[發明專利]一種適用于上軟下硬地層的鋼花管樁圍護結構及施工方法

在審

• 申請號: 202110540156.9
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113186939A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張繼清;曹純博;費瑞振;張浩亮;侯靖宇;焦忺玥;張春雷;李紅霞;王林輝;劉文銳;張瑞;李哲;任天宇
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D15/04;E02D5/46;E02D5/28
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 李莎

本發明提供一種適用于上軟下硬地層的鋼花管樁圍護結構，包括冠梁；沿冠梁交疊設置有高壓旋噴樁，所述高壓旋噴樁內設有鋼花管；所述鋼花管內插有鋼筋籠，所述鋼筋籠包括沿鋼花管豎向設置的鋼花管內插主筋和與鋼花管垂直設置的鋼花管內插箍筋；鋼花管頂部伸入冠梁內，且鋼花管與冠梁箍筋及拉筋在平面上交錯布置；鋼花管內插主筋伸出鋼花管并在鋼花管頂部向水平方向彎折，相鄰鋼花管上水平彎折的鋼花管內插主筋相互焊接連接，并在水平彎折的平面上相互垂直交錯布置，鋼花管內插主筋的水平彎折的平面位于冠梁內。本發明在保證圍護結構強度及剛度基礎上，具有綜合造價低，占用空間小等優勢。

技術領域

本發明涉及基建技術領域，具體涉及一種鋼花管樁圍護結構，適用于上部軟土基底位于中微風化巖層的淺基坑工程。

背景技術

基坑圍護結構主要有地下連續墻、鉆孔灌注樁、SMW工法樁、鋼板樁、放坡+土釘墻等形式。

地下連續墻是于基坑開挖前，用特殊挖槽設備、在泥漿護壁下開挖深槽，然后下鋼筋籠澆注混凝土形成的地下土中的混凝土墻。其缺點在于成本較高，而且施工時需泥漿護壁，泥漿要妥善處理，否則影響環境。

鉆孔灌注樁是應用比較廣泛的一種基坑支護型式，支護結構是鋼筋混凝土樁體。對于一般粘性土、填土、淤泥質土及砂土等，穿越方便，成孔效果較好，而對于碎石粘土則不宜采用。其缺點是自身沒有止水能力，需要通過輔助止水帷幕止水，且深基坑的止水效果與止水帷幕的施工工藝、土質條件有很大關系，施工風險相對較大。

SMW樁是在相互咬合的深層攪拌樁內插入H型鋼后形成的連續擋土止水結構，在H型鋼的表面涂刷減摩劑后可回收再利用，在透水性大的砂性地層中使用效果較好。

放坡+土釘墻方案采用土釘墻作為主要支護體系，土釘采用φ25鋼筋(回填土及砂層可用φ48鋼花管代替)，端頭采用Φ16“井”字鋼筋與Φ8鋼筋網焊接相連，采用大口井降水輔助施工。

鋼板樁支護結構屬板式支護結構之一，是一種帶鎖口或鉗口的熱軋(或冷彎)型鋼，靠鎖口或鉗口相互連接咬合，形成連續的鋼板樁墻，用來擋土和擋水，不適用硬巖地層。

地下連續墻、鉆孔灌注樁作為圍護結構，其剛度大、變形小，對鄰近建筑與地下管線影響小，一般用于深度大于15米的基坑，適用于大部分土層，造價高；SMW工法樁、鋼板樁作為圍護結構，其剛度小、變形大，對鄰近建筑與地下管線有一定影響，一般用于深度小于10米的基坑，適用于軟土地層，造價較高；土釘墻剛度小、變形大，對鄰近建筑與地下管線有較大影響，基坑深度不宜大于12m，適用于大部分土層，造價低，但是占地空間大。

在上部為素填土，下部為中、微風化巖的地層中，一些中小規?；拥拈_挖如使用地下連續墻或鉆孔灌注樁作為圍護結構成本高，在硬巖地層施工地下連續墻及鉆孔灌注樁需要增加入巖費用，工程造價非常高。采用鋼板樁或SMW工法樁作為圍護結構，會出現硬巖地層鉆進、插打困難等問題，施工速度慢，且鋼板樁及SMW工法樁中的型鋼容易產生大變形，不利于基坑安全。若基坑周邊道路狹窄、地下管線密集，采用放坡+土釘墻方案開挖，會占用大量施工場地，交通疏解及管線遷改難以實施，導致工程無法推進。

基于上述缺陷，在基建技術領域，對于受場地空間限制的位于中微風化巖層的淺基坑工程的圍護結構存在改進需求。

發明內容

本發明目的是提供一種適用于上軟下硬地層的鋼花管樁圍護結構，以解決地連墻、鉆孔樁等圍護結構工程造價高、施工場地受限無放坡條件、硬巖地層鋼板樁或SMW工法樁打設困難等諸多問題。

本發明提供了如下的技術方案：