CN114232638B - 锚碇支护结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种锚碇支护结构,其包括沿基坑的预设边界外周呈环形排列的多个桩基,所述桩基嵌入中风化岩层中,相邻的两个所述桩基之间通过开挖二期槽并设置地下墙将所述桩基连接形成整体,每个所述桩基沿基坑预设边界的周线的两侧均预留有与二期槽连通的导向槽,所述二期槽处地下墙与其连接的桩基嵌合设置,所述桩基与二期槽处地下墙的接缝处外侧采用高压旋转喷桩形成有封水层。本申请采用了排桩和铣接头结合的支护方案,即通过设置二期槽及其地下墙以将全部桩基连接形成整体,能够大大提高了本申请锚碇支护结构的止水性,结构强度高,并且施工过程无需内衬、支撑等,能够缩短施工工期,降低工程造价。
Description
技术领域
本申请涉及基坑支护领域,尤其涉及一种锚碇支护结构。
背景技术
目前,随着社会的发展,城市土地资源越来越稀缺,在地面以上建筑无法满足人们需求的时候,就会导致越来越多的地下空间使用需求,目前的地下空间想要扩大使用率,只能是横向扩大其自身的区域,或是纵向增加地下空间的深度,在现代城市中,横向扩大地下空间的区域显然是不太可能,会影响其它城市建筑,这就使得纵向增加地下空间的深度得到越来越多的建筑学家们的关注。
目前,在对地下空间进行施工的过程中,特别是进行深基坑挡墙的施工时,虽然有的挡墙采用了咬合桩设计以同时实现挡土和止水的目的,然而,为了确保能够实现深基坑的挡土,锚杆经常被采用,以增强桩体的挡土抗压能力,基坑越深土体的压力就越大,需要采用的锚杆就越多,或者,可以将制作挡墙的桩体全部换成混凝土桩体,以提高抗折性,然而,这两种方法都会导致较高的成本,再者,上述的咬合桩挡墙的设计其咬合的紧实度在桩体浇筑时就已经决定,一旦紧实度出现问题后期很难改变,从而会导致止水效果不佳。
发明内容
本申请的目的旨在提供一种结构强度高、止水性能高的锚碇支护结构。
为了实现上述目的,本申请提供以下技术方案:
一种锚碇支护结构,包括沿基坑的预设边界外周呈环形排列的多个桩基,所述桩基嵌入中风化岩层中,相邻的两个所述桩基之间通过开挖二期槽并设置地下墙将所述桩基连接形成整体,每个所述桩基沿基坑预设边界的周线的两侧均预留有与二期槽连通的导向槽,所述二期槽处地下墙与其连接的桩基嵌合设置,所述桩基与二期槽处地下墙的接缝处外侧采用高压旋转喷桩形成有封水层。
进一步设置:所述桩基与二期槽处地下墙的接缝处外侧采用高压旋转喷桩形成有封水层。
进一步设置:所述桩基内置桩基钢筋笼,所述桩基钢筋笼包括两组相对设置的弧形钢筋段及连接两组所述弧形钢筋段两端的两组连接钢筋段,所述弧形钢筋段的弧度与所述桩基的弧度相适配,所述连接钢筋段与所述二期槽的边缘平齐设置。
进一步设置:沿所述桩基钢筋笼的周边设置多根声测管,所述声测管还可用作灌浆管。
进一步设置:所述水泥搅拌桩用作所述桩基及所述二期槽处地下墙的支护结构,所述水泥搅拌桩的处理深度到达淤泥层底。
进一步设置:相邻的所述水泥搅拌桩之间咬合范围为9~11cm。
进一步设置:所述桩基及所述二期槽处地下墙的顶部沿基坑的外周设有环形的冠梁,所述冠梁连接全部桩基及二期槽处地下墙。
进一步设置:所述冠梁的内侧悬出所述桩基及所述二期槽处地下墙的内侧,所述冠梁的外侧与桩基及二期槽处地下墙的外侧齐平。
进一步设置:还包括位于由所述桩基和所述二期槽处地下墙围护形成基坑的外周的环形便道,所述环形便道的底部设有呈梅花形设置的水泥搅拌桩。
进一步设置:所述环形便道的外侧设有环形排水沟。
相比现有技术,本申请的方案具有以下优点:
1、在本申请的锚碇支护结构中,采用了排桩和铣接头结合的支护方案,即通过设置二期槽及其地下墙以将全部桩基连接形成整体,能够大大提高了本申请锚碇支护结构的止水性,结构强度高,并且施工过程无需内衬、支撑等,能够缩短施工工期,降低工程造价。
2、在本申请的锚碇支护结构中,在桩基及二期槽处地下墙的外周设置相互咬合的水泥搅拌桩,可用作桩基及二期槽处下墙的支护结构,并且本实施例中的水泥搅拌桩的处理深度达到淤泥层底,能够降低淤泥层对桩基造成的偏位、倾斜、断桩的影响,提升地基整体的牢固性。
3、在本申请的锚碇支护结构中,本申请通过在桩基及二期槽处地下墙顶部设置冠梁,可将全部桩基及二期槽处地下墙连接形成整体,以提高本申请锚碇支护结构的整体性,并能够用于支承、分布和传递所述支撑锚碇结构的上部结构的荷载,防止基坑顶部边缘产生坍塌。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请锚碇支护结构的平面示意图;
图2为本申请锚碇支护结构的结构示意图;
图3为本申请锚碇支护结构中桩基与二期槽的结构示意图;
图4为本申请锚碇支护结构中桩基、二期槽及水泥搅拌桩的立面结构示意图;
图5为本申请锚碇支护结构中环形便道的立面结构示意图;
图6为本申请锚碇支护结构的施工方法的流程示意图。
图中,1、桩基;11、钢护筒;2、二期槽;3、水泥搅拌桩;4、环形便道;41、支撑搅拌桩;42、排水沟;43、沉淀池;44、锚碇材料存放场地;5、冠梁。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
请参见图1至图6,针对现有基坑围堰止水性较差的问题,本申请提供了一种锚碇支护结构及其施工方法,采用了排桩和铣接头结合的支护方案,大大提高了本申请锚碇支护结构的止水性,并且施工过程无需内衬、支撑等,能够缩短施工工期,降低工程造价。
请结合图1、图2和图3,所述锚碇支护结构包括沿基坑的预设边界外周呈环形排列的多个桩基1,相邻的两个所述桩基1之间通过开挖二期槽2并设置地下墙以将全部所述桩基1连接形成整体,且每个所述桩基1沿基坑预设边界的周线的两侧均预留有用于为二期槽2的开挖提供导向作用的导向槽,所述导向槽与二期槽2连通,使得后续在所述二期槽2内施工的地下墙与其连接的桩基1嵌合设置。所述二期槽处的地下墙与桩基之间嵌合设置能够增强地下墙与桩基的连接强度,使得桩基与地下墙形成具有良好防渗、截水作用的连续挡土支护结构,对比于普通的钻孔排桩,能够大幅提高支护结构的抗剪强度和安全性,并且嵌合结构能够避免地下墙与桩基之间产生相对滑移的现象,结构稳定高。
另外,需要说明的是,本实施例所施工区域根据钻孔统计,覆盖层为沉积的表面淤泥,层厚在2.00-10.70m之间,下伏基岩为强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、强风化砂岩、中风化砂岩,该区域的中风化砂岩层顶埋深11.20~18.00m,层顶标高在-18.08~11.07m之间,层位相对稳定。故本申请的桩基1嵌入到中风化砂岩中来作为桩基1的天然地基持力层,且所述桩基1嵌入中分化砂岩层的深度不少于5m。
所述桩基1内置有桩基钢筋笼,所述桩基钢筋笼包括两组相对设置的弧形钢筋段及连接两组所述弧形钢筋段的两段的两组连接钢筋段,所述弧形钢筋段的弧度与所述桩基1的弧度相适配,而两段所述连接钢筋段分别靠近于所述桩基1预留的导向槽设置。所述导向槽位于所述桩基1沿基坑周线的两侧边上,可使后续施工的二期槽2位于基坑周线的切线上。
本申请通过在所述二期槽2内设置地下墙以将所述桩基1连接形成整体,在所述桩基1与所述二期槽2处地下墙的接缝处外侧还通过高压旋转喷桩以形成封水层,可进一步提高本申请锚碇支护结构的止水性。
此外,为了检测桩基1的质量,可在桩基1内部的桩基钢筋笼上绑扎多根声测管,多根所述声测管沿所述桩基钢筋笼的周边均匀布置,所述声测管的上端与施工桩基1用的护筒顶齐平,其下端延伸至桩底。所述声测管主要用作桩基1深度检测的通道,另外所述声测管延伸至桩底,还可用作桩底灌浆的通道。所述声测管采用分节式结构,以便于运输、施工,且所述声测管的分节长度与所述桩基钢筋笼的分节长度一致,从而方便施工每节钢筋笼的同时绑扎固定声测管。
所述桩基1及所述二期槽2处地下墙的外周还外周还布设有多个相互咬合的水泥搅拌桩3,所述水泥搅拌桩3用作所述桩基1及所述二期槽2处地下墙的支护结构。优选地,本实施例中的水泥搅拌桩3的处理深度达到淤泥层底,以降低淤泥层对桩基1造成的偏位、倾斜、断桩的影响,能够提升地基整体的牢固性。且在本实施例中,所述水泥搅拌桩3的直径为60cm,相邻的两个所述水泥搅拌桩3之间的咬合范围为9~11cm,从而确保本申请水泥搅拌桩3之间的结构强度。
请参见图5,所述桩基1及所述二期槽2处地下墙的顶部设有沿基坑周向延伸的环形冠梁5,所述冠梁5连接全部的所述桩基1及二期槽2处地下墙,以提高本申请锚碇支护结构的整体性,并能够用于支承、分布和传递所述支撑锚碇结构的上部结构的荷载,防止基坑顶部边缘产生坍塌。
进一步地,所述冠梁5的内侧悬出所述于所桩基1及所述二期槽2处地下墙的内侧,而所述冠梁5的外侧与所述桩基1及二期槽2处地下墙的外侧齐平。
此外,本申请的锚碇支护结构还包括位于基坑外部的环形便道4,所述环形便道4方便工人行走、施工。所述环形便道4的底部还设有呈梅花形布置的水泥搅拌桩3,提高所述环形便道4的结构稳定性。
本申请的环形便道4填筑包括以下步骤:首先,才有用取土场素填土进行便道拉通,然后采用素填土进行环形便道4的填筑,环形便道4填筑完成后,通过设置所述呈梅花形布置的支撑搅拌桩41对环形便道4进行加固。随后,即可进行锚碇支护结构的施工,待支护锚碇机构施工完成后,利用锚碇支护结构内部产生的强风化泥质粉砂岩层进行锚碇材料存放场地44的填筑,所述锚碇材料存放场地44位于所述环形便道4外并限制在便道拉通的范围之内。
另外,本申请的填筑施工应当按照路基填筑轨道进行施工,填筑过程采用压路机进行分层压实处理,填筑时还需对填筑边坡采用塑料彩条布对填筑边坡进行防护,防止涨退潮将填筑土冲到海上。环形便道4的填筑施工完成后,还要进行便道硬化处理,本实施例中的环形便道4采用15cm水稳加上20cmC20砼的结构形式进行硬化加固。
所述环形便道4的外侧还设有环形排水沟42,所述排水沟42连接有沉淀池43,可通过所述环形排水沟42将施工用水排离,利用沉淀池43对施工用水进行净化处理,以减少对环境造成影响。
综上,本申请采用了大直径咬合桩围护的重力式锚碇支护结构,锚碇基础采用排桩+铣接头连接形成环状支护的施工方案,能够提高桩基1之间的连接强度,接头止水效果好,适用于超深地下连续墙施工,并且施工过程无需另外设置内衬、支撑等,能够缩短施工工期,降低工程造价。
另外,请结合图6,上述锚碇支护结构的施工方法具体包括以下步骤:
(1)根据待施工基坑的预设边界桩基1的施工位置,施工桩基1并在桩基1沿基坑周向的两侧预设导向槽。
由于本申请基坑的施工区域位于海岸边浅滩位置,故可先在待施工基坑处进行环形便道4的施工,便于施工人员进行施工及施工材料的运输,环形便道4的施工步骤详见前文。
根据待施工基坑的预设边界确定好桩基1的施工位置后,利用挖机整平施工区域,并进行桩基1施工测量,具体包括桩基1中心位置放样、桩底高程控制和成孔倾斜度测量及成桩验收的施工控制。例如,桩中心位置的放样可采用极坐标法分别测放出桩位的设计纵、横轴线,即过桩基1的中心点分别引四根护桩,在桩基1施工过程中利用四根护桩不定期的进行桩基1轴线进行复核,以便及时发现偏位及时纠偏,并用全站仪进行护桩的复核,确保桩基1施工的各项精度。
在测量桩位放样完成后,沿桩基1周围进行水泥搅拌桩3的施工,以作为后续施工桩基1及二期槽2处地下墙的支护结构,并且相邻的水泥搅拌桩3之间相互咬合,提高支护结构的结构强度,防止施工桩基1及二期槽2的过程的地面水流入,能够增高桩孔内的水压力,防止塌孔情况发生。
施工桩基1时,先在施工完成的水泥搅拌桩3内侧插打桩基1施工用钢护筒11,且经过测量复测钢护筒11偏位符合设计及规范要求后,方可进行钻机就位工作。本实施例中采用旋挖钻机进行钻孔作业,施工过程必须保持旋挖钻机稳定。还需根据不同的地质情况选用不同的钻斗,具体对于粉土、粉砂、粘土等易钻进的底层,旋挖钻斗可选择为涂层双底捞砂钻斗,钻斗牙齿可选择为斗齿;对于中风化岩层等难钻进的涂层,可先选择筒钻钻头将底层岩石磨碎后,在用捞砂钻斗将钻渣捞出。
在旋挖钻施工时,应常检查钻头的磨损情况,多次测量钻头的直径,当磨损严重时,立即采用加焊的方式对钻头进行修补,另对于磨损严重的钻头牙齿应及时更换或修补,确保钻孔过程的顺利。
钻孔过程中,还应注意钻进速率的控制,避免进尺过快造成的塌孔埋钻事故,本实施例中的钻斗的升降速率要控制宜控制在0.75~0.80m/s之间。在粉砂层或亚砂层中,升降速度应更加缓慢;而在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。钻孔作业应连续进行,不得中断。当钻孔深度达到设计要求后,需要复测护筒顶标高、检测终孔孔深以及孔底沉渣厚度。
桩基1成孔检测完毕后,需立即进行进行清空。清空的目的是清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过后沉渣而降级桩基1的承载力。本实施例中的清孔作业采用置换泥浆的方式,桩孔内流入稀释后的优质泥浆,将孔底沉渣和孔内钻渣组件清出孔内。
清孔作业时,整个泥浆循环系统如下:泥浆箱→桩孔→沉淀池→泥浆箱,沉淀池的设置不宜过小或过大,过小时沉淀过慢,会加长清孔时间。而过大则加大了后期处理泥浆箱的工作量,清孔循环采用两台泥浆泵同时进行,从而提高清孔效率。
完成清孔作业后,在桩孔中下放预制的桩基钢筋笼及混凝土灌注导管,在下放桩基钢筋笼前,根据桩基钢筋笼角点进行放样并做定位护桩,在下放桩基钢筋笼时,利用所述定位护桩及所述限位钢箱来保证桩基钢筋笼下放的垂直度。此外,还可在桩孔内沿基坑预设边界的两侧先放置限位钢箱,以可在后续浇筑成形的桩基1两侧形成导向槽。
在下放安装桩基钢筋笼的同时,还可对应安装声测管。本实施例中的桩基钢筋笼沿高度方向分为多节,即形成分节钢筋笼,所述声测管对应于桩基钢筋笼亦采用分节的形式,其中底节钢筋笼声测管采用一端封闭式的底管,其余声测管采用一头直管,另一头为焊接连接管。所述声测管的下口焊接固定在桩基钢筋笼上,其余用的钢筋加工成U型卡槽结构且每间隔2m将声测管焊接固定在桩基钢筋笼上。
每节桩基钢筋笼对接完后,对接声测管、固定牢靠,并保证成桩后的声测管互相平行,声测管内灌水检查其是否漏水,声测管底与桩基钢筋笼辅笼底平齐,声测管顶口堵死,声测管顶节外露高度满足检测要求。每节钢筋笼下放时应将声测管灌满清水,然后略微提高桩基钢筋笼,并停滞一段时间观察声测管内水位,若水位无任何变化则表明声测管密实无漏,则可用套管插入上、下节声测管后,进行下放;若水位有所下降,则应将桩基钢筋笼缓慢提起,查找漏水位置,并予以封堵,封堵完毕即可将提起的桩基钢筋笼插入下放。
桩基钢筋笼下放完毕后,进行混凝土灌注导管的下放,本实施例中的混凝土灌注导管采用专用的螺旋丝扣导管,螺旋丝扣导管采用360mm内径导管,中间节长2.5m,最下节长4~5m,配备0.5m、1m、1.5m非标准节。混凝土灌注导管在使用前和使用一端时间后,对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外,还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。例如,本申请在进行水密承压试验时,进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍。
混凝土灌注导管在进行水密承压时,实际也对混凝土灌注导管进行了一次试拼试验,混凝土灌注导管试拼后的总长度应满足最长桩浇筑砼的需要,混凝土灌注导管采取自下而上的顺序编号,且严格保持导管的组合顺序,对于水密试验漏水不合格的导管,记录其导管编号,坚决不能使用,导管组拼后轴线差,不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。
待混凝土灌注导管下放完毕后,施工人员采用测锤对孔底沉淀厚度进行检测,同时再次对孔内泥浆性能指标进行检测,如不符合泥浆指标与或超过沉淀厚度规定的应进行二次清孔。本实施例中采用空压机气举反循环进行二次清孔。二次清孔结束后,经施工人员检测合格,即可拆除空压机开始灌注水下混凝土。
混凝土的灌注分为首批混凝土灌注和正常混凝土灌注,首批混凝土采用拔塞法施工工艺,由吊车小钩钩住塞子,大钩钩住大料斗,准备工作做好后,用塞子堵住大料斗的出口,当集料斗内混凝土方量达到理论的首批混凝土灌注量后,拔出大料斗里塞子,使混凝土沿导管下落。整个混凝土灌注过程中,应保持混凝土不间断灌注,从而完成首批混凝土的灌注。
首批混凝土灌注成功后,随即转入正常灌注阶段,混凝土通过罐车运输至墩位处,经输送泵不断地通过大料斗及导管灌注至孔内,直至完成整根桩的浇筑。在混凝土灌注过程中,后续混凝土要沿导管壁徐徐灌入,以免在导管内形成高压气囊而导致堵管。另外,为保证桩基1础混凝土的密实,要定时抽插、抖动导管,但提升幅度不宜过大,达到振捣和避免粘管的效果。在混凝土灌注过程中,应将桩孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放。
待灌注混凝土初凝后,可将桩基1两侧的限位钢箱拔除,从而在桩基1的两侧形成用于后续施工用的导向槽。待桩基1混凝土施工完成且砼达到检测要求后,可用全自动超声波桩基1成孔检测对桩基1进行检测,即利用超声波脉冲穿过桩基1泥浆及钻孔侧壁后部分被反射回来经接收器转换成电信号输往操作仪,依据反射信号的强弱和反射时间差,操作仪实时绘制出孔壁曲线。
(2)在相邻的两个桩基1之间确定二期槽2的位置并开挖。
根据设计图纸确定二期槽2的位置,并在施工二期槽2前,在二期槽2的位置处设置导墙,通过导墙来保护二期槽2槽口及保证槽段位置的准确性,同时,导墙还可用作支撑施工设备及焊接钢筋笼的接长,可用于调节孔内液面,明确施工位置,防止二期槽2槽壁顶部的坍塌。
具体地,每个二期槽2处的导墙包括分设于该二期槽2沿基坑预设边界两侧的两个L型钢筋混凝土墙。导墙在施工时,先根据桩基1二期槽2轴线定出导墙挖土位置,然后采用机械挖土和人工修正相结合的方法开挖导墙,在开挖出绑扎导墙钢筋、模板,随后进行砼浇筑,待砼达到一定强度后方可对导墙进行拆模,同时在导墙的内墙上面分层支撑,防止导墙向内挤压。导墙模板拆完并加撑后,立即在导墙背后分层回填粘性土并压实。
另外,导墙的施工缝采用收口网,增加钢筋插筋,使导墙成为整体,减少渗水的情况,施工缝还应与桩基1及二期槽2接头错开。
待导墙施工完成并自然养护到70%设计强度以上时,方可进行二期槽2成槽作业。施工二期槽2时,可采用纯铣法和/或凿铣法进行开挖。
其中,纯铣法采用抓铣成槽,当施工上部淤泥地层时,采用绳索抓斗开孔;当施工下部强~中风化岩石时,利用铣槽机进行铣槽。凿铣法则用于在遇到岩石强度高的情况下,通过凿铣法将铣槽机的标准轮替换为锥轮,并采用钢丝绳吊车重凿配合铣槽机进行开挖。
铣槽机在对二期槽2进行铣槽时,必须使用导向架,以确保成槽过程中对二期槽2的精确定位。成槽过程中还需保证二期槽2的精度,施工工人可通过目测法来进行初步判断,使槽段开挖垂直度偏差在最大允许值范围之内。同时,在铣槽机上设有纠偏装置,可以随挖随进行纠偏,确保成槽的垂直度,根据安装在液压成槽机上的探头,随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上,驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压成槽机上的液压推板进行动态的纠偏,这样通过成槽中不断进行准确的动态纠偏,确保二期槽2的垂直精度要求。另外在铣槽时要保持钢丝绳受力状态,便于控制精度。
二期槽2在完成铣槽后,利用铣槽机及其泥浆分离系统对二期槽2进行吸泵法来清孔换浆,将铣槽机的铣削头置于二期槽2槽底并保持铣轮旋转,铣削头中的泥浆泵将槽底的泥浆输送至地面的泥浆分离器,由泥浆分离器的振动筛除去大颗粒钻碴后,再进入旋流器分离泥浆中的粉细砂,经净化后的泥浆再回流到二期槽2内,如此循环往复以完成二期槽2内泥浆的置换。
换浆回收泥浆过程中,必须用泥浆分离系统对回收泥浆进行分离,分离后泥浆应经过检测,合格的泥浆继续循环使用,不合格的作废弃处理。
此外,为了提高接头处的抗渗和抗剪性能,在对二期槽2进行清孔前,还需在桩基1的导向槽槽壁处进行刷壁清洗。
(3)在二期槽2处施工地下墙以将相邻的桩基1连接形成整体。
首先,吊放预制的地下墙钢筋笼,并确保地下墙钢筋笼下放的垂直度。并且为防止地下墙钢筋笼在起吊时发生过大的弯曲变形,本申请采用一台主履带起重机及一台副履带吊配合吊装作业。具体地,指挥主履带起重机和副履带吊对待下放的地下墙钢筋笼同时平吊,待地下墙钢筋笼吊至距离地面0.3~0.5m后,主履带起重机向上提钩,而后根据地下墙钢筋笼尾部与地面的距离,指挥副履带吊配合提钩。地下墙钢筋笼掉起后,主履带起重机向左(或向右)侧旋转,副履带吊顺转至合适位置以使地下墙钢筋笼逐渐垂直于地面。当地下墙钢筋笼完全垂直于地面并稳定后,起重工人可操控卸除地下墙钢筋笼上的副履带吊,然后指挥主主履带起重机吊装地下墙钢筋笼插入二期槽2中。插入钢筋笼时,吊点中心必须对准二期槽2的中心,然后徐徐下降垂直而又准确地将钢筋笼吊放入槽内。此时必须注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢筋笼产生横向摆动,造成槽壁坍塌。
地下墙钢筋笼吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼的变形,起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖引,以防造成下端钢筋弯曲变形,同时防止钢筋笼吊起后在空中发生摆动,要在钢筋笼下端系上拽引绳以人力操纵。
地下墙钢筋笼安装完成后,安装二期槽灌注导管,二期槽灌注导管的安放中心与桩基1中心在同一条线上。安装好的二期槽灌注导管还可用作二期槽2的二次清孔作用,清孔结束后对孔深等指标进行检测。
二期槽2地下墙的混凝土浇筑采用大料斗和小料斗相配合,且二期槽2处地下墙的混凝土亦分为首批混凝土灌注和正常混凝土灌注。
具体地,首批混凝土灌注直接由罐车送至大料斗,大料斗装满料后,更换另一台罐车与大料斗下料时同时灌注。孔口料斗采用手动阀门密封,即在料斗的底部、导管的顶口以上位置安装阀门封住导管口。阀门通过焊接钢筋伸出来,首批混凝土灌注时可手工打开阀门,混凝土就会自然下落。当大料斗内混凝土灌满后,进行混凝土初灌,迅速打开大料斗手动阀门开关,使混凝土不间断的经溜槽至孔口料斗内沿导管灌入孔底,同时罐车连续大料斗内补充混凝土,从而完成首批混凝土的灌注。
首批混凝土灌注完成后,随即更换小料斗进行正常混凝土的灌注,从而通过小料斗及二期槽灌注导管进行混凝土的灌注。在混凝土灌注的过程中,需将二期槽灌注导管不断进行拆除,具体在本实施例中设置了灌注架,通过灌注架可方便二期槽灌注导管的提升及拆除,灌注时二期槽灌注导管的埋深控制在2~6m,而在每次拆除二期槽灌注导管后,二期槽灌注导管的底口埋置深度不小于2m,同时最多不超过6m。
而后,对施工完成的桩基1及二期槽2处地下墙进行封水加固处理,具体采用高压旋喷桩对桩基1及二期槽2处地下墙的外侧喷射注浆以形成加固防水层。
具体地,高压旋喷桩待桩基1及二期槽2处地下墙的强度达到80%可进行施工,本实施例中的高压旋喷桩的加固位置为桩基1与地下墙接头外0.3~0.4m处,加固的范围为2~-23.1m。并且,高压旋喷桩施工采用单重管法,其气压不小于0.7MPa,水泥浆液压力不小于20MPa,同时,旋喷提成速度为15~25cm/min。当注浆管置入钻孔,喷嘴达到设计标高即可喷射注浆,喷射注浆参数达到规定值后,按旋喷桩的工艺要求,提升注浆管,由下而上喷射注浆。钻杆在提升过程中的转速为15~20r/min,注浆管分段提升的搭接长度宜大于300mm。
(4)重复上述步骤直至完成全部桩基1、二期槽2及其地下墙的施工;
(5)在施工完成的桩基1及二期槽2处地下墙的顶部施工冠梁5。
本申请通过施工冠梁5以将全部桩基1及二期槽2处地下墙连接形成整体,本实施例中将冠梁5平面均分为4个长度单元进行施工,且每个长度单元间设置后浇段,则本申请施工冠梁5包括以下步骤:
首先,待全部桩基1及二期槽2处地下墙施工完全且混凝土达到设计强度80%后,分段拆除内侧导墙,导墙混凝土可采用反铲配液压泡破碎,并由反铲撞车运至指定地点处理。
导墙拆除后即可按照设计图纸定出冠梁5基坑开挖的施工路线,并根据施工路线从桥梁轴线开始,并沿圆弧对称开挖冠梁5基坑。冠梁5基坑采用放坡开挖,本实施例的开挖坡度为1:1,并且对桩基1及二期槽2处地下墙的超灌混凝土进行凿除,露出新鲜混凝土面与冠梁5结构,以保持桩基1及二期槽2处地下墙墙顶的完整性。
接着,安装在冠梁5基坑处安装冠梁5的模板及预埋件,其中,冠梁5的模板包括侧模及端模,而冠梁5的底模采用桩基1及二期槽2地下墙顶部的混凝土硬化层,侧模板采用大块定性钢模板,端模采用收口网免拆模板。预埋件包括散索鞍基础与锚块连接筋、爬梯安装预埋件、防离析导管牛腿支架和操作平台预埋件、基坑施工供水管预埋件、基坑安全防护栏杆预埋件。
然后,根据冠梁5土体开挖的顺序,沿圆弧对称浇筑冠梁5,最后再浇筑后浇段,完成冠梁5的施工。
本申请的锚碇支护结构的施工方法步骤简单,施工过程中无需另外施加内衬、支撑,很大程度的缩短了施工工期,降低了工程造价;在施工前进行了便道的修筑,便于工人的施工和材料的存放,极大地提高施工效率。以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种锚碇支护结构,其特征是:包括沿基坑的预设边界外周呈环形排列的多个桩基,所述桩基嵌入中风化岩层中,相邻的两个所述桩基之间通过开挖二期槽并设置地下墙将所述桩基连接形成整体,每个所述桩基沿基坑预设边界的周线的两侧均预留有与二期槽连通的导向槽,所述二期槽处地下墙与其连接的桩基嵌合设置,所述桩基与二期槽处地下墙的接缝处外侧采用高压旋转喷桩形成有封水层,所述桩基内置桩基钢筋笼,所述桩基钢筋笼包括两组相对设置的弧形钢筋段及连接两组所述弧形钢筋段两端的两组连接钢筋段,所述弧形钢筋段的弧度与所述桩基的弧度相适配,所述连接钢筋段与所述二期槽的边缘平齐设置;
在下放桩基钢筋笼前,根据桩基钢筋笼角点进行放样并做定位护桩,在桩孔内沿基坑预设边界的两侧先放置限位钢箱,以在后续浇筑成形的桩基两侧形成导向槽,在下放桩基钢筋笼时,利用定位护桩及限位钢箱来保证桩基钢筋笼下放的垂直度。
2.根据权利要求1所述的锚碇支护结构,其特征是:所述桩基与二期槽处地下墙的接缝处外侧采用高压旋转喷桩形成有封水层。
3.根据权利要求1所述的锚碇支护结构,其特征是:沿所述桩基钢筋笼的周边设置多根声测管,所述声测管还可用作灌浆管。
4.根据权利要求1所述的锚碇支护结构,其特征是:所述桩基及所述二期槽处地下墙的外周还布设有多个相互咬合的水泥搅拌桩,所述水泥搅拌桩用作所述桩基及所述二期槽处地下墙的支护结构,所述水泥搅拌桩的处理深度到达淤泥层底。
5.根据权利要求4所述的锚碇支护结构,其特征是:相邻的所述水泥搅拌桩之间咬合范围为9~11cm。
6.根据权利要求1所述的锚碇支护结构,其特征是:所述桩基及所述二期槽处地下墙的顶部沿基坑的外周设有环形的冠梁,所述冠梁连接全部桩基及二期槽处地下墙。
7.根据权利要求6所述的锚碇支护结构,其特征是:所述冠梁的内侧悬出所述桩基及所述二期槽处地下墙的内侧,所述冠梁的外侧与桩基及二期槽处地下墙的外侧齐平。
8.根据权利要求1所述的锚碇支护结构,其特征是:还包括位于由所述桩基和所述二期槽处地下墙围护形成基坑的外周的环形便道,所述环形便道的底部设有呈梅花形设置的水泥搅拌桩。
9.根据权利要求8所述的锚碇支护结构,其特征是:所述环形便道的外侧设有环形排水沟。
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