：
1.本发明属于建筑基础工程中基坑支护，具体的说，它涉及一种钢板混凝土咬合桩，既起到基坑支护的作用又有止水的作用。
背景技术：2.目前针对深基坑支护大多采用咬合桩+内支撑或咬合桩+锚索的形式，因为混凝土咬合桩有一个优点是不仅作为支护桩使用而且具有良好的截水效果。通常有钢筋笼的桩称为荤桩，两个荤桩之间布置1条素混凝土的桩称之为素桩，打桩时荤桩和素桩间隔布置、先打两条素桩再打2条素桩之间的荤桩，使之相互咬合在一起，形成一道混凝土连续墙，既当支护又可以截水。但此种做法在施工荤桩时必须挖掉素桩左右两边各一块两圆交圈圆弧内的混凝土，再在浇筑荤桩混凝土时补齐形成重叠即两桩咬合。咬合桩施工有分硬咬合与软咬合，软咬合是在先施工的素桩混凝土中加入了缓凝剂，缓凝时间可达60-70小时，当施工荤桩钻孔开挖与素桩交圈的那一部分混凝土时它并未凝固而容易挖出。反之硬咬合则素桩的混凝土已凝固上了一定的强度，再来挖出咬合部位的混凝土，显然施工难度较大，但也有它的优点，不会像素桩那样有混凝土坍塌流入荤桩筒内的风险，俗称串筒现象。
技术实现要素：3.现有的咬合桩中素桩浇筑混凝土起到的作用主要是止水，施工荤桩时又要将素桩中位于荤、素桩重叠部分混凝土挖出才能实现咬合，浇了再挖、挖了再填，存在浪费问题。本发明为克服现有咬合桩的不足，本方案对传统咬合桩做出重大改进：取消荤、素桩之间的咬合，改为钢板混凝土咬合桩：排桩中的荤桩、素桩两桩的圆周仅相切不相交，在此切点处沿两桩中心线上垂直向下插入钢板桩止水，让两桩的混凝土分别与钢板咬合，效果是不仅不改变结构的承载力状况而且能大幅节省钻孔开挖量和混凝土量，对荤桩没有任何不利影响，而该支护体系的止水效果与混凝土咬合桩的止水效果是一样的，而素桩的直径至少可以缩小0.4m，大幅节省了钻孔开挖量和混凝土的浇灌量。因此这种用于基坑支护的钻孔灌注混凝土排桩包括荤桩和素桩，然后在两相邻桩结合处再插入钢板止水，既保持排桩的抗弯刚度、抗倾覆能力及抗剪力的前提下加上钢板可以止水。
4.比如有三层地下室的超深基坑，设计支护桩桩径为1.2m，桩长需要25米，改用钢板咬合桩后两边0.2m的咬合厚度就不必要了，则可以将素桩径缩小至0.8m，单根桩每米节省混凝土：包括桩径缩小的量＝0.63m^3，取消了2个咬合面的量＝0.18m^3，共计节省量＝0.63+0.18＝0.81m^3/m，设计桩长25m，则节省量＝20.25m^3，若基坑周长有1000m，1.2m@2.0m排列荤、素桩各500根，共计可节省20.25*500＝10125m^3混凝土，混凝土材料费、钻孔机械人工费及渣土外运费等单价约1000元/m^3，所以按照深圳地区的价格可得出总价10125*1000元/m^3＝1012.5万元。增加的成本有钢板型钢，选用c形钢规格为280*75*3，每米重量＝11.3kg，每根重：11.3*25＝282.5kg，1000根总重量＝282.5吨，价值约为282.5*5000＝141.25万元，所以扣除成本后总的节约价值＝1012.5-141.25＝871.25万元。
5.止水钢板可以采用c形钢、槽钢或u形钢制作而成，钢板中心线对准两圆的切线并垂直下插。打完荤桩后一般由液压振动锤将钢板垂直压下，钢板的两边插入了荤、素桩的混凝土内，插入深度与素桩底端面平齐。待混凝土凝固后与钢板结合成一体可以止水，以保证基坑开挖后基坑外的地下水不会漏水进入基坑内。当采用薄壁的c形钢时，因它的水平方向即横向刚度不够，则要在插入端加焊一圈厚钢板作桩尖，用跟它大小匹配的槽钢套住c形钢送入地下，插入后该c形钢不再被拔出回收。如果用槽钢或u形钢当止水钢板，优点是可以直接用液压振动锤送入地下，但用钢量较大，一次投入较大，需要在基坑使用期到期后拔出钢板，回收再利用才经济。
6.根据施工规范的要求荤、素桩的垂直度需要严格控制在0.5％之内，分别在两个方向控制：垂直于基坑内边线和平行于内边线。只有垂直度控制住了，才能保证钢板始终被荤、素桩的混凝土咬住，而不至于在底端出现开叉发生漏水问题。
7.槽钢钢模具拔出后由于液压振动锤的振动挤压将土层挤密实了，该荤、素桩的桩顶混凝土面会有一点下降，可事先预留一定的混凝土再补灌进去。支护设计在设计桩顶冠梁时须注意让槽钢或u型钢头部露出冠梁顶面一定高度，便于今后拔出型钢时拔桩器可以操作。
8.荤桩的钢筋笼应该作相应的变形：箍筋的内外两头依然是弧形，两侧面分别采用小段直线段，相当于中间一个矩形+两头的圆弧帽，即为了保证止水钢板条与荤桩混凝土有足够的咬合空间取消箍筋两侧的一段圆弧分别改成一段直线。再说从桩的结构受力来说靠近平行基坑边线的中心轴线附近的主筋受力最少(指弯矩承载力)，所以此处的稍微变动对结构受力没有任何影响，此处的主筋只要按构造配筋即可。
附图说明：
9.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
10.图1是本发明实施例的钢板咬合桩平面布置示意图；
11.图2是本发明实施例钢板咬合桩纵向剖面示意图；
12.图3本发明实施例钢板咬合桩荤桩配筋图；
13.图4混凝土咬合桩平面布置示意图。
14.附图标记说明：1、荤桩(a类桩)；2、素桩(b类桩)；3、c形钢板条；4、基坑底面；5、钢筋笼主筋；6、箍筋；7、阴影区域为相邻两桩(荤、素桩)咬合部分；
具体实施方式
15.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
16.本发明是一种基坑支护中的钢板混凝土咬合桩，咬合桩排桩的施工顺序：b1-a1-b2-a2-b3-a3......先施工b后施工a桩照此顺序循环至结束，见图1。在每一组的素桩2(b类桩)和荤桩1(a类桩)钻孔灌注混凝土完成后即在荤、素桩的结合处垂直下插安装c形钢止水钢板条3。c形钢板条3的长度与素桩长度相同，规格280*80*20*3，插入的垂直度应小于
0.2％。用长臂吊车吊起液压振动锤，再由振动锤的夹具夹住钢板条的顶端，调整好垂直度然后均匀下压，一般十分多钟便可以下压一条到位，为了进一步提高功效，可以将相邻2条钢板条同时下压。荤桩1的桩径＝1.2m，桩中心距@2.0m，素桩2的桩径＝0.8m，桩中心距@2.0m，荤桩与素桩交替布置，桩长：荤桩l1＝28m、素桩l2＝25m。素桩混凝土中加入缓凝剂，初凝时间为60小时。要求桩的垂直度不大于0.5％，套管跟进护壁。钢筋笼按照图3所示要求制作与安装，箍筋的形状在两侧各有一段直线，是为了保证止水钢板条与荤桩混凝土有足够的咬合空间。混凝土咬合桩的原理图见图4所示，荤素桩的桩径均为1.2m，咬合深度＝0.2m。钢板混凝土咬合桩的节约量是相对于图4的混凝土咬合桩作对比而得出的数据。
技术特征：1.一种基坑支护中的钢板混凝土咬合桩结构及施工方法，其特征是排桩中的荤桩(1)、素桩(2)两桩的圆周仅相切，在此切点处沿两桩中心线上垂直向下插入钢板桩(3)止水，让两桩的混凝土分别与钢板咬合，同时可以将素桩(2)的直径至少缩小0.4m，而止水效果相同；荤桩的钢筋笼应该作相应的变形：箍筋的内外两头依然是弧形，两侧面分别采用小段直线段，相当于中间一个矩形+两头的圆弧帽，即为了保证止水钢板条与荤桩混凝土有足够的咬合空间取消箍筋两侧的一段圆弧分别改成一段直线。2.根据权利要求1所述一种基坑支护中的钢板混凝土咬合桩结构及施工方法，其特征是所述止水钢板(3)可以采用c形钢、槽钢或u形钢等制作而成，一般由液压振动锤将它垂直压下，插入深度与素桩底端面平齐；用长臂吊车吊起液压振动锤，再由振动锤的夹具夹住钢板条的顶端，调整好垂直度然后均匀下压，为了进一步提高功效，可以将相邻2条钢板条同时下压。3.根据权利要求1所述一种基坑支护中的钢板混凝土咬合桩结构及施工方法，其特征是所述止水钢板(3)当采用薄壁的c形钢时，因它的水平方向即横向刚度不够，则要在插入端加焊一圈厚钢板作桩尖，用跟它大小匹配的槽钢套住c形钢送入地下。
技术总结现有基坑支护中的咬合桩施工荤桩时要将素桩中位于荤、素桩重叠部分混凝土挖出才能实现咬合，即浇了再挖、挖了再填，存在浪费问题。本发明为克服现有咬合桩的不足，现做出重大改进：取消荤、素桩之间的咬合，改为钢板混凝土咬合桩：排桩中的荤、素两桩的圆周仅相切，在此切点处沿两桩中心线上垂直向下插入钢板条止水，让两桩的混凝土分别与钢板咬合，同时可以将素桩的直径至少缩小0.4m，而止水效果相同，既不改变结构的承载力状况又能大幅节省钻孔开挖量和混凝土量。止水钢板可以采用C形钢、槽钢或U形钢等，一般由液压振动锤将它垂直压下，插入深度与素桩底端面平齐。荤桩的钢筋笼设计成中间矩形+两端圆弧形，以便止水钢板的插入。以便止水钢板的插入。以便止水钢板的插入。
技术研发人员：刘东轩 刘征 周祥
受保护的技术使用者：刘东轩
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/11/1
