CN104131568A - 新型混合配筋h型板桩与五(六)轴水泥土搅拌墙结合的围护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型混合配筋H型板桩与五轴(六轴)FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构及施工方法。该围护结构适用于基坑及河道围护挡土止水，所述新型混合配筋H型板桩内同时配置有高强度钢筋和常规(Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级)钢筋。高强度钢筋张拉低预应力，常规钢筋不张拉预应力，并各自与桩帽连接，桩帽与桩帽连接形成多节H型板桩围护结构。与现有技术相比，本发明具有抗弯抗剪性能好、脆性小、延性好、成本低、功效高、无污染、多节可以连接可以做长做深等优点。

Description

新型混合配筋H型板桩与五(六)轴水泥土搅拌墙结合的围护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构及施工方法。该围护结构适用于基坑及河道围护挡土止水。 

背景技术

我国长三角等经济发达地区，每年用于基坑围护中的费用高达千亿万元以上，目前我国基坑围护中所采用的挡土结构主要有地下连续墙、灌注桩、SMW工法桩、土钉墙及桩锚结构，这些结构的施工工艺各有优缺点。 

浅基坑中利用二轴搅拌桩施工重力坝的情况很多，二轴搅拌桩技术诞生于80年代并一直延用至今，机架为井字架，走管式行走，稳定性极差，工效很低，劳动强度大，另动力头部分采用37kw的常规电机，起动动力不足。最深桩长只有18m，下部钻杆只有二道叶片，搅拌不均匀，三搅两喷成桩质量还难以保证，每次成桩1.2米一组，造成桩搭接冷缝多，容易造成漏水等现象。 

SMW工法采用三轴水泥土搅拌桩中插入H型钢来止水和挡土。这种工法具有成本相对较低、工期短、隔水性强、对周围环境影响小等特点。在地下室施工完成后，H型钢可以从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的围护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪音小，而且可以节约社会资源，避免维护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。但SMW工法桩存在以下缺点：SMW工法桩中大多使用H型钢。实际建筑工程使用过程中，型钢的运输费用和租赁费用都很高，尤其是工期较长的情况下，型钢的租赁费用会大大增加使用成本。另外SMW工法桩施工需要喷气，水泥掺量较大（20%-22%），施工过程中有20%-30%的置换土，造成环境污染，且成桩桩体强度较低。 

灌注桩排桩围护墙的造价相对过大，且施工时需先施工外围的隔水帷幕， 再施工灌注桩排桩，这样造成了工期的拖沓。 

基于工期和造价方面的考虑，近些年搅拌桩中植入预制桩的围护形式越来越受业内人士的关注，同时也有了很多的施工案例，施工后效果较好。但常规搅拌桩中植入预制桩的方法为：用电机偏心振动锤振入。这种方法具有振动波大，振入速度慢等特点。另外预制桩配筋会用到高强度钢筋，高强钢筋抗拉强度高、低松弛、具有良好的镦锻性能，但是高强度钢筋弯曲性和焊接性能很差，所以导致用高强度钢筋配筋的预制桩桩帽处不好搭接，只能做单节桩。 

本发明解决了上述几种工艺的不足，同时融合了预制构件的抗弯及结构性能与搅拌桩的止水效果，较之传统的围护结构本发明能大幅度缩短施工工期、无污染、减少了造价。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗弯抗剪性能好、成本低、功效高、无污染、多节可以连接可以做长做深的新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，所述的围护结构包括，新型混合配筋H型板桩及五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙，其中，所述的新型混合配筋H型板桩内同时配置有高强度钢筋和常规（Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级）钢筋。 

所述的高强度钢筋和常规（Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级）钢筋设有多根，且分别分布在H型板桩中。 

所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙其水泥掺量为10%-35%，桩体直径为500mm-1200mm。 

所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙采用配有多轴FCW工法分布式转杆的搅拌桩机（五轴或六轴）就地将软土和固化剂强制搅拌形成深层搅拌桩。 

所述的新型混合配筋H型板桩包括中间连接部和两端连接部，且中间连接部两侧和两端连接部端头都设有预埋铁。 

所述的新型混合配筋H型板桩中高强度钢筋张拉低预应力，常规钢筋不张拉预应力，高强度钢筋穿过锚固板，通过锚固头实现与锚固板的连接，常规钢筋通过焊接实现与锚固板的连接。 

所述的高强度钢筋即预应力混凝土用钢棒，也叫管桩钢丝，PC钢棒，代号PCB-1420-35-L-HG,其抗拉强度不小于1420Mpa，且钢筋采用内刻痕。 

所述的新型混合配筋H型板桩之间通过各自的预埋铁之间焊接形成多节形式满足超深基坑围护的需要。 

一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构的施工方法，该工艺设备有主机（JB160、SF558、SF808）、五轴（六轴）FCW工法动力头、施工五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩、50T～200T履带吊和液压高频振动锤。所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙插入H型板桩的施工方法： 

①放样：开沟槽；装置就位，将五轴水泥土搅拌墙机械设备移动到待施工位置。 

②启动后台自动水泥浆搅拌系统，然后把水泥浆送至存浆桶。 

③开启集成计算机，由计算机监控成墙关键数据；每米下降速度、提升速度、每米浆量、强端设计标高、垂直度、总喷浆量和总搅拌时间。有效控制成墙质量。 

④开启动力头驱动多功能钻头，边搅拌边喷水泥浆，正转下沉喷浆30%～100%到设计墙底标高。 

⑤在墙底标高0.5～1米区间内进行复搅。 

⑥反转边喷浆边提钻，反转喷浆30%～100%至墙顶标高。 

⑦一组结束，移到第二组继续施工。 

⑧在五轴（六轴）FCW工法搅拌桩成桩的同时，在已经施作完成的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙处另一台汽车式履带吊吊起H型板桩，用高频液压的振动锤把H型板桩振入五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩中设计标高位置。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

1.一种新型混合配筋H型板桩，它提高了板桩的刚度，增加了板桩的耐 久性，减少了振动和弹性变形，增强了抗弯抗剪性能，可大大降低基坑的变形量。 

2.与常规的在水泥土中插H型钢、H型普通钢筋砼板桩和钻孔灌注桩挡土，水泥土搅拌止水相比，可降低成本10－40%。 

3.新型混合配筋H型板桩为工厂化生产，到现场焊接，长度可控，用于基坑地下1～4层深基坑围护工程，应用广泛。 

4.新型混合配筋H型板桩是工厂定做，到现场只是焊接，然后插入五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩中，无污染无泥浆，工期大大缩短，文明施工程度高。 

5.原两轴搅拌由于叶片只有二道，要达到质量要求需搅拌为二喷三搅，即三上三下，现五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩技术采用叶片增加2.5倍，即一上一下即达到了三上三下的搅拌效果，下钻同提钻的同时喷浆。 

6.另外，与现有技术相比，五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩一次成桩五根(六根），同时采用高频液压震动锤压桩，沉桩速度快，施工效率高。 

附图说明

图1为本发明新型混合配筋H型板桩桩帽处截面图； 

图2为本发明新型混合配筋H型板桩连接图； 

图3为本发明新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构； 

图4为本发明新型混合配筋H型板桩剖面图。 

其中：水泥土搅拌桩1（五轴水泥土搅拌桩1-1，六轴水泥土搅拌桩1-2），新型混合配筋H型板桩2，预埋铁3-1，多节连接铁板3-2，高强度钢筋4，普通钢筋5,锚固板6。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 

实施例 

如图1-4所示，一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水 泥土搅拌墙结合的围护结构适用于基坑及河道围护挡土止水，该新型混合配筋H型板桩，包括中间连接部和两端连接部，其中，中间连接部两侧和两端连接部端头都设有预埋铁3-1和多节连接铁板3-2。所述的新型混合配筋H型板桩2内同时配置有高强度钢筋4和普通钢筋5。所述的高强度钢筋4和普通钢筋5设有多根(可根据实际桩的大小需求进行配制，如本实施例中高强度钢筋4配制7根，普通钢筋5配制16根)，分布在新型混合配筋H型板桩中（在本实施例中7根高强度钢筋4其中5根均布在两端连接部中的各一面，2根均布在中间连接部，16根普通钢筋钢筋5其中12根均布在两端连接部中的各一面，4根均布在中间连接部，如图1所示）。高强度钢筋4穿过锚固板6，通过锚固头7实现与锚固板6的连接。常规钢筋5通过焊接实现与锚固板6的连接。 

多节新型混合配筋H型板桩之间预埋铁3-1和多节连接铁板3-2连接，如图2所示，通过预埋铁3-1和多节连接铁板3-2之间焊接满足超深基坑围护的需要。 

Claims (9)

1.一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，其特征在于，所述的围护结构包括，新型混合配筋H型板桩及五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙，其中，所述的新型混合配筋H型板桩内同时配置有高强度钢筋和常规（Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级）钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，其特征在于，所述的高强度钢筋和常规（Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级）钢筋设有多根，且分别分布在H型板桩中。

3.根据权利要求1所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙，其特征在于，所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙其水泥掺量为10%-35%，桩体直径为500mm-1200mm。

4.根据权利要求1所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙，其特点在于，所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙采用配有多轴FCW工法分布式转杆的搅拌桩机（五轴或六轴）就地将软土和固化剂强制搅拌形成深层搅拌桩。

5.根据权利要求1所述的一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，其特征在于，所述的新型混合配筋H型板桩包括中间连接部和两端连接部，且中间连接部两侧和两端连接部端头都设有预埋铁。

6.根据权利要求1所述的一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，其特征在于，所述的新型混合配筋H型板桩中高强度钢筋张拉低预应力，常规钢筋不张拉预应力，高强度钢筋穿过锚固板，通过锚固头实现与锚固板的连接，常规钢筋通过焊接实现与锚固板的连接。

7.根据权利要求6所述的H型板桩中高强度钢筋，其特征在于，所述的高强度钢筋即预应力混凝土用钢棒，也叫管桩钢丝，PC钢棒，代号PCB-1420-35-L-HG,其抗拉强度不小于1420Mpa，且钢筋采用内刻痕。

8.根据权利要求1所述的一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构，其特征在于，所述的新型混合配筋H型板桩之间通过各自的预埋铁之间焊接形成多节形式满足超深基坑围护的需要。

9.一种新型混合配筋H型板桩与五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙结合的围护结构的施工方法，该工艺设备有主机（JB160、SF558、SF808）、五轴（六轴）FCW工法动力头、施工五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩、50T～200T履带吊和液压高频振动锤。所述的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙插入H型板桩的施工方法：

①放样：开沟槽；装置就位，将五轴水泥土搅拌墙机械设备移动到待施工位置。

②启动后台自动水泥浆搅拌系统，然后把水泥浆送至存浆桶。

③开启集成计算机，由计算机监控成墙关键数据；每米下降速度、提升速度、每米浆量、强端设计标高、垂直度、总喷浆量和总搅拌时间。有效控制成墙质量。

④开启动力头驱动多功能钻头，边搅拌边喷水泥浆，正转下沉喷浆30%～100%到设计墙底标高。

⑤在墙底标高0.5～1米区间内进行复搅。

⑥反转边喷浆边提钻，反转喷浆30%～100%至墙顶标高。

⑦一组结束，移到第二组继续施工。

⑧在五轴（六轴）FCW工法搅拌桩成桩的同时，在已经施作完成的五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌墙处另一台汽车式履带吊吊起H型板桩，用高频液压的振动锤把H型板桩振入五轴（六轴）FCW工法水泥土搅拌桩中设计标高位置。