CN108086328A - 一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法,针对现有基坑围护结构施工效率低、止水效果差,造成环境影响和资源浪费的问题,它包括若干钢管桩,相邻两根钢管桩的阴锁扣和阳锁扣相互咬合为一体,阳锁扣为成品止水注浆管;阴锁扣与钢管桩本体之间固接第一连接件,阳锁扣与钢管桩本体之间固接第二连接件,第一、二连接件形成的空腔内插入回灌注浆管,连接件的底部均设置有封堵塞;施工方法:相邻两根钢管桩的阴、阳锁扣咬合;在阳锁扣内注浆,使浆液有针对性地填充阴、阳锁扣的咬合区域,在钢管桩顶部施工压顶梁;拔桩时,在第一、二连接件内插入回灌注浆管,边拔桩边同步注浆,对钢管桩拔出时形成的土间空隙进行回灌。
Description
技术领域
本发明涉及基坑工程设计及施工技术领域,特别涉及一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法。
背景技术
基坑围护结构是一种主要承受基坑开挖卸荷所产生的水土压力,并将此压力传递到支撑,以稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。目前,适用于软土地区开挖深度5m~15m的常规围护结构型式有钢板桩、型钢水泥土搅拌墙(即SMW工法桩)、钻孔灌注桩、咬合桩等。
其中,钢板桩施工快,造价低,但在软土地区,钢板桩仅适用于挖深不超过7m的浅基坑,当基坑挖深较大,或当基坑紧邻变形敏感建(构)筑物时,由于钢板桩抗侧刚度小,会使基坑产生较大变形,对环境影响较大,且钢板桩锁扣咬合处止水效果差,易产生渗漏水现象,故钢板桩有很大的使用局限性;型钢水泥土搅拌墙是采用水泥土搅拌桩内插H型钢后形成的围护结构,但型钢水泥土搅拌墙刚度较小,基坑较深或开敞暴露较长时,围护结构变形较大,易产生渗漏水问题,带来安全隐患,且围护结构的变形也会影响型钢拔出;钻孔灌注桩刚度较大,但灌注桩为分离式排桩,其本身不可止水,须在外侧加设水泥土搅拌桩等止水帷幕,才能使围护结构具有止水功能,而且钻孔灌注桩成型也需养护时间,降低了施工效率;咬合桩通过第二序次施工的桩与已有的第一序次施工的桩之间进行切割咬合,形成可止水的整体围护结构,但咬合桩需进行二次咬合,对施工组织要求高,此外,咬合桩主要采用全套管钻机成孔,对施工设备依赖性大,且一般施工单位缺乏经济实力购置多种直径的套管,也使得咬合桩的桩径使用受到限制。
此外,基坑围护结构作为一种施工临时挡墙结构,在地下工程施工完毕后,基坑围护结构即无需再发挥作用,然而,目前多数常规深基坑围护结构仍埋于地下成为永久废弃物,造成环境污染和资源浪费,因此,迫切需要开发一种环境影响小、安全高效、绿色环保、造价经济的围护结构型式及其施工工艺。
发明内容
针对现有的基坑围护结构刚度小、施工效率低、止水效果差、环境影响大、而且成为地下永久废弃物,造成资源浪费的问题。本发明的目的是提供一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法,多个钢管桩通过阴、阳锁扣咬合连接成集大刚度挡土、动态跟踪止水、快速浆液回灌于一体的多功能装配式围护结构,可替代钢板桩、咬合桩、钻孔灌注桩等常规围护结构,确保对周边环境的有效保护,且具有节材、节地、节能、环保的优点,可产生良好的经济及社会效益,为城市地下空间的可持续开发提供重要技术支撑。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种动态止水、自回灌的装配式围护结构,它包括若干并列设置的钢管桩,所述钢管桩包括钢管桩本体以及固接于所述钢管桩本体外壁的一对阴锁扣和阳锁扣,相邻两根所述钢管桩的阴锁扣和阳锁扣相互咬合为一体,所述阳锁扣为成品止水注浆管,所述阳锁扣底端呈圆锥形并具有若干注浆孔隙,且所述阳锁扣侧壁设有若干射浆孔;所述阴锁扣与所述钢管桩本体之间固接第一连接件,所述阳锁扣与所述钢管桩本体之间固接第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件的内腔插入回灌注浆管,所述第一连接件和所述第二连接件的底部均设置有封堵塞。
优选的,所述阴锁扣的横截面呈“C”形,所述阴锁扣的槽口的宽度小于所述阳锁扣的外径,使得所述阳锁扣能够卡扣于所述阴锁扣的槽口内。
优选的,所述阴锁扣槽口的夹角α为60°~90°。
优选的,所述第一连接件与所述第二连接件分别由衔接段和延伸段构成,所述衔接段为由同一圆柱形钢管切割而成的对称设置的两片弧形管片,衔接段的一侧与所述钢管桩本体固接,衔接段的另一侧与阴锁扣或阳锁扣固接,横截面呈圆形的所述延伸段凸出于所述钢管桩本体底部,所述延伸段的底端设置所述封堵塞。
优选的,所述阴锁扣、阳锁扣、第一连接件和第二连接件的顶部平齐,所述钢管桩本体的顶部凸出于所述阴锁扣和阳锁扣,且所述钢管桩本体的顶部还设置有抱箍或肋板。
优选的,它还包括垂直设置于所述阴锁扣和阳锁扣顶部的压顶梁,所述钢管桩本体贯穿所述压顶梁。
另外,本发明还提供了一种动态止水、自回灌的装配式围护结构的施工方法,步骤如下:
S1:吊装并施打首根钢管桩,如沉桩过程中有偏移及倾斜情况发生,则重新施打首根钢管桩,如沉桩过程中无偏移及倾斜情况发生,则吊装下一根所述钢管桩,待吊至桩位后将下一根所述钢管桩的阳锁扣与已打入的所述首根钢管桩的阴锁扣对齐并咬合,如此反复,依次施打其余所述钢管桩;
S2:全部钢管桩沉桩到位之后、压顶梁施工之前,在阳锁扣内注浆,根据土层情况及地下水渗流实况使浆液有针对性地填充阴锁扣和阳锁扣的咬合区域,然后,在所述钢管桩顶部浇筑压顶梁并施工首道支撑,再依次实施后续支撑设置、土方开挖及地下室施工等,最后回填密实地下室外墙与所述装配式围护结构之间的空隙;
S3:基坑工程完成后拔除钢管桩时,在第一连接件与第二连接件内插入回灌注浆管,边拔桩边注浆,水泥浆从所述第一连接件和所述第二连接件的底部进入地层,对所述钢管桩拔出时形成的土间空隙进行同步自回灌。
优选的,所述步骤S2和步骤S3中,注浆主剂采用水泥,或者水泥结合水玻璃的双液注浆。
优选的,所述步骤S1中,采用无共振沉桩法实施所述钢管桩的沉桩施工。
本发明的效果在于:
一、本发明的动态止水、自回灌的装配式围护结构具有如下的有益效果:
(1)刚度大、强度高,应用范围广。由于采用大直径圆形钢管制成的钢管桩本体作为基坑围护桩,其整体刚度大、抗弯强度高,同等用钢量的情况下,与拉森钢板桩相比,钢管桩的刚度和抗弯强度可提高数倍,可承受坑外较大的主动土压力,有效减少基坑开挖时土体卸载对围护结构本体及周边环境的变形影响,可适用于周边环境保护要求较高的深基坑工程;
(2)动态跟踪止水,止水效果更好。沉桩施工过程中,在前一根钢管桩垂直度无偏差的情况下,与其相邻的下一根钢管桩沉桩过程中,圆形截面的阳锁扣沿着光滑的阴锁扣内壁向下移动,可确保下一根钢管桩垂直打入,使阴、阳锁扣具有导向作用;在钢管桩沉桩到位之后且压顶梁施工之前,通过阳锁扣实施注浆,使浆液填充阴、阳锁扣咬合处,增加钢管桩连接位置的密封性,使得装配式围护结构同时具有挡土及止水功能,同时,由于阳锁扣侧壁均布射浆孔,可根据土层情况及地下水渗流实况进行针对性的动态跟踪注浆止水,对有渗透隐患的区域或已有渗漏现象的区域,可进行二次反复注浆止水;因此,利用集“导向管”、“注浆管”、“锁扣管”于一体的“三合一”多功能阳锁扣构建的装配式围护结构能够实现动态跟踪止水,止水效果更好;
(3)挡土止水一体化,节省空间。由于阳锁扣是集“导向管”、“注浆管”、“锁扣管”于一体的“三合一”多功能锁扣,使得装配式围护结构集挡土、止水功能于一体,相比钻孔灌注桩分离式排桩加外侧止水帷幕的型式,本发明的装配式围护结构更节省围护空间;此外,钻孔灌注桩施工中产生的大量废弃泥浆现场不能直接排放,导致大面积的泥浆池占用了宝贵的施工场地,而本发明的装配式围护结构的施工无泥浆处理工序,可有效实现“四节一环保中”的“节地”;
(4)拔桩自动同步回灌。基坑工程完成进行拔桩时,在第一连接件及第二连接件内插入回灌注浆管,边拔桩边注浆,当浆液压力达到一定值时,浆液将连接件底部的封堵塞冲出,使浆液从连接件底部进入地层,实施与拔桩同步的浆液快速回灌,减少拔桩施工对周边环境的影响;
(5)材料可周转使用,绿色环保。钢管桩完全拔出后可重复利用,实现全材料周转使用,真正实现“四节一环保”中的“节材”,以及减少地下废弃物污染,产生良好经济效益的同时,也为环境保护及资源的可持续发展作出有益献;
(6)装配式组合,施工效率高。本发明的围护结构为装配式,围护桩运输至现场并作好检验等准备后,即可打入施工,现场无钢筋绑扎及混凝土浇灌养护,施工效率较传统钢筋混凝土类的围护有极大提高,也更易使工程达到文明施工的目的。
二、本发明的装配式围护结构的施工方法,相邻两根钢管桩的阴、阳锁扣对齐咬合进而连接成整体连续的围护结构,利用阳锁扣对阴、阳锁扣的咬合区域实施动态跟踪注浆,使围护结构具有良好的止水功能,最后,基坑工程完成进行拔桩时,在第一连接件及第二连接件内插入回灌注浆管,边拔桩边注浆,使浆液从连接件底部进入地层,实施与拔桩同步的浆液快速回灌,减少拔桩对周边环境的影响,综上,相比传统钢筋混凝土类围护结构的施工方法,本发明的施工方法具有施工效率高、适用范围广、环境影响小、绿色环保等优点,对提高基坑工程装配率以及环境改善、资源节约方面具有有益贡献。
附图说明
图1为本发明一实施例的动态止水、自回灌的装配式围护结构的示意图;
图2为图1的A-A剖视图;
图3为本发明一实施例的钢管桩的结构示意图;
图4为图3的B-B剖面图;
图5为图3的C-C剖面图;
图6为本发明一实施例的相邻钢管桩之间阳锁扣与阴锁扣咬合的示意图;
图7为阴锁扣的结构示意图;
图8为第一连接件的结构示意图;
图9为第一连接件的俯视图;
图10为本发明一实施例的动态止水、自回灌的装配式围护结构的施工方法的流程图。
图中标号如下:
钢管桩10;钢管桩本体11;抱箍或肋板12;阴锁扣14;第一连接件15;衔接段15a;延伸段15b;阳锁扣16;第二连接件17;封堵塞18;回灌注浆管19;压顶梁20;压顶梁钢筋21。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种动态止水、自回灌的装配式围护结构及其施工方法作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便,下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致,但这不能成为本发明技术方案的限制。
实施例一:结合图1至图9说明本发明的动态止水、自回灌的装配式围护结构,它包括若干并列设置的钢管桩10,所述钢管桩10包括由大直径钢管制成的钢管桩本体11以及固接于钢管桩本体11外壁的一对阴锁扣14和阳锁扣16,相邻两根钢管桩10的阴锁扣14和阳锁扣16相互咬合进而实现装配式围护结构的整体连续相接,阳锁扣16本身为成品止水注浆管,它底端呈圆锥形并具有若干注浆孔隙,其侧壁设有若干射浆孔,它可根据需要对锁扣咬合区域进行动态跟踪注浆止水;阴锁扣14与钢管桩本体11之间固接第一连接件15,阳锁扣16与钢管桩10本体之间固接第二连接件17,第一连接件15和第二连接件17的内腔插入回灌注浆管19,可在钢管桩10拔出时同步进行快速浆液回灌,第一连接件15和第二连接件17的底部均安装有封堵塞18;本实施例的钢管桩本体11选用直径600mm~1200mm,壁厚10mm~14mm的钢管制成,本实施例所示的装配式围护结构呈一字形结构,因此,钢管桩10两侧的阴锁扣14和阳锁扣16呈180°对称布置,当然,阴、阳锁扣16的夹角也可根据工程需要设置任意角度,此处不作限定。
本发明的动态止水、自回灌的装配式围护结构具有如下的有益效果:
(1)刚度大、强度高,应用范围广,由于采用大直径圆形钢管制成的钢管桩本体11作为基坑围护桩,其整体刚度大、抗弯强度高,同等用钢量的情况下,与拉森钢板桩相比,钢管桩10的刚度和抗弯强度可提高数倍,可承受坑外较大的主动土压力,有效减少基坑开挖时土体卸载对围护结构本体及周边环境的变形影响,可适用于周边环境保护要求较高的深基坑工程;
(2)动态跟踪止水,止水效果更好,沉桩施工过程中,在前一根钢管桩10垂直度无偏差的情况下,与其相邻的下一根钢管桩10沉桩过程中,圆形截面的阳锁扣16沿着光滑的阴锁扣14内壁向下移动,可确保下一根钢管桩10垂直打入,使阴锁扣14、阳锁扣16具有导向作用;在钢管桩10沉桩到位之后且压顶梁20施工之前,通过对阳锁扣16实施注浆,使浆液填充阴锁扣14及阳锁扣16的咬合处,增加钢管桩10连接位置的密封性,使得装配式围护结构同时具有挡土及止水功能,同时,由于阳锁扣16侧壁均布射浆孔,可根据土层情况及地下水渗流实况对特定土层进行针对性的动态跟踪注浆止水;且对有渗透隐患的区域或已有渗漏现象的区域,可进行二次反复注浆止水。因此,利用集“导向管”、“注浆管”、“锁扣管”于一体的“三合一”多功能阳锁扣16构建的装配式围护结构能够实现动态跟踪止水,止水效果更好;
(3)挡土止水一体化,节省空间,由于阳锁扣16是集“导向管”、“注浆管”、“锁扣管”于一体的“三合一”多功能锁扣,使得装配式围护结构集挡土、止水功能于一体,相比钻孔灌注桩分离式排桩加外侧止水帷幕的型式,本发明的装配式围护结构更节省围护空间;此外,钻孔灌注桩施工中产生的大量废弃泥浆现场不能直接排放,导致大面积的泥浆池占用了宝贵的施工场地,而本发明的装配式围护结构的施工无泥浆处理工序,可有效实现“四节一环保中”的“节地”;
(4)拔桩自动同步回灌,基坑工程完成进行拔桩时,在第一连接件15及第二连接件17内插入回灌注浆管19,边拔桩边注浆,当浆液压力达到一定值时,浆液将连接件底部的封堵塞18冲出,使浆液从连接件底部进入地层,实施与拔桩同步的浆液快速回灌,减少拔桩施工对周边环境的影响;
(5)材料可周转使用,绿色环保,钢管桩10完全拔出后可重复利用,实现全材料周转使用,真正实现“四节一环保”中的“节材”,以及减少地下废弃物污染,产生良好经济效益的同时,也为环境保护及资源的可持续发展作出有益献;
(6)装配式组合,施工效率高,本发明的围护结构为装配式,钢管桩10运输至现场并作好检验等准备后,即可打入施工,现场无钢筋绑扎及混凝土浇灌养护,施工效率较传统钢筋混凝土类的围护有极大提高,也更易使工程达到文明施工的目的。
如图6所示,阳锁扣16的外径略小于阴锁扣14的外径,截面呈“C”形的阴锁扣14具有一槽口,该槽口的宽度小于阳锁扣16的外径,使得阳锁扣16能够卡扣于阴锁扣14的槽口内,实现相邻两根钢管桩10的可拆卸式连接。如图7所示,上述阴锁扣14的槽口夹角α为60°~90°,便于插入及拔出阳锁扣16。
如图8和图9所示,上述第一连接件15由上、下设置的衔接段15a和延伸段15b构成,衔接段15a是由小直径钢管两侧沿轴线对称切割而成的两片弧形管片,衔接段15a的一侧断面与钢管桩本体11焊接,衔接段15a的另一侧断面与阴锁扣14的外壁焊接,延伸段15b凸出于钢管桩本体11,它是小直径钢管底部未经切割的部分,本实施例中,延伸段15b凸出于钢管桩本体11的长度约100mm,便于延伸段15b底端安装封堵塞18,从而对第一连接件15的内腔实施密封。上述第二连接件17的具体结构与第一连接件15相同,此处不再赘述。相比现有的将阴锁扣14和阳锁扣16直接焊接于钢管桩本体11的结构形式,通过设置第一连接件15和第二连接件17将阴锁扣14、阳锁扣16与钢管桩本体11焊接连接,使得阴锁扣14、阳锁扣16与钢管桩本体11的连接更加牢固可靠。
请继续参考图3和图4,阴锁扣14、阳锁扣16、第一连接件15和第二连接件17的顶部平齐,钢管桩本体11的顶部凸出于阴锁扣14和阳锁扣16,且钢管桩本体11的顶部还设置有抱箍或肋板12,钢管桩本体11通过抱箍或肋板12与提桩设备连接,可在起吊钢管桩10时保护钢管桩10桩身,同时避免钢管桩10在沉桩施打时发生变形损坏,本实施例的抱箍或肋板12高度约500mm,厚度10~14mm,阴锁扣14、阳锁扣16底端与钢管桩本体11底端齐平,以利于钢管桩10插入时阴、阳锁扣16对齐。
如图1和图2所示,上述装配式围护结构还包括垂直设置于阴锁扣14和阳锁扣16顶部的压顶梁20,钢管桩本体11贯穿压顶梁20,压顶梁20对钢管桩10形成约束,以加强围护结构的整体性;本实施例中,如图2和图3所示,为了便于钢管桩10的拔出施工,钢管桩本体11顶部突出压顶梁20约500mm,且压顶梁20高度不小于600mm,因此,阴锁扣14、阳锁扣16顶端与钢管桩本体11顶部具有一距离D约1.1~1.5m,压顶梁20宽度方向上每边挑出钢管桩本体11外壁至少250mm。
实施例二:结合图1至图10说明本发明的一种动态止水、自回灌的装配式围护结构的施工方法,具体步骤如下:
S1:定位放线并挖导向槽,安装导向架,吊装并施打首根钢管桩10,如沉桩过程中有偏移及倾斜情况发生,则重新施打首根钢管桩10,如沉桩过程中无偏移及倾斜情况发生,实施接桩施工,吊装下一根钢管桩10,钢管桩10采用一点绑扎起吊,待吊至桩位后将下一根钢管桩10的阳锁扣16与已打入的首根钢管桩10的阴锁扣14对齐并咬合,如此反复,依次施打其余钢管桩10,做到锁扣齐、桩位正,桩身直;
S2:全部钢管桩10沉桩到位之后、压顶梁20施工之前,在阳锁扣16内注浆,根据需要使浆液填充阴锁扣14与阳锁扣16的咬合区域,增加钢管桩10咬合连接处的密封性,提高围护结构的止水效果,然后,在钢管桩10顶部绑扎压顶梁钢筋21并浇筑混凝土形成压顶梁20,压顶梁20形成对钢管桩10的约束,加强围护结构的整体性,基坑第一道水平支撑与压顶梁20同时浇筑,待压顶梁20及第一道水平支撑的混凝土达到设计要求的强度后,依次实施后续土方开挖、支撑设置,以及地下室施工等,并回填密实地下室外墙与装配式围护结构之间的空隙;
S3:基坑工程完成后进行拔桩时,在第一连接件15与第二连接件17内插入回灌注浆管19,边拔桩边注浆,第一连接件15和第二连接件17的空腔作为钢管桩10拔出时的浆液回灌通道,当水泥浆液压力达到一定值时,水泥浆将封堵塞18冲出,水泥浆从第一连接件15及第二连接件17的底部进入地层,对钢管桩10拔出时形成的土间空隙进行回灌,从而减少拔桩对周边建(构)筑物产生的沉降及变形影响。
本发明的装配式围护结构的施工方法,相邻两根钢管桩10的阴锁扣14与阳锁扣16对齐咬合进而连接成整体连续的围护结构,利用阳锁扣16对阴锁扣14与阳锁扣16的咬合区域实施动态跟踪注浆,使围护结构具有良好的止水功能,最后,基坑工程完成进行拔桩时,在第一连接件15及第二连接件17内插入回灌注浆管19,边拔桩边注浆,使浆液从连接件底部进入地层,实施与拔桩同步的浆液快速回灌,减少拔桩对周边环境的影响,综上,相比传统钢筋混凝土类围护结构的施工方法,本发明的施工方法具有施工效率高、适用范围广、环境影响小、绿色环保等优点,对提高基坑工程装配率以及环境改善、资源节约方面具有有益贡献。本发明的施工方法尤其适用于粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粘土等土质中的开挖深度5m~15m的基坑工程,对周边环境保护要求较高的基坑也适用。
上述步骤S1中,钢管桩10尽量使用整根钢管,若因钢管较长或运输限制等使钢管桩10不得不接桩,应使接桩焊接满足以下要求:①钢管桩10接桩采用环向直焊缝全焊透连接,焊接坡口45°,且焊接材料与母材等强。②焊接厚度应均匀,根部间断焊缝,手工焊为6~8mm,半自动焊为4~5mm。③钢管桩10接桩焊接采用带内衬环的V形坡口单面焊,采用多层焊,焊接质量等级不低于二级,为减少变形和内应力,管节对口焊接时宜对称施焊。④焊接完成后,所有拼装辅助装置、残留的焊瘤和熔渣需清理干净。
上述步骤S2和步骤S3中,注浆主剂可采用水泥,如42.5普通硅酸盐水泥,也可根据工程需要采用水泥结合水玻璃的双液注浆,也可掺入附加剂,且浆液本身的防渗性须满足设计要求。
实施例三:与实施例二不同的是,本实施例采用无共振沉桩法实施钢管桩10的沉桩施工。无共振沉桩工艺利用高频振动锤(50RF型)的高频激振力使土体液化打入钢管桩10,由于振动锤的振动频率避开了土体振动频率,避免了因共振对周边土体造成的不良影响,因此具有低噪音、无共振、无挤土的优势,适用于城市敏感区环境保护要求较高的工程;无共振沉桩法现场实施要点如下:①钢管桩10进入振动锤夹具后,启动振动锤;②振动锤达到预定转速后开始振设钢管桩10,振设过程中密切关注振动锤油压及振幅变动情况,控制沉桩速度及质量;③沉桩过程中必须严格控制首根桩的沉桩质量,认真观测沉桩过程中桩身变化情况,发现有偏移或倾斜时,应立即停止沉桩,分析偏移倾斜原因,并采取措施予以纠正;当桩身位移较大或有明显走动时必须拔出且重新测设样桩,重新插桩。
综上,采用无共振沉桩法实施钢管桩10沉桩施工,现场无钢筋绑扎及混凝土浇灌养护,沉桩速度快,无挤土、振动少、噪音低;可自动对钢管桩10拔出时形成的土间空隙进行同步浆液回灌,避免周边建筑物的下沉开裂及管道的损坏等,对环境影响小,符合绿色施工的建设环保理念,尤其适用于普通沉桩机械难以打入,或城市敏感区复杂环境下高环保要求的钢管桩10沉桩施工。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求范围。
Claims (9)
1.一种动态止水、自回灌的装配式围护结构,其特征在于,包括:
若干并列设置的钢管桩,所述钢管桩包括钢管桩本体以及固接于所述钢管桩本体外壁的一对阴锁扣和阳锁扣,相邻两根所述钢管桩的阴锁扣和阳锁扣相互咬合为一体,所述阳锁扣为成品止水注浆管,所述阳锁扣底端呈圆锥形并具有若干注浆孔隙,且所述阳锁扣侧壁设有若干射浆孔;
所述阴锁扣与所述钢管桩本体之间固接第一连接件,所述阳锁扣与所述钢管桩本体之间固接第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件的内腔插入回灌注浆管,所述第一连接件和所述第二连接件的底部均设置有封堵塞。
2.根据权利要求1所述的装配式围护结构,其特征在于:所述阴锁扣的横截面呈“C”形,所述阴锁扣的槽口的宽度小于所述阳锁扣的外径,使得所述阳锁扣能够卡扣于所述阴锁扣的槽口内。
3.根据权利要求2所述的装配式围护结构,其特征在于:所述阴锁扣槽口的夹角α为60°~90°。
4.根据权利要求1所述的装配式围护结构,其特征在于:所述第一连接件与所述第二连接件分别由衔接段和延伸段构成,所述衔接段为由同一圆柱形钢管切割而成的对称设置的两片弧形管片,衔接段的一侧与所述钢管桩本体固接,衔接段的另一侧与阴锁扣或阳锁扣固接,横截面呈圆形的所述延伸段凸出于所述钢管桩本体底部,所述延伸段的底端设置所述封堵塞。
5.根据权利要求1所述的装配式围护结构,其特征在于:所述阴锁扣、阳锁扣、第一连接件和第二连接件的顶部平齐,所述钢管桩本体的顶部凸出于所述阴锁扣和阳锁扣,且所述钢管桩本体的顶部还设置有抱箍或肋板。
6.根据权利要求1所述的装配式围护结构,其特征在于:还包括垂直设置于所述阴锁扣和阳锁扣顶部的压顶梁,所述钢管桩本体贯穿所述压顶梁。
7.如权利要求1至6任一项所述的动态止水、自回灌的装配式围护结构的施工方法,步骤如下:
S1:吊装并施打首根钢管桩,如沉桩过程中有偏移及倾斜情况发生,则重新施打首根钢管桩,如沉桩过程中无偏移及倾斜情况发生,则吊装下一根所述钢管桩,待吊至桩位后将下一根所述钢管桩的阳锁扣与已打入的所述首根钢管桩的阴锁扣对齐并咬合,如此反复,依次施打其余所述钢管桩;
S2:全部钢管桩沉桩到位之后、压顶梁施工之前,在阳锁扣内注浆,根据土层情况及地下水渗流实况使浆液有针对性地填充阴锁扣和阳锁扣的咬合区域,然后,在所述钢管桩顶部浇筑压顶梁并施工首道支撑,再依次实施后续支撑设置、土方开挖及地下室施工等,最后回填密实地下室外墙与所述装配式围护结构之间的空隙;
S3:基坑工程完成后拔除钢管桩时,在第一连接件与第二连接件内插入回灌注浆管,边拔桩边注浆,水泥浆从所述第一连接件和所述第二连接件的底部进入地层,对所述钢管桩拔出时形成的土间空隙进行同步自回灌。
8.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于:所述步骤S2和步骤S3中,注浆主剂采用水泥,或者水泥结合水玻璃的双液注浆。
9.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,采用无共振沉桩法实施所述钢管桩的沉桩施工。
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