CN112663624B - 基坑复合式支护及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基坑复合式支护及施工方法，在墙背土体内沿竖向钻设区格支护桩，并在区格支护桩的底端注浆形成墙背补强区；墙背平衡板与混凝土灌注桩连接，其上表面设置压重平衡体；在桩侧夹板与墙背平衡板之间设置夹板撑拉筋，在固定端板与滑移端板之间设置装配式块体，通过横向拉结筋紧固装配式块体，在固定端板与滑移端板之间设置控位连接栓和后浇混凝土；平台底撑杆的底端通过撑杆端铰桩侧撑压体连接，并通过压板控位栓对桩侧撑压体施加紧固压力；在组合式锚筋的锚固管筋与预应力拉筋之间设置了第一压扩和第二压扩筋，预应力拉筋分两次张拉。本发明可改善混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能、提高装配式冠梁和桩侧锚固梁的布设效率。

Description

基坑复合式支护及施工方法

技术领域

本发明涉及基坑支护工程领域，特别涉及一种可以改善混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能、提高装配式冠梁和桩侧锚固梁布设效率的基坑复合式支护及施工方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市化建设进程不断加快，受制于城市空间限制，许多大型建筑都开始兴建地下室或其他地下工程。继而，基坑支护技术得到了广泛的应用和发展，但受制于施工机械和建设环境，在施工过程中常存在混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能差、现场施工效率效率低等问题。

现有技术中已有一种基坑复合式支护及施工方法，将预制钢筋混凝土方桩固定在深基坑的侧边土基中，然后将旋喷桩固定在预制钢筋混凝土方桩中，旋喷桩的上端固定固定架，再通过固定盘进行固定，根据基坑的深度组装对应长度的分段式防护支柱；分段式防护支柱的下端插入基坑中，上端卡在固定架的槽孔中，实现分段式防护支柱的固定，通过分段式防护支柱进行支护，提高基坑的维稳安全。该技术将装配式支护结构引入基坑支护工程中，可在一定程度上提高现场施工效率，但难以同步改善混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能。

鉴于此，为改善深基坑支护体系的施工质量和效率，目前亟待发明一种可以改善混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能、提高装配式冠梁和桩侧锚固梁的布设效率的基坑复合式支护及施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不但可以改善混凝土灌注桩和预应力拉筋的受力性能，而且可以提高装配式冠梁和桩侧锚固梁的布设效率的基坑复合式支护及施工方法。

为实现以上目的，本技术方案提供一种基坑复合式支护的施工方法，包括以下施工步骤：

1)施工准备：勘测确定混凝土灌注桩的平面位置，将竖向纵筋与横向箍筋绑扎形成灌注桩钢筋笼，制备施工所需的材料和装置；

2)区格支护桩及墙背补强区施工：在墙背土体内沿竖向钻设区格支护桩，并在区格支护桩的底端注浆形成墙背补强区；

3)混凝土灌注桩施工：根据组合式锚筋布设位置，在灌注桩钢筋笼的外侧设置补强套管；在混凝土灌注桩的顶端上置内置连接筋，并在内置连接筋与竖向纵筋之间设置横向系筋；进行混凝土灌注桩施工；

4)组合装配式冠梁布设：在墙背土体内挖设平衡体布设槽，并在平衡体布设槽的底端设置与混凝土灌注桩连接的墙背平衡板；在支撑横板的下表面焊接两排相互平行的桩侧夹板，上表面焊接两排相互平行的冠梁导槽；将支撑横板连同桩侧夹板和冠梁导槽置于混凝土灌注桩的顶端，并使顶撑板连接栓一端与内置连接筋通过螺纹连接，另一端与支撑横板通过螺母连接；在桩侧夹板与墙背平衡板之间设置夹板撑拉筋；将装配式块体置于相对的固定端板与滑移端板之间，并将横向拉结筋自锚固端板依次穿过装配式块体的拉筋穿设孔；先通过控位连接栓对固定端板和滑移端板施加横向顶压力，再采用拉结筋锚栓将横向拉结筋与滑移端板连接牢固，然后向固定端板与滑移端板的间隙压灌后浇混凝土；

5)压重平衡体设置：先在墙背平衡板与支撑横板之间设置顶撑板拉筋，再向平衡体布设槽的空隙内填注压重平衡体；

6)悬吊平台布设：在支撑横板的下表面设置悬吊挂杆、支撑立柱和模板限位槽，并使悬吊挂杆的底端与平台底板垂直焊接连接；在平台底板上依次设置平台立柱和平台顶板，并在平台顶板上设置平台顶撑柱，在平台顶撑柱面向混凝土灌注桩侧设置锚固梁控位体；使平台底撑杆的两端分别通过撑杆端铰与平台底板和桩侧撑压体连接，并通过压板控位栓对桩侧撑压体施加紧固压力；

7)组合式锚筋布设：将锚固管筋与预应力拉筋组合形成组合式锚筋，并在锚固管筋端部的外侧壁上设置第一压扩筋，在预应力拉筋面向第一压扩筋方向设置第二压扩筋；在锚固管筋与第二压扩筋的外侧设置撑扩囊袋；先将补强套管临空面的混凝土凿除，再在补强套管上焊接两块锚固梁夹板，然后将桩侧锚固梁置于平台顶板上；采用外部引孔装置向墙背土体及墙背补强区钻设锚筋插设孔，将组合式锚筋沿锚筋插设孔插入后，先将锚固管筋与相接的补强套管焊接连接，再对预应力拉筋进行一次张拉，使第一压扩筋顶压第二压扩筋，然后向锚筋插设孔内部的空隙内注浆形成锚固注浆体，同步在撑扩囊袋内形成囊袋支撑体；先在桩侧锚固梁的内侧壁上设置接缝密闭层，再通过锚固梁控位体对桩侧锚固梁施加横向顶压力，使桩侧锚固梁嵌入相对的锚固梁夹板之间，并使预应力拉筋穿过桩侧锚固梁上预留的穿设孔洞；通过间隙压浆管向桩侧锚固梁与混凝土灌注桩的间隙压浆形成密闭注浆体，并通过锚固梁连筋将桩侧锚固梁与混凝土灌注桩连接牢固；待密闭注浆体和锚固注浆体形成强度后，对预应力拉筋进行二次张拉锚固。

第二方面，提供一种根据其上基坑复合式支护的施工方法施工得到的基坑复合式支护。

相较现有技术，本技术方案具有以下特点和有益效果：

(1)本发明在墙背土体内沿竖向钻设区格支护桩，可对墙背土体进行分区，有效减小墙背土压力；同时，在区格支护桩的底端注浆形成墙背补强区，可起到减小预应力拉筋压应力的作用，提升预应力拉筋的抗拔力。

(2)本发明在平衡体布设槽的底端设置了与混凝土灌注桩连接的墙背平衡板，并在墙背平衡板的上表面设置了压重平衡体，可起到降低减小墙背土压力的作用，改善混凝土灌注桩的受力性能。

(3)本发明通过桩侧夹板和顶撑板连接栓将支撑横板与混凝土灌注桩连接牢固，并在桩侧夹板与墙背平衡板之间设置夹板撑拉筋，可进一步提升支撑横板的稳定性；同时，本发明在固定端板与滑移端板之间设置装配式块体，通过横向拉结筋紧固装配式块体，在固定端板与滑移端板之间设置控位连接栓和后浇混凝土，可有效提升装配式冠梁的整体性。

(4)本发明在平台底板上依次设置平台立柱和平台顶板，并在平台顶撑柱面向混凝土灌注桩侧设置锚固梁控位体，可用作桩侧锚固梁安装控位的辅助装置；在平台底撑杆的底端通过撑杆端铰和桩侧撑压体连接，通过压板控位栓对桩侧撑压体施加紧固压力，可实现平台底板底部支撑的快速布设，节省工程措施费。

(5)本发明组合式锚筋包括锚固管筋与预应力拉筋组合形成，并在锚固管筋与预应力拉筋之间设置了第一压扩和第二压扩筋，一次张拉后，第一压扩和第二压扩筋会在压力作用下向外撑扩，在锚固管筋外侧形成刚性承载支盘，改善预应力拉筋的受力性能。

附图说明

图1是本发明基坑复合式支护及施工流程图；

图2是图1基坑复合式支护结构示意图；

图3是图1和图2组合装配式冠梁布设结构示意图；

图4是图1和图2墙背平衡板与混凝土灌注桩连接结构示意图；

图5是图1和图2桩侧锚固梁布设结构示意图；

图6是图5间隙压浆管结构示意图。

图7是图1桩侧撑压体布设结构示意图。

图中：1-混凝土灌注桩；2-竖向纵筋；3-横向箍筋；4-灌注桩钢筋笼；5-墙背土体；6-区格支护桩；7-墙背补强区；8-组合式锚筋；9-补强套管；10-内置连接筋；11-横向系筋；12-平衡体布设槽；13-墙背平衡板；14-支撑横板；15-桩侧夹板；16-冠梁导槽；17-顶撑板连接栓；18-夹板撑拉筋；19-装配式块体；20-固定端板；21-滑移端板；22-横向拉结筋；23-拉筋穿设孔；24-控位连接栓；25-拉结筋锚栓；26-后浇混凝土；27-平衡板耳板；28-耳板锚筋；29-连接隼块；30-连接凹槽；31-顶撑板拉筋；32-压重平衡体；33-悬吊挂杆；34-支撑立柱；35-模板限位槽；36-平台底板；37-平台立柱；38-平台顶板；39-平台顶撑柱；40-锚固梁控位体；41-平台底撑杆；42-撑杆端铰；43-桩侧撑压体；44-压板控位栓；45-底板侧连板；46-模板紧固栓；47-压板转动铰；48-第一撑压板；49-第二承压板；50-锚固管筋；51-预应力拉筋；52-第一压扩筋；53-第二压扩筋；54-撑扩囊袋；55-锚固梁夹板；56-桩侧锚固梁；57-浆液渗出孔；58-锚筋插设孔；59-锚固注浆体；60-囊袋支撑体；61-接缝密闭层；62-间隙压浆管；63-密闭注浆体；64-锚固梁连筋；65-扩筋转铰；66-锚筋穿设孔；67-管腔封板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

现场吊装施工技术要求、型钢轧制及焊接施工技术要求、混凝土浇筑施工技术要求、压浆施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本发明涉及方法的实施方式。

图1是本发明基坑复合式支护及施工流程图，参照图1所示，基坑复合式支护的施工方法，包括以下施工步骤：

1)施工准备：勘测确定混凝土灌注桩(1)的平面位置，将竖向纵筋(2)与横向箍筋(3)绑扎形成灌注桩钢筋笼(4)，制备施工所需的材料和装置；

2)区格支护桩及墙背补强区施工：在墙背土体(5)内沿竖向钻设区格支护桩(6)，并在区格支护桩(6)的底端注浆形成墙背补强区(7)；

3)混凝土灌注桩施工：灌注桩钢筋笼(4)置于墙背土体(5)的边侧，根据组合式锚筋(8)的布设位置，在灌注桩钢筋笼(4)的外侧设置补强套管(9)，在灌注桩钢筋笼(4)对应混凝土灌注桩(1)的位置的顶端上设置内置连接筋(10)，并在内置连接筋(10)与竖向纵筋(2)之间设置横向系筋(11)，在灌注桩钢筋笼(4)内进行混凝土灌注桩(1)的施工；

4)组合装配式冠梁布设：在墙背土体(5)内挖设平衡体布设槽(12)，并在平衡体布设槽(12)的底端设置与混凝土灌注桩(1)连接的墙背平衡板(13)；在支撑横板(14)的下表面焊接两排相互平行的桩侧夹板(15)，上表面焊接两排相互平行的冠梁导槽(16)，将支撑横板(14)连同桩侧夹板(15)和冠梁导槽(16)置于混凝土灌注桩(1)的顶端，支撑横板(14)下表面的桩侧夹板(15)夹持混凝土灌注桩(1)的两端侧，通过顶撑板连接栓(17)连接内置连接筋(10)和支撑横板(14)，在靠近墙背平衡板(13)一侧的桩侧夹板(15)与墙背平衡板(13)之间设置夹板撑拉筋(18)，将装配式块体(19)置于支撑横板(14)上的相对的固定端板(20)与滑移端板(21)之间，并将横向拉结筋(22)自固定端板(20)依次穿过装配式块体(19)的拉筋穿设孔(23)，先通过固定端板(20)与滑移端板(21)之间的控位连接栓(24)对固定端板(20)和滑移端板(21)施加横向顶压力，再采用拉结筋锚栓(25)将横向拉结筋(22)与滑移端板(21)连接牢固，然后向固定端板(20)与滑移端板(21)的间隙压灌后浇混凝土(26)；

5)压重平衡体设置：先在墙背平衡板(13)与支撑横板(14)之间设置顶撑板拉筋(31)，再向平衡体布设槽(12)的空隙内填注压重平衡体(32)，其中压重平衡体(32)填充在平衡体布设槽(12)和冠梁导槽(16)之间；

6)悬吊平台布设：在支撑横板(14)的下表面设置悬吊挂杆(33)、支撑立柱(34)和模板限位槽(35)，并使悬吊挂杆(33)的底端与平台底板(36)垂直焊接连接，在平台底板(36)上依次设置平台立柱(37)和平台顶板(38)，并在平台顶板(38)上设置平台顶撑柱(39)，在平台顶撑柱(39)面向混凝土灌注桩(1)侧设置锚固梁控位体(40)，使平台底撑杆(41)的两端分别通过撑杆端铰(42)与平台底板(36)和桩侧撑压体(43)连接，桩侧撑压体(43)置于混凝土灌注桩(1)边侧，并通过压板控位栓(44)对桩侧撑压体(43)施加紧固压力；

其中模板限位槽(35)置于悬吊挂杆(33)和支撑立柱(34)之间，平台立柱(37)垂直设置在平台底板(36)上，平台顶板(38)平铺置于平台立柱(37)上。

7)组合式锚筋布设：将锚固管筋(50)与预应力拉筋(51)组合形成组合式锚筋(8)，并在锚固管筋(50)端部的外侧壁上设置第一压扩筋(52)，在预应力拉筋(51)面向第一压扩筋(52)方向设置第二压扩筋(53)，在锚固管筋(50)与第二压扩筋(53)的外侧设置撑扩囊袋(54)；

先将补强套管(9)临空面的混凝土凿除，再在补强套管(9)上靠近桩侧锚固梁(56)的一侧焊接两块平行间隔的锚固梁夹板(55)，然后将桩侧锚固梁(56)置于平台顶板(38)上；

采用外部引孔装置向墙背土体(5)及墙背补强区(57)钻设锚筋插设孔(58)，将组合式锚筋(8)沿锚筋插设孔(58)插入后，先将锚固管筋(50)与相接的补强套管(9)焊接连接，再对预应力拉筋(51)进行一次张拉，使第一压扩筋(52)顶压第二压扩筋(53)，然后向锚筋插设孔(58)内部的空隙内注浆形成锚固注浆体(59)，同步在撑扩囊袋(54)内形成囊袋支撑体(60)；

先在桩侧锚固梁(56)的内侧壁上设置接缝密闭层(61)，再通过锚固梁控位体(40)对桩侧锚固梁(56)施加横向顶压力，使桩侧锚固梁(56)嵌入相对的锚固梁夹板(55)之间，并使预应力拉筋(51)穿过桩侧锚固梁(56)上预留的穿设孔洞；通过间隙压浆管(62)向桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)的间隙压浆形成密闭注浆体(63)，并通过锚固梁连筋(64)将桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)连接牢固；待密闭注浆体(63)和锚固注浆体(59)形成强度后，对预应力拉筋(51)进行二次张拉锚固。

在步骤2)中，所述区格支护桩(6)采用钢管桩或混凝土灌注，平行于混凝土灌注桩(1)均匀间隔布设；所述墙背补强区(7)采用水泥浆浆固墙背土体(5)形成，外边缘靠近锚固管筋(50)的插入端。

步骤3)所述补强套管(9)采用钢管轧制而成，设于竖向纵筋(2)的外侧，与相接的竖向纵筋(2)焊接连接，在补强套管(9)上设置供组合式锚筋(8)穿设的孔洞；所述内置连接筋(10)采用钢管轧制而成，其内部设置连接螺纹，外部与横向系筋(11)垂直焊接连接，横向系筋(11)的两端分别垂直连接内置连接筋(10)与竖向纵筋(2)，内置连接筋(10)置于灌注桩钢筋笼(4)的顶侧位置。

步骤4)，其中平衡体布设槽(12)靠近混凝土灌注桩(1)设置，顶撑板连接栓(17)一端与内置连接筋(10)通过螺纹连接，另一端与支撑横板(14)通过螺母连接；所述墙背平衡板(13)采用钢板轧制而成，在墙背平衡板(13)的上表面设置与混凝土灌注桩(1)相接的平衡板耳板(27)，并通过耳板锚筋(28)将平衡板耳板(27)与混凝土灌注桩(1)连接牢固；所述平衡板耳板(27)采用钢板轧制而成，与墙背平衡板(13)垂直焊接连接，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同。

所述桩侧夹板(15)采用钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，顶端与支撑横板(14)垂直焊接连接。

所述控位连接栓(24)包括螺杆和螺母，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反，两端分别与固定端板(20)和滑移端板(21)垂直焊接连接。

所述固定端板(20)和滑移端板(21)均采用钢板轧制而成，并使固定端板(20)的底板与相接的支撑横板(14)垂直连接，两侧边与冠梁导槽(16)垂直连接，在固定端板(20)上设置与装配式块体(19)连接的连接隼块(29)，在滑移端板(21)上设置与装配式块体(19)连接的连接凹槽(30)；所述装配式块体(19)采用钢筋混凝土材料，横断面呈矩形，两端分别设置横断面呈等腰梯形的连接凹槽(30)和连接隼块(29)；所述连接隼块(29)采用钢板轧制而成。

步骤5)所述顶撑板拉筋(31)采用螺杆轧制而成，一端与墙背平衡板(13)焊接连接，另一端与支撑横板(14)通过螺母连接；所述压重平衡体(32)采用墙背土体(5)材料或中粗砂或碎砾石材料。

步骤6)所述平台底板(36)采用钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面设置底板侧连板(45)；所述底板侧连板(45)采用钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同。

所述模板限位槽(35)包括两块相互平行的钢板，平行于混凝土灌注桩(1)布设，并在一块钢板上设置模板紧固栓(46)；所述模板紧固栓(46)采用螺杆轧制而成，与模板限位槽(35)的钢板通过螺纹连接。

所述桩侧撑压体(43)包括两块第一撑压板(48)和两块第二承压板(49)，均采用钢板轧制而成，桩侧撑压体(43)与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，在第一撑压板(48)与第一撑压板(48)、第一撑压板(48)与第二承压板(49)相接处均设置压板转动铰(47)，第一撑压板(48)的的圆心角为60～90°，第二承压板(49)的圆心角为第一撑压板(48)圆心角的0.5倍；所述压板控位栓(44)的两端分别与支撑立柱(34)和桩侧撑压体(43)焊接连接，包括螺杆和螺母，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反。

步骤7)所述第一压扩筋(52)和第二压扩筋(53)的数量相同，且都采用钢板或钢片轧制而成，分别在锚固管筋(50)和预应力拉筋(51)外侧沿环形均匀间隔布设3～5根，并使第一压扩筋(52)与锚固管筋(50)和第二压扩筋(53)均通过扩筋转铰(65)连接；所述预应力拉筋(51)采用螺纹钢筋，位于锚固管筋(50)内部的预应力拉筋(51)外壁涂刷隔离涂层或套设塑料管；所述撑扩囊袋(54)采用橡胶片缝合而成，与锚固管筋(50)与第二压扩筋(53)粘贴连接；所述桩侧锚固梁(56)采用钢筋混凝土材料预制或钢板轧制，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，在桩侧锚固梁(56)中间部位预设供预应力拉筋(51)穿设的锚筋穿设孔(66)；在桩侧锚固梁(56)面向混凝土灌注桩(1)接缝处设置间隙压浆管(62)，所述间隙压浆管(62)采用钢管，底端设置管腔封板(67)，外侧壁上设置浆液渗出孔(57)。

图2是图1基坑复合式支护结构示意图，图3是图1和图2组合装配式冠梁布设结构示意图，图4是图1和图2墙背平衡板与混凝土灌注桩连接结构示意图，图5是图1和图2桩侧锚固梁布设结构示意图，图6是图5间隙压浆管结构示意图，图7是图1桩侧撑压体布设结构示意图。

参照图2～图7所示，基坑复合式支护包括：竖向钻设在墙背土体(3)内沿的区格支护桩(4)，区格支护桩(4)的底端注浆形成墙背补强区(5)，竖向纵筋(2)间隔置于墙背土体(3)的边侧，两侧的竖向纵筋(2)顶端设置横向系筋(9)，横向系筋(9)之间设置内置连接筋(8)，混凝土灌注桩(1)灌注在竖向纵筋(2)之间；平衡体布设槽(10)挖设在墙背土体(3)内，平衡体布设槽(10)的底端设置与混凝土灌注桩(1)连接的墙背平衡板(11)；支撑横板(12)置于混凝土灌注桩(1)上，支撑横板(12)和内置连接筋(8)通过顶撑板连接栓(15)连接，且支撑横板(12)下表面的桩侧夹板(13)夹持在混凝土灌注桩(1)两侧，支撑横板(12)上表面的冠梁导槽(14)之间设置装配式块体(17)，靠近墙背平衡板(11)一侧的桩侧夹板(13)与墙背平衡板(11)之间设置夹板撑拉筋(16)，墙背平衡板(11)与支撑横板(12)之间设置顶撑板拉筋(29)，冠梁导槽(14)边侧的平衡体布设槽(10)的空隙内填注压重平衡体(30)，预应力拉筋(32)一端自混凝土灌注桩(1)插入墙背土体(3)内，另一端锚固于混凝土灌注桩(1)边侧的桩侧锚固梁(33)上。

混凝土灌注桩(1)直径为800mm，混凝土强度等级为C35。

竖向纵筋(2)与横向箍筋(3)绑扎形成灌注桩钢筋笼(4)，竖向纵筋(2)采用直径为25mm的螺纹钢筋，横向箍筋(3)采用直径为8mm的圆形箍筋。

墙背土体(5)为硬塑状态黏性土。

区格支护桩(6)采用直径300mm的钢管。

墙背补强区(7)采用硅酸盐水泥砂浆浆固墙背土体(5)。锚固管筋(50)采用直径为48mm的钢管轧制而成。

组合式锚筋(8)由锚固管筋(50)与预应力拉筋(51)组合形成，预应力拉筋(51)采用直径25mm的螺纹钢筋，位于锚固管筋(50)内部的预应力拉筋(51)外壁上套设塑料管。

补强套管(9)采用厚度为3mm的钢板轧制而成。

内置连接筋(10)采用直径300mm的钢管轧制而成，其内部设置连接螺纹，外部与横向系筋(11)垂直焊接连接。

横向系筋(11)采用直径为60mm的钢管制成。

平衡体布设槽(12)横断面呈梯形，底宽为1000mm，顶宽为2000mm。

墙背平衡板(13)采用采用厚度为10mm的钢板轧制而成，在墙背平衡板(13)的上表面设置与混凝土灌注桩(1)相接的平衡板耳板(27)，并通过耳板锚筋(28)将平衡板耳板(27)与混凝土灌注桩(1)连接牢固；所述平衡板耳板(27)采用厚度为10mm的钢板轧制而成，与墙背平衡板(13)垂直焊接连接，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同；耳板锚筋(28)采用直径为20mm的膨胀螺栓。

在支撑横板(14)的下表面焊接两排相互平行的桩侧夹板(15)，上表面焊接两排相互平行的冠梁导槽(16)；支撑横板(14)采用厚度为10mm的钢板压轧而成，所述桩侧夹板(15)采用厚度为10mm的钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，顶端与支撑横板(14)垂直焊接连接；冠梁导槽(16)采用厚度3mm的钢板轧制而成，与支撑横板(14)垂直焊接连接。

顶撑板连接栓(17)采用钢管轧制而成，与内置连接筋(10)通过螺纹连接。

夹板撑拉筋(18)采用直径25mm的预应力螺杆。

装配式块体(19)置于相对的固定端板(20)与滑移端板(21)之间，并将横向拉结筋(22)自锚固端板依次穿过装配式块体(19)的拉筋穿设孔(23)；装配式块体(19)采用强度等级为C35钢筋混凝土材料制备，横断面呈矩形，两端面上分别设置横断面呈等腰梯形的连接凹槽(30)和连接隼块(29)；所述固定端板(20)和滑移端板(21)均采用厚度为10mm的钢板轧制而成，横向拉结筋(22)采用厚度为25mm的螺纹钢筋，拉筋穿设孔(23)的孔径为50mm，所述连接隼块(29)和连接凹槽(30)横截面均为梯形，底宽为200mm，顶宽为100mm，高度为50mm。

控位连接栓(24)包括直径60mm的螺杆和螺母，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反，两端分别与固定端板(20)和滑移端板(21)垂直焊接连接。

拉结筋锚栓(25)采用单孔锚杆锚栓。

后浇混凝土(26)采用强度等级为C35的自密实混凝土。

顶撑板拉筋(31)采用直径为30mm螺杆轧制而成，一端与墙背平衡板(13)焊接连接，另一端与支撑横板(14)通过螺母连接。

压重平衡体(32)采用墙背土体(5)压实回填。

在支撑横板(14)的下表面设置悬吊挂杆(33)、支撑立柱(34)和模板限位槽(35)，并使悬吊挂杆(33)的底端与平台底板(36)垂直焊接连接；悬吊挂杆(33)和支撑立柱(34)均采用直径100mm的钢管制成；所述模板限位槽(35)包括两块相互平行的钢板，平行于混凝土灌注桩(1)布设，在一侧的钢板上设置模板紧固栓(46)；所述模板紧固栓(46)采用直径为20mm螺杆轧制而成，与模板限位槽(35)的钢板通过螺纹连接；所述平台底板(36)采用厚度为3mm的钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面设置底板侧连板(45)；所述底板侧连板(45)采用厚度为3mm的钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同。

平台立柱(37)采用规格为150×150×7×10的H型钢。

平台顶板(38)采用厚度为3mm的钢板轧制而成。

平台顶撑柱(39)采用规格为200×200×8×12的H型轧制而成。

锚固梁控位体(40)采用50吨的液压千斤顶。

平台底撑杆(41)采用直径为100mm的钢管制成。

撑杆端铰(42)采用球铰。

桩侧撑压体(43)包括两块第一撑压板(48)和两块第二承压板(49)，均采用钢板厚度为3mm的钢板轧制而成，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，在第一撑压板(48)与第一撑压板(48)、第一撑压板(48)与第二承压板(49)相接处设置压板转动铰(47)，第一撑压板(48)的的圆心角为60°，第二承压板(49)的圆心角为第一撑压板(48)圆心角的120°；压板转动铰(47)采用直径30mm的球铰。

压板控位栓(44)的两端分别与支撑立柱(34)和桩侧撑压体(43)焊接连接，包括直径60mm的螺杆和螺母，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反。

第一压扩筋(52)和第二压扩筋(53)的数量相同，且都采用厚度为3mm的钢板轧制而成，分别在锚固管筋(50)和预应力拉筋(51)外侧沿环形均匀间隔布设3根，并使第一压扩筋(52)与锚固管筋(50)和第二压扩筋(53)通过扩筋转铰(65)连接；扩筋转铰(65)采用直径10mm的球铰。

撑扩囊袋(54)采用厚度为2mm的橡胶片缝合而成。

锚固梁夹板(55)采用3mm的钢板制成。

桩侧锚固梁(56)采用钢筋混凝土材料预制，与混凝土灌注桩(1)相接面呈圆弧形，并与混凝土灌注桩(1)贴合连接，内径与混凝土灌注桩(1)外径相同，在桩侧锚固梁(56)中间部位预设供预应力拉筋(51)穿设的锚筋穿设孔(66)，锚筋穿设孔(66)的孔径为50mm。

锚筋插设孔(58)的孔径为130mm，向锚筋插设孔(58)内部的空隙内注浆形成锚固注浆体(59)，同步在撑扩囊袋(54)内形成囊袋支撑体(60)，囊袋支撑体(60)采用强度等级为M20的水泥砂浆。

接缝密闭层(61)呈圆环形，采用厚度2mm的橡胶板切割而成。

通过间隙压浆管(62)向桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)的间隙压浆形成密闭注浆体(63)，并通过锚固梁连筋(64)将桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)连接牢固；所述间隙压浆管(62)采用直径为60mm的钢管，底端设置管腔封板(67)，外侧壁上设置浆液渗出孔(57)，管腔封板(67)采用厚度为3mm的钢板轧制而成，浆液渗出孔(57)长度为30mm、宽度为10mm，锚固梁连筋(64)采用直径30mm的螺杆轧制而成。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1)施工准备：勘测确定混凝土灌注桩(1)的平面位置，将竖向纵筋(2)与横向箍筋(3)绑扎形成灌注桩钢筋笼(4)，制备施工所需的材料和装置；

2)区格支护桩及墙背补强区施工：在墙背土体(5)内沿竖向钻设区格支护桩(6)，并在区格支护桩(6)的底端注浆形成墙背补强区(7)；

3)混凝土灌注桩施工：灌注桩钢筋笼(4)置于墙背土体(5)的边侧，根据组合式锚筋(8)的布设位置，在灌注桩钢筋笼(4)的外侧设置补强套管(9)，在灌注桩钢筋笼(4)对应混凝土灌注桩(1)的位置的顶端上设置内置连接筋(10)，并在内置连接筋(10)与竖向纵筋(2)之间设置横向系筋(11)，在灌注桩钢筋笼(4)内进行混凝土灌注桩(1)的施工；

4)组合装配式冠梁布设：在墙背土体(5)内挖设平衡体布设槽(12)，并在平衡体布设槽(12)的底端设置与混凝土灌注桩(1)连接的墙背平衡板(13)，将支撑横板(14)置于混凝土灌注桩(1)的顶端，支撑横板(14)下表面的桩侧夹板(15)夹持混凝土灌注桩(1)的两端侧，通过顶撑板连接栓(17)连接内置连接筋(10)和支撑横板(14)，在靠近墙背平衡板(13)一侧的桩侧夹板(15)与墙背平衡板(13)之间设置夹板撑拉筋(18)，将装配式块体(19)置于支撑横板(14)上的相对的固定端板(20)与滑移端板(21)之间，并将横向拉结筋(22)自固定端板(20)依次穿过装配式块体(19)的拉筋穿设孔(23)，先通过固定端板(20)与滑移端板(21)之间的控位连接栓(24)对固定端板(20)和滑移端板(21)施加横向顶压力，再采用拉结筋锚栓(25)将横向拉结筋(22)与滑移端板(21)连接，然后向固定端板(20)与滑移端板(21)的间隙压灌后浇混凝土(26)；

5)压重平衡体设置：先在墙背平衡板(13)与支撑横板(14)之间设置顶撑板拉筋(31)，再向平衡体布设槽(12)的空隙内填注压重平衡体(32)；

6)悬吊平台布设：在支撑横板(14)的下表面设置悬吊挂杆(33)以及支撑立柱(34)，悬吊挂杆(33)的底端与平台底板(36)垂直连接，在平台底板(36)上依次设置平台立柱(37)和平台顶板(38)，在平台顶板(38)上设置平台顶撑柱(39)，在平台顶撑柱(39)面向混凝土灌注桩(1)侧设置锚固梁控位体(40)，使平台底撑杆(41)的两端分别通过撑杆端铰(42)与平台底板(36)和桩侧撑压体(43)连接，并通过压板控位栓(44)对桩侧撑压体(43)施加紧固压力；

7)组合式锚筋布设：将锚固管筋(50)与预应力拉筋(51)组合形成组合式锚筋(8)，并在锚固管筋(50)端部的外侧壁上设置第一压扩筋(52)，在预应力拉筋(51)面向第一压扩筋(52)方向设置第二压扩筋(53)，在锚固管筋(50)与第二压扩筋(53)的外侧设置撑扩囊袋(54)；先将补强套管(9)临空面的混凝土凿除，再在补强套管(9)上靠近桩侧锚固梁(56)的一侧焊接两块平行间隔的锚固梁夹板(55)，将桩侧锚固梁(56)置于平台顶板(38)上；

采用外部引孔装置向墙背土体(5)及墙背补强区(7 )钻设锚筋插设孔(58)，将组合式锚筋(8)沿锚筋插设孔(58)插入后，先将锚固管筋(50)与相接的补强套管(9)焊接连接，再对预应力拉筋(51)进行一次张拉，使第一压扩筋(52)顶压第二压扩筋(53)，然后向锚筋插设孔(58)内部的空隙内注浆形成锚固注浆体(59)，同步在撑扩囊袋(54)内形成囊袋支撑体(60)；

先在桩侧锚固梁(56)的内侧壁上设置接缝密闭层(61)，再通过锚固梁控位体(40)对桩侧锚固梁(56)施加横向顶压力，使桩侧锚固梁(56)嵌入相对的锚固梁夹板(55)之间，并使预应力拉筋(51)穿过桩侧锚固梁(56)上预留的穿设孔洞；通过间隙压浆管(62)向桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)的间隙压浆形成密闭注浆体(63)，并通过锚固梁连筋(64)将桩侧锚固梁(56)与混凝土灌注桩(1)连接；待密闭注浆体(63)和锚固注浆体(59) 形成强度后，对预应力拉筋(51)进行二次张拉锚固。

2.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤2)中，墙背补强区(7)外边缘靠近锚固管筋(50)的插入端。

3.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤4)中，内置连接筋(10)内部设置连接螺纹，撑板连接栓(17)一端与内置连接筋(10)通过螺纹连接，另一端与支撑横板(14)通过螺母连接。

4.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤4)中，墙背平衡板(13)的上表面设置与混凝土灌注桩(1)相接的平衡板耳板(27)，通过耳板锚筋(28)将平衡板耳板(27)与混凝土灌注桩(1)连接。

5.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤4)中，固定端板(20)的底板与相接的支撑横板(14)垂直连接，两侧边与冠梁导槽(16)垂直连接，固定端板(20)上设置与装配式块体(19)连接的连接隼块(29)，在滑移端板(21)上设置与装配式块体(19)连接的连接凹槽(30)。

6.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤6)中，平台底板(36)与混凝土灌注桩(1)相接面设置底板侧连板(45)，支撑横板(14)的下表面设置模板限位槽(35)，模板限位槽(35)包括两块相互平行的钢板，平行于混凝土灌注桩(1)布设，并在一块钢板上设置模板紧固栓(46)。

7.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤6)中，桩侧撑压体(43)包括两块第一撑压板(48)和两块第二承压板(49)，第一撑压板(48)与第一撑压板(48)、第一撑压板(48)与第二承压板(49)相接处均设置压板转动铰(47)。

8.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤7) 中，第一压扩筋(52)与锚固管筋(50)和第二压扩筋(53)均通过扩筋转铰(65)连接。

9.根据权利要求1所述的基坑复合式支护的施工方法，其特征在于，步骤7)中，桩侧锚固梁(56)面向混凝土灌注桩(1)接缝处设置间隙压浆管(62)，间隙压浆管(62)底端设置管腔封板(67)，外侧壁上设置浆液渗出孔(57)。

10.一种基坑复合式支护，其特征在于，根据权利要求1到9任一所述的基坑复合式支护的施工方法施工得到。

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