CN104863177A - 一种复合式挡土墙结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种复合式挡土墙结构及其施工方法，挡土墙结构包括有一排或两排以上平行的立面钻孔灌注桩或支护桩（1）、设置于各相邻的钻孔灌注桩或支护桩之间并水平或倾斜插入基坑侧壁或边坡的一组旋喷桩（2）、插入旋喷桩的预制钢筋混凝土方桩（3）、在不同高度横向连接钻孔灌注桩或支护桩并套在预制钢筋混凝土方桩伸出头上的一组腰梁（6）、连接于立面钻孔灌注桩或支护桩顶部的冠梁（5）。本发明的旋喷固结体可与桩后土体紧密咬合，预制钢筋混凝土桩能将各段旋喷固结体连接在一起，可有效增加排桩挡土墙结构的稳定性和刚度，有效控制基坑开挖过程中的桩体位移，保证基坑安全。

Description

一种复合式挡土墙结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑基坑工程和边坡工程技术领域。

背景技术

21世纪是岩土工程大发展的时代。随着我国城市化进程的逐步推进，岩土工程领域得到快速发展，各类基坑工程和边坡工程随之涌现。对于基坑工程和边坡工程而言，挡土墙结构都是关键。近年来，排桩结构因其支护效果好，施工简便快速，工程造价低等优点，被广泛用于基坑支护和边坡支护工程。但对于某些深基坑工程或超高边坡而言，常规排桩挡土墙结构通常会面临桩体变形过大的问题，工程的安全性存在潜在威胁。

发明内容

本发明的目的在于克服深基坑工程中排桩支护结构的不足，提供一种能有效控制排桩支护结构在深基坑开挖过程中的桩体位移，并提高其稳定性的复合式挡土墙结构及其施工方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种复合式挡土墙结构，包括有一排或两排以上平行的立面钻孔灌注桩或支护桩、设置于各相邻的钻孔灌注桩或支护桩之间并水平或倾斜插入基坑侧壁或边坡的一组旋喷桩、插入旋喷桩的预制钢筋混凝土方桩、在不同高度横向连接钻孔灌注桩或支护桩并套在预制钢筋混凝土方桩伸出头上的一组腰梁、连接于立面钻孔灌注桩或支护桩顶部的冠梁。

本发明所述旋喷桩为连续施工而得的连续型旋喷柱或分段施工而得的分段型旋喷柱。旋喷桩的尾部为旋喷直径增大的扩大头锚固体。所述预制钢筋混凝土方桩为实心桩，其桩长与旋喷桩相同或略长于旋喷桩。所述旋喷桩可选择在钻孔灌注桩或支护桩桩间等间距或不等间距地连续布置或间隔布置。旋喷桩最细段的直径应大于预制钢筋混凝土方桩截面边长至少20mm。

本发明所述复合式挡土墙结构的施工方法如下：

a. 桩机就位，进行钻孔灌注桩或支护桩施工；

b.钻孔灌注桩或支护桩质量趋于稳定后，进行基坑开挖，在开挖过程中预先配置水泥水玻璃浆液，基坑挖到设计位置后将水泥水玻璃浆液用于旋喷桩的水平或倾斜注浆施工；

c.旋喷桩注浆施工完毕后，在其桩体质量稳定前即注浆的浆体完全凝固前，进行预制钢筋混凝土方桩打桩施工，将预制钢筋混凝土方桩打入旋喷桩内；

d.同一高度层的旋喷桩和预制钢筋混凝土方桩施工完毕后，进行腰梁的浇筑；

e.全部腰梁浇筑完毕后，进行钻孔灌注桩或支护桩顶部冠梁的浇筑。

本发明在进行步骤b的注浆施工时，增大旋喷桩尾部的旋喷直径，形成扩大头锚固体。旋喷桩采用分段旋喷施工或连续旋喷施工，旋喷桩的直径为0.6~1.2m，桩长不小于6m；分段旋喷施工时的分段间距为1~2m。旋喷桩的注浆材料为水泥水玻璃浆液，即水泥浆液中掺入水玻璃的复合注浆材料，其中，水泥浆液的水灰比为0.75:1~1:1，水玻璃掺入量为水泥浆液质量的2%~4%。

本发明的复合式挡土墙结构，其旋喷固结体可与桩后土体紧密咬合，而预制钢筋混凝土桩能将各段旋喷固结体连接在一起，可有效增加排桩挡土墙结构的稳定性和刚度，有效控制基坑开挖过程中的桩体位移，保证基坑安全。钻孔灌注桩、旋喷桩及其扩大头锚固体、预制钢筋混凝土方桩、冠梁和腰梁相互结合和制约，构成一个稳固的三维挡土结构，结构稳定可靠。

本发明的施工方法科学合理，分段施工的旋喷固结体及其注浆形成的扩大头锚固体可确保与桩后土体紧密咬合，预制钢筋混凝土方桩打入旋喷桩内，使预制钢筋混凝土方桩位置稳固，有利于后续浇筑结构稳固的腰梁和梁冠。

附图说明

图1为本发明复合式挡土墙结构的立面示意图；

图2为本发明复合式挡土墙结构的俯视示意图（旋喷桩采用分段旋喷施工）；

图3为本发明复合式挡土墙结构的侧视示意图（旋喷桩采用分段旋喷施工）；

图4为本发明复合式挡土墙结构的侧视示意图（旋喷桩采用连续旋喷施工）。

图中各标号为： 1——钻孔灌注桩；2——旋喷桩；3——预制钢筋混凝土方桩；4——扩大头锚固体；5——冠梁；6——腰梁；A——地表；B——基坑底。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。

如图1-图4所示，本发明的复合式挡土墙结构包括有一排或两排或更多排平行的立面钻孔灌注桩或支护桩1，设置于各相邻的钻孔灌注桩或支护桩之间并水平或倾斜插入基坑侧壁或边坡的一组旋喷桩2，插入旋喷桩2的预制钢筋混凝土方桩3，在不同高度横向连接钻孔灌注桩或支护桩并套在预制钢筋混凝土方桩3伸出头上的一组腰梁6，连接于立面钻孔灌注桩或支护桩1顶部的冠梁5。旋喷桩2为如图4所示的连续施工而得的连续型旋喷柱或如图2、图3所示的分段施工而得的分段型旋喷柱，旋喷桩2的尾部为旋喷直径增大的扩大头锚固体4。旋喷桩2最细段的直径应大于预制钢筋混凝土方桩3截面边长至少20mm。预制钢筋混凝土方桩3为实心桩，其桩长基本与旋喷桩2相同或略长于旋喷桩。旋喷桩2可选择在钻孔灌注桩或支护桩1桩间等间距或不等间距地连续布置或间隔布置。

本发明复合式挡土墙结构的施工方法如下：

a. 根据施工场区勘察报告和基坑支护稳定性验算结果，确定钻孔灌注桩和旋喷桩的桩位、直径和桩长等施工参数后，桩机就位，进行钻孔灌注桩或支护桩1施工；

b.钻孔灌注桩或支护桩1质量趋于稳定后，从地表A向地下开挖基坑，在开挖过程中预先配置水泥水玻璃浆液，基坑挖到设计位置即基坑底B后将水泥水玻璃浆液用于旋喷桩2的水平或倾斜注浆施工。可采用二重管法或单管法或三重管法进行旋喷桩2的分段旋喷施工，分段旋喷施工时的分段间距为1~2m，并增大旋喷桩2尾部的旋喷直径，形成扩大头锚固体4；也可采用连续旋喷施工法得到连续型旋喷桩2。旋喷桩的直径为0.6~1.2m，桩长不小于6m。旋喷桩2的注浆材料为水泥水玻璃浆液，即水泥浆液中掺入水玻璃的复合注浆材料，其中，水泥浆液的水灰比为0.75:1~1:1，水玻璃掺入量为水泥浆液质量的2%~4%；

c.旋喷桩注浆施工完毕后，在其桩体质量稳定前即注浆的浆体完全凝固前，进行预制钢筋混凝土方桩3打桩施工，将预制钢筋混凝土方桩打入旋喷桩2内；

d.同一高度层的旋喷桩和预制钢筋混凝土方桩施工完毕后，进行腰梁6的浇筑；

e.全部腰梁浇筑完毕后，进行钻孔灌注桩或支护桩1顶部冠梁5的浇筑。

本发明所述钻孔灌注桩或支护桩的施工、旋喷桩的连续注浆施工或分段注浆施工均可采用现有技术方法。

Claims (10)

1.一种复合式挡土墙结构，其特征在于，包括有一排或两排以上平行的立面钻孔灌注桩或支护桩（1）、设置于各相邻的钻孔灌注桩或支护桩之间并水平或倾斜插入基坑侧壁或边坡的一组旋喷桩（2）、插入旋喷桩（2）的预制钢筋混凝土方桩（3）、在不同高度横向连接钻孔灌注桩或支护桩并套在预制钢筋混凝土方桩（3）伸出头上的一组腰梁（6）、连接于立面钻孔灌注桩或支护桩（1）顶部的冠梁（5）。

2.根据权利要求1所述的复合式挡土墙结构，其特征在于，所述旋喷桩（2）为连续施工而得的连续型旋喷柱或分段施工而得的分段型旋喷柱。

3.根据权利要求1或2所述的复合式挡土墙结构，其特征在于，所述旋喷桩（2）的尾部为旋喷直径增大的扩大头锚固体（4）。

4.根据权利要求1或2或3所述的复合式挡土墙结构，其特征在于，所述预制钢筋混凝土方桩（3）为实心桩，其桩长与旋喷桩（2）相同或略长于旋喷桩。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的复合式挡土墙结构，其特征在于，所述旋喷桩（2）可选择在钻孔灌注桩或支护桩（1）桩间等间距或不等间距地连续布置或间隔布置。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的复合式挡土墙结构，其特征在于：所述旋喷桩（2）最细段的直径应大于预制钢筋混凝土方桩（3）截面边长至少20mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的复合式挡土墙结构的施工方法，其特征在于，施工方法如下：

a. 桩机就位，进行钻孔灌注桩或支护桩（1）施工；

b.钻孔灌注桩或支护桩（1）质量趋于稳定后，进行基坑开挖，在开挖过程中预先配置水泥水玻璃浆液，基坑挖到设计位置后将水泥水玻璃浆液用于旋喷桩（2）的水平或倾斜注浆施工；

c.旋喷桩注浆施工完毕后，在其桩体质量稳定前即注浆的浆体完全凝固前，进行预制钢筋混凝土方桩（3）打桩施工，将预制钢筋混凝土方桩打入旋喷桩（2）内；

d.同一高度层的旋喷桩和预制钢筋混凝土方桩施工完毕后，进行腰梁（6）的浇筑；

e.全部腰梁浇筑完毕后，进行钻孔灌注桩或支护桩（1）顶部冠梁（5）的浇筑。

8.根据权利要求7所述的复合式挡土墙结构的施工方法，其特征在于，进行步骤b的注浆施工时，增大旋喷桩（2）尾部的旋喷直径，形成扩大头锚固体（4）。

9.根据权利要求7或8所述的复合式挡土墙结构的施工方法，其特征在于，所述旋喷桩（2）采用分段旋喷施工或连续旋喷施工，旋喷桩的直径为0.6~1.2m，桩长不小于6m；分段旋喷施工时的分段间距为1~2m。

10.根据权利要求7或8或9所述的复合式挡土墙结构的施工方法，其特征在于，所述旋喷桩（2）的注浆材料为水泥水玻璃浆液，即水泥浆液中掺入水玻璃的复合注浆材料，其中，水泥浆液的水灰比为0.75:1~1:1，水玻璃掺入量为水泥浆液质量的2%~4%。