CN112832253B - 一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法 - Google Patents

一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于现场施工技术领域，具体公开一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法，若仅采用钢板桩进行支护，钢板桩埋深过深穿越地下含水层时，在地下水的压力过大下，钢板桩会发生变形，向基坑内发生位移，故出现基坑底管涌的现象；因此本方案在钢板桩外侧附加钢管做围堰，放入导管引排水，加入反滤料并进行注浆成钢管桩，在坑内涌水处加入反滤料，涌水处两侧做钢管桩，待基坑底部钢管桩完成后，在基坑底铺设混凝土垫层；在钢板桩、钢管桩打孔斜插锚杆，将锚杆与钢支撑焊接，以保证钢板桩的稳定，克服基坑管涌的目的，具有更好的实际应用和推广价值。

Description

一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法
技术领域
本发明属于现场施工领域，尤其涉及一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法。
背景技术
随着城市建设的不断发展，土地资源稀缺，引起人们往地下空间发展，各类超大、超深基坑不断涌现，基坑施工风险及施工技术要求不断提高；复杂多变的工程和水文地质条件常常给施工带来更多困难，尤其在地下水位高、含水量大、承压水水头高的场地，基坑内管涌现象常有发生，故从施工方面提出支护、止水和降水的最佳方案显得尤为重要。
目前在治理基坑管涌方面的措施多以坑外在涌水点两侧布置高压旋喷桩作止水帷幕，坑内注浆封堵，在该涌水治理方法中，高压旋喷桩制作前需进行打孔再进行水泥浆的喷射，在打桩孔时若遇到压力较大的地下时水桩内容易发生塌孔现象，增加施工难度；又坑内注浆封堵时，需考虑涌水量的大小进行水泥浆比例控制。因此，如何在基坑出现管涌时既能找到快速的止水方法又能维持支护结构的稳定对企业来说是一个关键技术难题。
发明内容
本发明提供了一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法，既能达到快速止水的效果，彻底消除涌水的现象，又能保证基坑支护结构钢板桩的稳定性。
本发明是采用以下的技术方案实现的：一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法，包括以下步骤：
步骤一：根据地勘报告确定第一个桩孔位置，先进行辅助导向桩的插打施工，设置导向架，所述辅助导向桩及导向架均为确定桩位保证打桩方向垂直的辅助工具，再利用电动振动桩锤的夹具吊起用于基坑止水的第一根钢管桩，插入导向架，启动电动振动桩锤将打入土里；
步骤二：拆除导向架，拔出辅助导向桩，重复上述步骤，沿钢板桩支护在基坑外依次打入钢管桩作为围堰，且保证钢管桩与基坑内钢板桩长相同；
步骤三：利用专用取土装置挖空钢管桩内土体，在挖空土体的空心钢管桩内插入导管进行引流水，钢管桩内加入反滤料，直至钢管桩内不再有涌水的现象，再在钢管桩内喷射混凝土，一层反滤料加一层混凝土依次叠加成钢管桩；
步骤四：在坑内涌水点两侧重复上述步骤打入钢管桩围堰，且在坑内涌水处加反滤料，直至停止涌水，再在基坑底部铺设混凝土垫层；
步骤五：根据基坑加钢板桩后的丈量尺寸，对钢支撑进行吊装，施加预应力，采用加腹板后电焊连接，维持钢板桩的稳定；
步骤六：将锚杆插入钢板桩及钢管桩预留孔内，进行孔内注浆处理，锚杆从坑内钢支撑穿出，在锚杆与钢支撑接触处施焊一块钢板，进行锚杆与钢支撑的固定。
进一步的，所述步骤二中，用于做围护墙的钢板桩依次沿基坑边线打入土内，所述钢板桩呈内凹外凸形，两两相邻钢板桩通过锁扣连接，每5米钢板桩在锁扣连接处两侧自上至下依次打孔。
进一步的，所述步骤二中，所述钢管桩为直径600毫米的空心钢管桩，沿基坑边线在基坑外围分两排打入，近于基坑边线的钢管桩每0.5米打入一根，远于基坑边线的钢管桩同样设置桩间距为0.5米，且两排桩位置错列排布，且根据地质勘察图，桩进土深度保证穿过含水层或地下水流区。
进一步的，所述步骤三中，分别在钢板桩及钢管桩上钻孔作为插锚预留孔，钢板桩上孔洞及钢管桩两侧孔洞连线与钢管桩成30度夹角，考虑锚杆横向分力增大，对由于管涌向坑内发生位移的钢板桩有拉力作用。
进一步的，所述步骤四中，所述反滤料为粒径较大的碎石，反滤料包括碎石和细砂，在基坑底铺设的防水混凝土垫层的厚度为150毫米；
进一步的，所述步骤五中，垂直于钢板桩自上向下布置两层钢支撑施加预应力顶住钢板桩，其中钢支撑为工字型钢材，工字型钢端头与钢板桩接触部位采用施焊方式连接。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
（1）钢管桩与高压旋喷桩相比，钢管桩既能够很好地进行止水又能有效防止塌孔；（2）在钢管围堰内先加入反滤料相比于直接注浆成桩，加入细砂和碎石反滤料能更达到快速止水的效果；（3）通过对钢管注浆成桩，当浆液凝结后，能将涌水现象彻底消除；（4）增加锚杆支护，对特定的钢板桩支护提供了进一步的维稳效果；（5）各部件之间采用焊接，操作简单，强度高，使用安全。
附图说明
图1为本发明实施例所述基坑管涌治理方法的流程示意图
图2为本发明实施例的左视剖面示意图；
图3为本发明实施例的坑内钢管桩注浆示意图；
1、钢板桩；2、钢管桩；3、锚杆；4、钢支撑；5、混凝土垫层；6、反滤料；7、注浆管；8；注浆车。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。
如图2-3所示，本实施例所提出的钢板桩支护基坑管涌的治理方法所涉及的施工部件包括钢板桩1、钢管桩2、锚杆3、钢支撑4、混凝土垫层5、反滤料6、注浆管7和注浆车8，施工时，钢管桩2与钢板桩1保持同等桩长垂直进入土体，钢板桩1与钢支撑4保持垂直，混凝土垫层5全部覆盖涌水点两侧钢管桩及涌水点处反滤料，反滤料6包括细砂和碎石，锚杆3利用打孔注浆的方式固定进钢板桩1及钢管桩2内，再通过穿过钢支撑4的预留孔穿出进行施焊固定。
具体的，如图1所示，本实施例提出的钢板桩支护基坑管涌的治理方法包括以下步骤：
步骤一：根据地勘报告确定第一个桩孔位置，先进行辅助导向桩的插打施工，设置导向架，所述辅助导向桩及导向架均为确定桩位保证打桩方向垂直的辅助工具，再利用电动振动桩锤的夹具吊起用于基坑止水的第一根钢管桩，插入导向架，启动电动振动桩锤将打入土里；
步骤二：拆除导向架，拔出辅助导向桩，重复上述步骤，沿钢板桩支护在基坑外依次打入钢管桩作为围堰，且保证钢管桩与基坑内钢板桩长相同；
基坑内用于做围护墙的钢板桩依次沿基坑边线打入土内，所述钢板桩呈内凹外凸形，两两相邻钢板桩通过锁扣连接，每5米钢板桩在锁扣连接处两侧自上至下依次打孔；
考虑到当基坑开挖深度超过地下含水层，地下水压力较大时，基坑底容易发生管涌，故在地下水走向上游区，即坑外设置不透水钢管桩止水；钢管桩围堰的承载力较大，截面抗弯性能远大于钢板桩，能避免钢板桩埋深在地下含水层时，水压力过大而发生变形，为基坑的稳定性提供双重保险；
另外，本实施例中，所述钢管桩为直径600毫米的空心钢管桩，沿基坑边线在基坑外围分两排打入，近于基坑边线的钢管桩每0.5米打入一根，远于基坑边线的钢管桩同样设置桩间距为0.5米，且两排桩位置错列排布，根据地质勘察图，桩进土深度保证穿过含水层或地下水流区；
步骤三：利用专用取土装置挖空钢管桩内土体，在挖空土体的空心钢管桩内插入导管进行引流水，钢管桩内加入反滤料，直至钢管桩内不再有涌水的现象，再在钢管桩内喷射混凝土，一层反滤料加一层混凝土依次叠加成钢管桩；
在孔内穿入高强螺栓，分别在钢板桩及钢管桩上钻孔作为插锚预留孔，钢板桩上孔洞及钢管桩两侧孔洞连线与钢管桩成30度夹角；
步骤四：在坑内涌水点两侧重复上述步骤打入钢管桩围堰，且在坑内涌水处加反滤料，直至停止涌水，再在基坑底部铺设混凝土垫层；
对于坑内管涌口处，在涌水口处铺设反滤料，涌水口处两侧同基坑外钢管桩制作方法相同，所述反滤料为粒径较大的碎石，比如本实施例反滤料包括碎石和细砂，使地下渗流水可以流出而土粒被阻隔，能够有效地防止土粒受水流作用被带出土体外而导致的土体破坏，其中，在基坑底铺设的防水混凝土垫层的厚度为150毫米；
步骤五：根据基坑加钢板桩后的丈量尺寸，对钢支撑进行吊装，施加预应力，采用加腹板后电焊连接，维持钢板桩的稳定；
垂直于钢板桩自上向下布置两层钢支撑施加预应力顶住钢板桩，其中钢支撑为工字型钢材，工字型钢端头与钢板桩接触部位采用施焊方式连接；
步骤六：将锚杆插入钢板桩及钢管桩预留孔内，进行孔内注浆处理，锚杆从坑内钢支撑穿出，在锚杆与钢支撑接触处施焊一块钢板，进行锚杆与钢支撑的固定；
锚杆插入钢板桩及钢管桩内，通过锚杆杆件的纵向拉力作用，克服了岩土体的抗拉能力，增加了岩土体的粘聚性，再穿出钢支撑进行焊接，保证了钢板桩的稳定。
本方案通过在钢板桩外侧附加钢管做围堰，放入导管引排水，加入反滤料并进行注浆成钢管桩，在坑内涌水处加入反滤料，涌水处两侧做钢管桩，待基坑底部钢管桩完成后，在基坑底铺设混凝土垫层；在钢板桩、钢管桩打孔斜插锚杆，将锚杆与钢支撑焊接，以保证钢板桩的稳定，克服基坑管涌的目的，具有更好的实际应用和推广价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种钢板桩支护基坑管涌的治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据地勘报告确定第一个桩孔位置，先进行辅助导向桩的插打施工，设置导向架，然后吊起第一根钢管桩插入导向架，并将其打入土里；
步骤二：拆除导向架，拔出辅助导向桩，重复上述步骤，沿钢板桩支护在基坑外依次打入钢管桩作为围堰，且保证钢管桩与基坑内钢板桩长相同；
步骤三：挖空钢管桩内土体，在挖空土体的空心钢管桩内插入导管进行引流水，钢管桩内加入反滤料，直至钢管桩内不再有涌水的现象，再在钢管桩内喷射混凝土，一层反滤料加一层混凝土依次叠加成桩；
步骤四：在坑内涌水点两侧重复上述步骤打入钢管桩围堰，且在坑内涌水处加反滤料，直至停止涌水，再在基坑底部铺设混凝土垫层；
步骤五：根据基坑加钢板桩后的丈量尺寸，对钢支撑进行吊装，施加预应力，采用加腹板后电焊连接；
步骤六：将锚杆插入钢板桩及钢管桩预留孔内，进行孔内注浆处理，锚杆从坑内钢支撑穿出，在锚杆与钢支撑接触处施焊钢板进行锚杆与钢支撑的固定；
所述步骤二中，用做围护墙的钢板桩依次沿基坑边线打入土内，所述钢板桩呈内凹外凸形，两两相邻钢板桩通过锁扣连接，钢板桩在锁扣连接处两侧自上至下依次打孔；所述步骤三中，分别在钢板桩及钢管桩上钻孔作为插锚预留孔，钢板桩上孔洞及钢管桩两侧孔洞连线与钢管桩呈30度夹角。
2.根据权利要求1所述的钢板桩支护基坑管涌的治理方法，其特征在于：所述步骤二中，所述钢管桩沿基坑边线在基坑外围分两排打入，且两排桩位置错列排布，且桩进土深度保证穿过含水层或地下水流区。
3.根据权利要求1所述的钢板桩支护基坑管涌的治理方法，其特征在于：所述步骤四中，所述反滤料包括碎石和细砂，在基坑底铺设的防水混凝土垫层的厚度至少为150毫米。
4.根据权利要求1所述的钢板桩支护基坑管涌的治理方法，其特征在于：所述步骤五中，垂直于钢板桩自上向下布置两层钢支撑施加预应力顶住钢板桩，其中钢支撑为工字型钢材，工字型钢端头与钢板桩接触部位采用施焊方式连接。
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