[發明專利]預制雙排樁與止水帷幕一體化基坑支護結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201610292433.8
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105804093B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 劉用海;吳佳雄;張俊杰;李水明;陳黎明;李金柱;徐建軍;林云星
• 申請（專利權）人: 寧波建工工程集團有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D19/18
• 代理公司: 寧波奧凱專利事務所(普通合伙)33227
• 代理人: 潘杰,白洪長

技術領域

本發明涉及建筑施工領域，是一種預制雙排樁與止水帷幕一體化基坑支護結構及其施工方法。

背景技術

基坑支護結構體系的類型較多，各有其適用范圍。從結構形式看，在軟土地區較多采用排樁（墻）+內支撐系統（或外錨桿）。其中，排樁常用的是鉆孔灌注樁，內支撐系統多為現澆鋼筋混凝土結構。這些結構在施工過程種均會對環境造成較大的影響，原材料消耗較多，尤其是內支撐系統，隨施工進程相繼要拆除并清理，增加的建筑垃圾及清理等一系列工序。而后發展起來的擋土和止水帷幕一體化的型鋼水泥連續墻（SMW工法）、渠式切割水泥連續墻（TRD工法）以及派生出的植入預制鋼筋混凝土工字型圍護樁墻技術（SCPW工法）等均通過三軸水泥攪拌樁（用于止水）中插入H型鋼，或預制鋼筋混凝土工字型樁的形式來達到擋土功能。由于通過水泥攪拌樁機作業，在樁徑范圍內的土體擾動，所以插入H型鋼或工字型鋼的混凝土樁就較容易，擠土現象也較弱，成樁省工省材，其中H型鋼還可回收重復利用，具有一定的經濟性。但是這些結構形式均還需內支撐體系來配套使用，而且，雖然H型鋼可以回收重復利用，但當水泥土強度較高時，型鋼回收難度增加，回收成本也增加；鑒于型鋼一次性投資較大，利用率不高，目前市場尚未形成租賃業務，所以其經濟性并不明顯。而預制工字型鋼筋混凝土不回收，但生產成本相對預應力混凝土管樁要大得多，也存在經濟性問題。

而傳統意義上的雙排樁結構形式，由于剛度大、變形小，只要基坑外圍有足夠的場地，對于深基坑、大面積開挖時，采用這種支護形式還是相對較為合理，但也常仍要用內支撐系統，經濟性不如排樁+內支撐；而成樁的做法還是以鉆孔灌注樁為主，所以也存在經濟性和對環境的不利影響等不足。為此，有待對現有的基坑支護結構及施工方法進行改進。

發明內容

為克服上述不足，本發明的目的是向本領域提供一種預制雙排樁與止水帷幕一體化基坑支護結構及其施工方法，使其解決現有基坑支護結構投入成本較大，易造成環境污染，以及回收不便的技術問題。其目的是通過如下技術方案實現的。

一種預制雙排樁與止水帷幕一體化基坑支護結構，該基坑支護結構包括雙排樁、鋼架梁、冠梁、水泥土攪拌樁，其中雙排樁是指以前、后兩根樁為單元，以該單元沿基坑邊部均勻排列形成前、后兩排樁，且前排樁位于基坑范圍的邊界，后排樁位于基坑范圍的外部；其特征在于所述雙排樁的單元是指前、后兩根間隔設置的混凝土管樁，各單元的兩根混凝土管樁的頂部之間固定連接所述鋼架梁，且鋼架梁與混凝土管樁之間為可卸式連接；所述雙排樁的相鄰鋼架梁之間固定連接所述冠梁，且冠梁與鋼架梁之間為可卸式連接；所述雙排樁的前排混凝土管樁之間，以及前排混凝土管樁與后排混凝土管樁之間設置所述水泥土攪拌樁，即形成止水帷幕。上述結構與現有技術相比，主要優點在于：雙排樁采用了混凝土管樁，相比現有采用預澆的實心混凝土雙排樁，或直接采用預制工型鋼或插入H型鋼的混凝土樁所形成的基坑支護結構，成本較低，且所采用的鋼架梁、冠梁均為可拆卸結構設計，從而施工完成后可拆卸回收，循環利用，大大降低施工成本，且拆卸組裝較為方便，減少工人勞動強度和施工難度。

所述鋼架梁與混凝土管樁之間為抱箍式連接，即鋼架梁由兩部分通過螺栓鎖緊而成，且鋼架梁內部設有與所述單元內的兩根混凝土管樁對應抱箍鎖緊的箍圈，箍圈隨所述鋼架梁的兩部分鎖緊而與所述混凝土管樁鎖緊。或者，鋼架梁內部設有與所述單元內的兩根混凝土管樁對應抱箍鎖緊的箍圈，箍圈設有調節箍圈鎖緊力的螺栓。抱箍式結構連接較為可靠，且安裝拆卸較為方便。

所述冠梁為桁架式結構，冠梁與鋼架梁之間通過螺栓固定。通過該結構方便冠梁、鋼架梁的組裝拆卸。

所述雙排樁的前排樁各混凝土管樁之間，以及后排樁各混凝土管樁之間均獨立設置與所述鋼架梁固定的冠梁。該結構有利于提高基坑支護的整體穩定性。

所述混凝土管樁為先張法預應力混凝土管樁，且混凝土管樁的管孔內與所述鋼架梁底部齊平的位置預埋支撐鋼筋，支撐鋼筋上方支撐混凝土底托板。通過該結構，方便對混凝土管樁的管孔補充澆筑，以提高混凝土管樁支撐強度和抗剪承載能力。

所述雙排樁各單元對應的鋼架梁的兩端之間通過預應力筋、錨具、轉向塊形成預應力，鋼架梁的兩端是指雙排樁內前排樁與后排樁之間排向的兩端；所述雙排樁內位于同一排向上的所有鋼架梁之間通過預應力筋、錨具、轉向器形成預應力。通過施加預應力，并調整預應力，使基坑支護結構整體更加穩定、牢固。