基坑支护系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开了基坑支护系统，其包括位于基坑边缘的由内侧桩所形成的支护墙和位于该支护墙的背离基坑一侧的复合桩，复合桩包括旋喷桩和位于旋喷桩内的管墩；在支护墙与复合桩之间设置有锚索，该锚索的一端固定连接在该管墩上，该锚索的另一端穿过支护墙后连接在围檩上；该锚索由围檩沿倾斜方向向下延伸并连接到管墩上。本发明专利技术还公开了该基坑支护系统的施工方法。本申请中设置了由管墩和旋喷桩所形成复合桩，管墩用于固定锚索，使锚索在土体中具有一个稳定的固定点，管墩所受到的外力传递到旋喷桩上，旋喷桩为管墩提供更大的反力，避免管墩在锚索的拉力下产生位移，减少锚索的预应力，从而减少对围檩的拉力，影响基坑的安全性。

Foundation pit support system and its construction method

【技术实现步骤摘要】
基坑支护系统及其施工方法
本专利技术涉及一种基坑支护系统以及用于该基坑支护系统的施工方法。
技术介绍
在城市进行地下结构作业时，为减少基坑的开挖区域，均需要设置支护系统，以减少对基坑周围其他建筑物的影响，但由于城市内建筑密度越来越大，交通拥挤，场地狭小，地质条件可选性差，深基坑邻近既有建筑物非常普遍，使得深基坑支护型式选择受到限制。桩加内支撑的支护结构以及桩墙加内支撑的支护结构可以有效控制变形，但是挖土不方便，造价高，工期长。桩加锚杆之类的支护结构，挖土方便，造价低，施工便捷，但是由于很多地方限制锚杆出红线，不允许使用。地面水平锚拉桩是指在距基坑外侧一定距离处的土体稳定区内施工锚桩，在支护桩背面挖沟槽或自然地坪以上拉上拉杆，其一端与支护桩上的冠梁连接，另一端与锚桩上的冠梁连接，通过连接紧固件对拉杆施加一定的预应力，将基坑上部土体作用于支护桩上的土压力的一部分传给锚桩的一种支护结构型式。具有成本低、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。但是由于水平拉锚桩只能设置在浅层地基，且只能设置一层，锚桩提供的水平拉力不大，会产生较大的变形。
技术实现思路
为解决上述问题，本申请首先提出了一种基坑支护系统，其包括位于基坑边缘的由内侧桩所形成的支护墙和位于该支护墙的背离基坑一侧的复合桩，该复合桩包括旋喷桩和位于旋喷桩内的管墩，该管墩为预制式中空管墩，该管墩具有一沿竖直方向延伸且用于喷浆管通过的管墩孔；在支护墙与复合桩之间设置有锚索，该锚索的一端固定连接在该管墩上，该锚索的另一端穿过支护墙后连接在围檩上；该锚索由围檩沿倾斜方向向下延伸并连接到管墩上。在复合桩与SMW工法墙之间无联系梁。在该基坑支护系统中，专门设置了复合桩，该复合桩由管墩和旋喷桩所形成，其中的管墩用于固定锚索，使锚索在土体中具有一个稳定的固定点，旋喷桩连接到管墩上后，可以使管墩所受到的外力传递到旋喷桩上，由于旋喷桩在土体中具有更大的稳定性，能够为管墩提供更大的反力，避免管墩在锚索的拉力下产生位移，减少锚索的预应力，从而减少对围檩的拉力，影响基坑的安全性。相比现有的采用锚杆对基坑进行支护的系统，本申请可以在较少的范围内进行施工，尤其是旋喷桩的施工可以在距离基坑边缘5米的地方进行施工，有效地减少施工的占地面积，并可以减少对施工周围已有建筑物的影响。进一步，至少包括两个沿竖直方向间隔布置在旋喷桩内的管墩，相邻的两个管墩由连接部连接在一起；每一连接部至少包括两根沿竖直方向延伸且环绕旋喷桩的中心轴线布置的连接杆。各管墩由连接部连接在一起后，形成为一个整体，可以一次性的完成下沉，同时可以使各个管墩的受力相互传递，共同抵御外部力量。在施工过程中，采用先下沉管墩，后施工旋喷桩的施工方法，所有的连接杆所圈围的空间形成为施工旋喷桩的旋喷桩机的喷浆管的插入通道，使旋喷桩与各管墩形成为一个整体。具体地，该连接部为沿竖直方向延伸且呈筒状的钢筋笼，该钢筋笼的沿竖直方向延伸的主筋形成为连接杆；或该连接杆由型钢制作而成。该设置可以使复合桩的部分结构类似于灌注桩的结构，使复合桩能够承受更大的外力，还可以避免管墩脱离旋喷桩，造成锚索张拉的失效，从而影响基坑的安全。在高度方向上，至少有一个管墩位于基坑的底面的设定深度之下。由于本申请中的管墩被下沉到地下，且锚索由围檩向下延伸并连接到管墩上，管墩能够为围檩提高稳定的下拉力，尤其是在管墩位于基坑的底面的设定深度以下时，由于基坑的底面的设定深度以下的土体具有更高的稳定性，更能够提供稳定的拉力，同时为锚索提供更大的向下的拉力，以增强内侧桩的抗拔能力。具体地，锚索与水平面之间的角度为15-70°。在具体施工时，可以根据基坑的深度进行选择，使管墩能够提供更大的向下拉力。其次，本申请还提供一种基坑支护系统的施工方法，其用于上述各技术方案中的基坑支护系统的施工，其包括如下步骤：(1)将锚索的两端分别称为管墩端和围檩端；施工内侧桩，形成支护墙，将锚索的围檩端随内侧桩的施工同步布置到地下，并使锚索的围檩端穿过支护墙后、位于支护墙的朝向基坑内部方向的一侧；将锚索的管墩端固定在管墩上，利用钢套管将连接有锚索的管墩下沉到地下的设定深度，完成管墩的下沉后，移除钢套管，施工旋喷桩，管墩和旋喷桩形成复合桩；当仅设置有一个管墩时，在下沉管墩时，钢套管的下端面抵压在该管墩上；当设置有至少两个管墩时，在下沉管墩时，利用钢套管依次对各管墩进行下沉，或将该至少两个管墩依次连接起来形成一个管墩部，利用钢套管对该管墩部进行下沉；在下沉管墩部时，钢套管套在该该管墩部上、且钢套管的下端面抵压在该管墩部的位于最下端的管墩上；内侧桩与复合桩的下沉不分前后次序；(2)将连接有锚索的围檩称为锚索围檩；当仅设置有一道锚索围檩时，该步骤(2)包括如下分步骤进行：(2.11)开挖基坑，当到达锚索围檩的施工标高时，暂停基坑的开挖，然后施工锚索围檩，对锚索进行张拉，并将完成张拉的锚索固定到锚索围檩上；(2.12)继续基坑的开挖，直到完成基坑的开挖；当设置有至少两道锚索围檩时，该步骤(2)包括如下分步骤进行：(2.21)开挖基坑，当到达第一道锚索围檩的施工标高时，暂停基坑的开挖，然后施工第一道锚索围檩，对第一道锚索围檩所对应的锚索进行张拉并固定到第一道锚索围檩上；(2.22)继续开挖基坑，当到达第二道锚索围檩的施工标高时，暂停基坑的开挖，然后施工第二道锚索围檩，对第二道锚索围檩所对应的锚索进行张拉并固定到第二道锚索围檩上；(2.23)重复分步骤(2.22)，直到完成所有的锚索围檩的施工及相应的锚索的张拉和固定；(2.24)继续基坑的开挖，直到完成基坑的开挖。在该施工方法中，首先进行管墩的下沉，后进行旋喷桩的施工，可以有效地消除在管墩下沉时所形成的桩孔，使所形成的复合桩中，管墩能够有效地连接在旋喷桩，避免在锚索的拉动下，产生位移，以保证锚索能够产生稳定的预应力。在下沉管墩前，先用搅拌桩机将土体搅松，形成松散土，然后用钢套管将管墩下沉到松散土中，移除钢套管后施工旋喷桩；或在下沉管墩前，用旋喷桩机在地下进行喷浆处理，形成水泥土桩，在水泥土初凝前、用钢套管将管墩下沉到水泥土桩内，移除钢套管后用旋喷桩机对水泥土桩进行补充喷浆，完成旋喷桩的施工。在部分土质较硬的区域内施工时，无法顺利地完成管墩的下沉，首先将土体搅松或者先形成水泥土桩后，可以顺利地完成管墩的下沉。在进行旋喷桩的施工时，由于土体已被搅松或形成水泥土，会使旋喷桩的施工加快，不会因提前进行的将土搅松或形成水泥土桩的施工而对施工进度造成影响，反而由于加快了管墩的下沉，而更有利于施工进度的加快。进一步，内侧桩为预制桩、工法桩或灌注桩；其中的预制桩优选为钢板桩、H型钢、管桩等各种桩体；当内侧桩为预制桩时，在内侧桩的桩体上设置有呈通孔状的第一桩体孔，在施工内侧桩前，将锚索自由地穿设在该第一桩体孔内，然后将内侧桩下沉到地下，并使锚索的围檩端穿过支护墙后、位于支护墙的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基坑支护系统，其特征在于，包括位于基坑边缘的由内侧桩所形成的支护墙和位于该支护墙的背离基坑一侧的复合桩，该复合桩包括旋喷桩和位于旋喷桩内的管墩，该管墩为预制式中空管墩，该管墩具有一沿竖直方向延伸且用于喷浆管通过的管墩孔；在支护墙与复合桩之间设置有锚索，该锚索的一端固定连接在该管墩上，该锚索的另一端穿过支护墙后连接在围檩上；该锚索由围檩沿倾斜方向向下延伸并连接到管墩上。/n

【技术特征摘要】
1.基坑支护系统，其特征在于，包括位于基坑边缘的由内侧桩所形成的支护墙和位于该支护墙的背离基坑一侧的复合桩，该复合桩包括旋喷桩和位于旋喷桩内的管墩，该管墩为预制式中空管墩，该管墩具有一沿竖直方向延伸且用于喷浆管通过的管墩孔；在支护墙与复合桩之间设置有锚索，该锚索的一端固定连接在该管墩上，该锚索的另一端穿过支护墙后连接在围檩上；该锚索由围檩沿倾斜方向向下延伸并连接到管墩上。


2.根据权利要求1所述的基坑支护系统，其特征在于，至少包括两个沿竖直方向间隔布置在旋喷桩内的管墩，相邻的两个管墩由连接部连接在一起；每一连接部至少包括两根沿竖直方向延伸且环绕旋喷桩的中心轴线布置的连接杆。


3.根据权利要求2所述的基坑支护系统，其特征在于，
该连接部为沿竖直方向延伸且呈筒状的钢筋笼，该钢筋笼的沿竖直方向延伸的主筋形成为连接杆；
或该连接杆由型钢制作而成。


4.根据权利要求1所述的基坑支护系统，其特征在于，
在高度方向上，至少有一个管墩位于基坑的底面的设定深度之下。


5.根据权利要求1所述的基坑支护系统，其特征在于，
锚索与水平面之间的角度为15-70°。


6.基坑支护系统的施工方法，其用于权利要求1-5任一项所述的基坑支护系统的施工，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将锚索的两端分别称为管墩端和围檩端；
施工内侧桩，形成支护墙，将锚索的围檩端随内侧桩的施工同步布置到地下，并使锚索的围檩端穿过支护墙后、位于支护墙的朝向基坑内部方向的一侧；
将锚索的管墩端固定在管墩上，利用钢套管将连接有锚索的管墩下沉到地下的设定深度，完成管墩的下沉后，移除钢套管，施工旋喷桩，管墩和旋喷桩形成复合桩；
当仅设置有一个管墩时，在下沉管墩时，钢套管的下端面抵压在该管墩上；
当设置有至少两个管墩时，在下沉管墩时，利用钢套管依次对各管墩进行下沉，或将该至少两个管墩依次连接起来形成一个管墩部，利用钢套管对该管墩部进行下沉；在下沉管墩部时，钢套管套在该该管墩部上、且钢套管的下端面抵压在该管墩部的位于最下端的管墩上；
(2)将连接有锚索的围檩称为锚索围檩；
当仅设置有一道锚索围檩时，该步骤(2)包括如下分步骤进行：
(2.11)开挖基坑，当到达锚索围檩的施工标高时，暂停基坑的开挖，然后施工锚索围檩，对锚索进行张拉，并将完成张拉的锚索固定到锚索围檩上；
(2.12)继续基坑的开挖，直到完成基坑的开挖；
当设置有至少两道锚索围檩时，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁民，刘飞，王建兰，刘小波，王涛，
申请(专利权)人：江苏东合南岩土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32