深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法，深基坑大尺寸预制围护结构，包括复合桩和位于相邻复合桩之间且与复合桩进行咬合的旋喷桩或者搅拌桩，复合桩包括一个预制桩，以及填充在预制桩外圈的水泥土，水泥土与预制桩整体构成一个圆柱形的复合桩结构。围护结构有挡土和止水双重作用；挡土作用通过一种复合桩实现，复合桩成孔为圆形，孔内植入预制桩，空隙充填水泥土；止水作用通过水泥土与复合桩间旋喷桩或搅拌桩咬合实现。该发明专利技术将桩基工程中的预制桩引入到深基坑工程中的围护结构中，变挤土桩为低挤土桩，扩大了预制桩地层适用性；保证了制桩和成桩质量，预制桩能顺利到达设计深度，避免截桩；围护桩和止水相结合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程
，特别是涉及一种推动预制产业化理念在深基坑支护领域发展的围护结构及施工方法。
技术介绍
建筑深基坑工程围护结构一般采用钻孔灌注桩，外侧施打旋喷桩或搅拌桩止水。随着深基坑工程逐渐向深、大方向发展，围护结构必然向大尺寸发展，由于本身施工工艺及尺寸和深度加大，造成围护结构施工质量差、施工速度慢。预制桩一般用在建筑桩基工程中，现有的沉桩工艺主要是静压和强行锤击两种，这两种工艺属于挤土桩，不宜用于闹市密集建筑群、临近马路及地下管线交叉繁多的地区，因打桩时对土体的排挤量大，从而产生土体水平位移和垂直位移(隆起)，特别是打桩时如遇硬夹土层或圆砾石层，桩尖难以进入设计标高，造成桩的严重破损，拖延施工时间造成经济上的损失，且严重影响周围建筑物、马路、构筑物的安全。为了解决这一难题，传统的方法之一是截桩，即在桩打不下去时将桩的上部截掉，这种方法存在的缺陷是既浪费原材料，又破坏了桩的原有结果和预应力，严重影响桩基的强度，难以使建筑物的质量得到保障；二是在沉桩前先进行引孔，这种方法存在的缺陷是在地下水位较高地区，尤其是砂卵石地层，容易塌孔，很难保证成孔质量。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题和不足之处，本专利技术旨在提供一种深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种深基坑大尺寸预制围护结构，包括复合桩和位于相邻复合桩之间且与复合桩进行咬合的旋喷桩或者搅拌桩，所述的复合桩包括一个预制桩，以及填充在预制桩外圈的水泥土，所述的水泥土与预制桩整体构成一个圆柱形的复合桩结构。进一步的，所述的旋喷桩是通过高压喷射水、土、浆液，切割土体，形成水泥土桩；所述的搅拌桩是通过钻具切割土体的同时，注入浆液，搅拌土体与浆液，形成的水泥土桩；进一步的，所述的水泥土与复合桩间旋喷桩或搅拌桩咬合保证止水。进一步的，所述全液压钻机是一种全液压多功能桩机，配备中空式长螺旋钻杆；适用各种土、砂层、卵砾石地层；成孔直径深度可达30米以上。进一步的，所述水泥土是在地表提前搅拌配置，通过后台压浆装置输送；进一步的，所述的水泥土浆液材料包含水泥、选择的好土、添加剂和外加剂。进一步的，所述浆液流动度保持在160mm～240mm之间；进一步的，所述浆液凝固时间保持在2h～4h之间；进一步的，所述浆液凝固后无侧限抗压强度不低于1MPa；进一步的，所述浆液凝固后抗渗等级不小于P6；进一步的，所述水泥可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、或粉煤灰水泥，其中水泥掺量为18％～25％；进一步的，所述的好土采用现场施工排出的粉土、粘性土或砂土；进一步的，所述的添加剂采用石屑或粉煤灰；进一步的，外加剂采用速凝剂。进一步的，预制桩间旋喷桩或搅拌桩与复合桩咬合尺寸由设计确定，旋喷桩或搅拌桩中心与复合桩中心相比，偏向基坑外侧，保证在外侧土压力作用下，咬合面受压，止水效果好。进一步的，所述的预制桩的横截面为矩形、工字形、圆形或梯形。进一步的，所述的预制桩的轴线与水泥土形成的外圈的轴线重合。一种深基坑大尺寸预制围护结构的施工方法，包括下述步骤：a.全液压钻机就位：测桩定位，全液压钻机对中就位；b.钻进成孔：启动全液压钻机，螺旋钻杆沿导向架向下钻进至设计深度；c.提钻压浆：开启压浆泵，边提升螺旋钻杆，边压入水泥土浆液；水泥土浆液充满提升空间，可保证孔壁稳定。d.全液压钻机移位：进行下一根预制桩成孔作业；e.接桩平台就位：接桩平台与履带吊车相连，移动履带吊车使接桩平台对中就位；f.送桩：履带吊车吊放第一节预制桩，预制桩顶部高出接桩平台，预留接桩工作面，通过接桩平台夹具锁紧第一节预制桩；g.接桩、放桩：履带吊车起吊第二节预制桩至第一节预制桩上方，通过机械连接两节预制桩，然后打开接桩平台夹具，下放预制桩；h.连接送桩器和振动锤；待预制桩靠重力无法下沉时，接桩平台夹具锁紧预制桩，预制桩顶部依次连接送桩器和振动锤；i.振动压桩：启动振动液压装置，将预制桩压至设计深度；j.进行下一根预制桩下桩作业；k.施打桩间旋喷桩或搅拌桩。所述的施工工法，所述压浆速率根据现场试验确定，保证提升螺旋钻杆过程中浆液充满钻杆提升后钻孔空间，具有防渗和防塌孔作用。所述的施工工法，所述的压浆量根据现场工程地质情况及地下水埋深情况确定，考虑预制桩插入后，浆液向上方和两侧土体挤压空间，确定浆液在钻孔中充盈比例。所述的施工工法，所述预制桩截面形状首选矩形，具体尺寸根据基坑开挖深度及使用阶段荷载计算确定，截面尺寸可为500×500mm～1200×1200mm，还可以为工字形、圆形、梯形等。所述预制桩长度为10m～40m，最多分为3节，每节长度不宜大于15m。进一步的，所述的旋喷桩是通过高压喷射水、土、浆液，切割土体，形成水泥土桩；所述的搅拌桩是通过钻具切割土体的同时，注入浆液，搅拌土体与浆液，形成的水泥土桩；本专利技术的有益效果如下：1、成桩速度快，成桩质量可靠，效率高，噪音低，无泥浆循环，不受地下水限制。2、克服了传统沉桩方式存在的不适用于砂卵石、流沙等地层的特点，显示了极大的优越性。3、浆液提前配置，所形成水泥土浆液均匀性高，各项参数指标可控性强。4、可广泛应用于土木建筑工程的桩基，还可应用于深基坑工程的围护桩、止水帷幕等。5、有利于推动城市地下空间开发的预制产业化发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为深基坑大尺寸预制围护结构平面布置示意图；图2为深基坑大尺寸预制复合桩施工工法纵剖面示意图。图中：1水泥土，2预制桩，3旋喷桩或者搅拌桩。具体实施方式下面结合附图对本专利技术继续详细说明：本专利技术针对
技术介绍
中存在的问题和不足之处，本专利技术旨在提供一种深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法。围护结构有挡土和止水双重作用；挡土作用通过一种复合桩实现，复合桩成孔为圆形，孔内植入预制桩，空隙充填水泥土；止水作用通过水泥土与复合桩间旋喷桩或搅拌桩咬合实现。该专利技术将桩基工程中的预制桩引入到深基坑工程中的围护结构中，变挤土桩为低挤土桩，扩大了预制桩地层适用性；保证了制桩和成桩质量，预制桩能顺利到达设计深度，避免截桩；围护桩和止水相结合。下面结合附图对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：包括复合桩和位于相邻复合桩之间且与复合桩进行咬合的旋喷桩或者搅拌桩，所述的复合桩包括一个预制桩，以及填充在预制桩外圈的水泥土，所述的水泥土与预制桩整体构成一个圆柱形的复合桩结构。

【技术特征摘要】
1.深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：包括复合桩和位于相邻复合桩之间且与复
合桩进行咬合的旋喷桩或者搅拌桩，所述的复合桩包括一个预制桩，以及填充在预制桩外圈
的水泥土，所述的水泥土与预制桩整体构成一个圆柱形的复合桩结构。
2.如权利要求1所述的深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：所述的旋喷桩或搅拌
桩轴线与复合桩轴线相比，旋喷桩或搅拌桩轴线偏向基坑外侧。
3.如权利要求1所述的深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：所述的旋喷桩或者搅
拌桩与复合桩的水泥土部分进行咬合实现止水。
4.如权利要求1所述的深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：所述的预制桩的横截
面为矩形、工字形、圆形或梯形。
5.如权利要求1所述的深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：所述的预制桩的轴线
与水泥土形成的外圈的轴线重合。
6.如权利要求1所述的深基坑大尺寸预制围护结构，其特征在于：进一步的，所述水泥
土是在地表提前搅拌配置，通过后台压浆装置输送；水泥土浆液材料包含水泥、选择的好土、
添加剂和外加剂；其中，浆液流动度保持在160mm～240mm之间；浆液凝固时间保持在2h～4h
之间；浆液凝固后无侧限抗压强度不低于1MPa；浆液凝固后抗渗等级不小于P6。
7.一种深基坑大尺寸预制围护结构的施工方法，其特征在于，包括下述步骤：
a.全液压钻机就位：测桩定位，全液压钻机对中就位；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国富，路林海，侯庆国，王永吉，曹正龙，王丹，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37