11钻进成孔，可以快速穿透岩层较厚的地质情况，施工功效快，节约工期，并且成孔质量好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗浮桩结构，其特征在于，

包括U型槽底板(1)、抗浮桩(2)和垫层(4)，所述垫层(4)铺设在基坑内，所述U型槽底板(1)固定安装在所述垫层(4)上，多个所述抗浮桩(2)均匀分布在所述U型槽底板(1)上，所述抗浮桩(2)的上部穿过所述垫层(4)后与所述U型槽底板(1)固定连接，所述抗浮桩(2)的下部位于地下岩层内，所述抗浮桩(2)的桩孔直径为400mm。

2.如权利要求1所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述抗浮桩(2)桩身的80％～90％位于中风化花岗岩内。

3.如权利要求1所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述抗浮桩(2)在所述U型槽底板(1)上横向布置6排，横向桩间距为5.5m，纵向布置14排，纵向桩间距为1.35m。

4.如权利要求3所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述抗浮桩(2)包括抗浮桩本体(21)和钢筋笼(22)，所述抗浮桩本体(21)由混凝土在桩孔内压灌而成，所述钢筋笼(22)则内嵌在所述抗浮桩本体(21)中，且所述钢筋笼(22)的上端与所述U型槽底板(1)固定连接，所述抗浮桩本体(21)的直径为400mm。

5.如权利要求4所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述钢筋笼(22)包括主筋(221)、加强筋(222)和螺旋筋(223)，所述主筋(221)的上端弯折伸入所述U型槽底板(1)内并与其固定连接，所述加强筋(222)设置在所述主筋(221)的内侧并与其焊接固定，所述螺旋筋(223)设置在所述主筋(221)的外侧并与其绑扎固定，所述主筋(221)的直径为Φ32mm，在桩孔内沿纵向设置，其数量为6根且沿周向均匀间隔设置，所述加强筋(222)的直径为Φ12mm，形状为环形，在纵向方向上每间隔2m设置一道。

6.如权利要求4所述的抗浮桩结构，其特征在于，

还包括用于固定所述钢筋笼(22)位置的保护层垫块(3)，所述保护层垫块(3)在纵向方向上每隔2m设一组，每组4个且均匀设于所述钢筋笼(22)的四周。

7.如权利要求4所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述抗浮桩本体(21)的顶部还设置有弯折钢筋(211)，所述弯折钢筋(211)与所述U型槽底板(1)上的钢筋绑扎固定。

8.如权利要求6所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述保护层垫块(3)采用强度为M40的圆饼式滚轮砂浆垫块。

9.如权利要求5所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述主筋(221)的直径为Φ32mm，在桩孔内沿纵向设置，其数量为6根且沿周向均匀间隔设置，所述加强筋(222)的直径为Φ12mm，形状为环形，在纵向方向上每间隔2m设置一道，所述螺旋筋(223)的直径为Φ10mm。

10.如权利要求5所述的抗浮桩结构，其特征在于，

所述主筋(221)上距离桩顶3m的范围内涂覆有环氧涂层。

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