專利名稱：一種用于基坑支護(hù)的筒體漿芯樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于基坑支護(hù)的筒體漿芯樁施工方法，屬市政工程和建筑 工程領(lǐng)域的基坑支護(hù)施工技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，在市政工程和建筑工程基坑施工中，對于管道和箱涵基坑，通常 是根據(jù)基坑周邊環(huán)境和工程地質(zhì)條件選擇不同的支護(hù)方法。當(dāng)周邊環(huán)境開闊 且工程地質(zhì)條件較好時(shí)，較長時(shí)間以來是采用大開挖方式。但是，為了保護(hù) 環(huán)境，保護(hù)并合理開發(fā)及有效利用寶貴的土地資源，在城市建設(shè)的法規(guī)中， 對于眾多管道和箱涵基坑施工不允許采用大開挖方式。由于市政管道和箱
涵基坑，其埋深通常達(dá)到5. Om以上，并且其周邊建筑環(huán)境復(fù)雜，即使工程 地質(zhì)條件允許采用大開挖方式施工，實(shí)際上也沒有進(jìn)行大開挖方式施工的可 能性。因此，當(dāng)前管道和箱涵基坑施工時(shí)多數(shù)采用了不同樁體的支護(hù)方法。 圖1為現(xiàn)有普通鋼板樁基坑支護(hù)示意圖，基坑寬度B通常為3. 0m-5. Om, 基坑深度通常4. 0m-7， Om,當(dāng)工程地質(zhì)條件適宜，即基坑的上層土和下層土 都相對較為軟弱，其地基承載力特征值不超過130kPa時(shí)， 一般即可采用相 對經(jīng)濟(jì)的普通槽鋼鋼板樁和拉森鋼板樁沿基坑墻外作為支護(hù)樁1，并在基坑 內(nèi)采用內(nèi)支撐裝置支護(hù)，相鄰內(nèi)支撐2的間距D通常3. Om-5.0m。但是，在 很多情況下，基坑的上層土和下層土不屬軟弱土質(zhì)，其兩者或兩者之一為老 粘土、碎石土或巖石等堅(jiān)硬土質(zhì)時(shí)，出于環(huán)境和安全風(fēng)險(xiǎn)原因，不能采用直 接直槽開挖方式施工，并且也無法依靠現(xiàn)有方法以振動或靜壓機(jī)械方式采用 普通槽鋼鋼板樁或拉森鋼板樁支護(hù)。其它如灌注樁、樹根樁等支護(hù)方式和SMW 工法連續(xù)墻等，由于工程費(fèi)用高和相關(guān)協(xié)調(diào)工作量大等因素也難以采用。
此外，申請人也注意到某些新近公開的專利方法，如王平的一項(xiàng)專利(專 利號00114586.X)提出一種鉆孔后注漿連續(xù)墻工法，該工法將連續(xù)墻分 為若干個依次相鄰的單元，每個單元先采用單頭或多頭鉆孔設(shè)備成孔，泥漿護(hù)壁；然后自樁孔底部對樁孔注入由泥漿和水泥系土:l裏固化劑配制的水泥土
漿，從而將樁孔中的泥漿置換出來；各單元施工完畢后即形成具有止水功能 的連續(xù)墻。這種方法施工設(shè)備多，需要較為開闊的施工場地，施工繁瑣，施 工周期長，并且工程造價(jià)高，因此不適用市政管道和箱涵基坑支護(hù)。
為此，對于具有較為堅(jiān)硬地質(zhì)條件的土層，尋求一種實(shí)施方便、安全可 靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基坑支護(hù)方法，成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于基坑支護(hù)的漿芯樁施工方法使在市政管 道和箱涵基坑施工中，避免直接直槽大開挖，針對堅(jiān)硬土質(zhì)實(shí)施的簡易筒體 樁支護(hù)方法，并且該方法實(shí)施方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，應(yīng)用范圍廣泛。 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明用于基坑開挖施工的漿芯樁支護(hù)方法，是根據(jù)施工設(shè)計(jì)的樁體高 度和設(shè)置密度，在基坑開挖前，通過在基坑兩側(cè)墻體間隔設(shè)置由中心預(yù)置 空心芯材及其外壁連接的現(xiàn)場漿料成型體組成的規(guī)定高度的筒體漿芯樁， 先行在待施工基坑的兩側(cè)墻形成筒體漿芯樁支護(hù)樁列3，如圖2所示，并于 基坑內(nèi)部施工完成后，拔出該漿芯樁內(nèi)部預(yù)置的空心芯材并回填樁孔的一 種基坑支護(hù)方法。
實(shí)施該方法包括如下步驟
一、 根據(jù)基坑支護(hù)樁體的分布設(shè)計(jì)，先行樁孔定位；
二、 在樁體定位處，根據(jù)土質(zhì)條件，采用適用鉆機(jī)或其它機(jī)械，干鉆或 套管護(hù)壁成孔；
三、 以定位器定位，將圓形截面或矩形截面的空心芯材預(yù)置上述樁孔中；
四、 在空心芯材外壁4與樁孔內(nèi)壁5之間的孔隙，采用水泥漿或其它膠 性漿料6填充，漿料凝固后即與芯材形成單個筒體漿芯樁，如圖3所示；
五、 按設(shè)計(jì)在基坑兩側(cè)完成筒體漿芯樁支護(hù)后，進(jìn)行基坑挖掘施工及其 相應(yīng)的內(nèi)支撐i殳施施工；六、 基坑施工完畢并完成土方回填后，拔出該漿芯樁內(nèi)的預(yù)置空心芯材；
七、 以砂土回填樁孔，并恢復(fù)地面。
本發(fā)明漿芯樁的施工方法不同于現(xiàn)有的灌注樁及其它施工方法主要表 現(xiàn)為兩點(diǎn)。
第一現(xiàn)有的灌注樁及其它施工方法其最終形成的支護(hù)樁體一般為實(shí)心 樁，對于實(shí)心樁，其中心材料一般不參與受力或?qū)κ芰Φ呢暙I(xiàn)很小，因此實(shí) 心樁浪費(fèi)了樁體中心范圍的材料和施工時(shí)間；而漿芯樁由于設(shè)置了空心芯 材，因此使用的材料的功能能夠得到充分的發(fā)揮，節(jié)約了樁體中心范圍對支 護(hù)體系貢獻(xiàn)較小的材料。這一點(diǎn)是與干作業(yè)灌注樁、濕作業(yè)灌注樁、微型集 束鋼管樁和鉆孔后注漿連續(xù)墻工法(專利號00114586. X)等施工工藝的最 主要區(qū)別之一。
第二現(xiàn)有的灌注樁及其它施工方法其最終形成的支護(hù)樁體一般為臨時(shí) 性支護(hù)，即當(dāng)管道、箱涵等建(構(gòu))筑物施工完畢后，這些樁體一般不在發(fā) 揮作用，然而這些支護(hù)樁體中的鋼筋、鋼管等剛性材料由于與混凝土、水泥 漿等膠結(jié)性材料混合粘結(jié)在一起而不能拔出重復(fù)使用，因此浪費(fèi)了鋼筋、鋼 管等剛性材料。而漿芯樁在后期可以拔出鋼管、鋼筋混凝土管材等空心芯材， 因此使用的剛性材料可以重復(fù)使用。這一點(diǎn)是與干作業(yè)灌注樁、濕作業(yè)灌注 樁、微型集束鋼管樁等施工工藝的最主要區(qū)別之二。
本發(fā)明漿芯樁支護(hù)方法是一種超越現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新成樁方法，工藝簡 捷，施工方便，基坑施工完成后，取出預(yù)置芯材可重復(fù)使用，節(jié)約資源、工 程造價(jià)低，而且應(yīng)用范圍寬廣，實(shí)用性強(qiáng)。具體表現(xiàn)以下兩方面
一、本發(fā)明漿芯樁施工方法與現(xiàn)有相關(guān)施工方法比較，具有如下突出特
點(diǎn)
(1)實(shí)施本發(fā)明漿芯樁，其空心芯材內(nèi)腔則不必填充水泥漿料或其它 膠性漿料，僅在芯材外壁與樁孔內(nèi)壁之間的孔隙內(nèi)灌注水泥漿料或其它膠性 漿料，實(shí)為一種空心筒體樁，與現(xiàn)行的實(shí)心柱體樁相比，工藝簡單、作業(yè)人員少，省工、省時(shí)、省料；
(2) 可采用鉆機(jī)成孔，需要的施工設(shè)備少，設(shè)備占用空間小，施工相
對靈活；
(3) 勿需大開挖施工，對作業(yè)環(huán)境要求不高，且對周邊環(huán)境影響小， 有利于環(huán)境保護(hù)；
(4) 作為支護(hù)使用的預(yù)置空心芯材如鋼管、鋼筋混凝土管材等，可以 重復(fù)使用，節(jié)約資源；
二、由于本漿芯樁施工方法的固有特點(diǎn)，所以在基坑施工中有廣泛的應(yīng)用 (1)用于管道基坑
在工程地質(zhì)條件良好、而又不能放坡必須進(jìn)行直槽開挖的情況下，筒 體漿芯樁具有用武之地；其工程造價(jià)與拉森鋼板樁相近，但由于其采用的機(jī) 械小，施工較為靈活，并且其對周邊環(huán)境的干擾明顯小于拉森鋼板樁，因此 具有應(yīng)用前景。 (2)用于箱涵基坑、泵站基坑、通道基坑
在工程地質(zhì)條件良好的情況下筒體漿芯樁可以代替灌注樁和微型集束 鋼管樁等；在工程地質(zhì)條件一般、對止水要求不高的情況下，筒狀漿芯樁可 以代替S匿工法連續(xù)墻和鉆孔后注漿連續(xù)墻等。


圖1是現(xiàn)有鋼板樁基坑支護(hù)示意圖
圖2是本發(fā)明筒體漿芯樁基坑支護(hù)示意圖
圖3是本發(fā)明筒體漿芯樁示意圖
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一 步說明本發(fā)明是如何實(shí)施的 例1 老粘性土管道基坑施工作業(yè)，筒體漿芯樁樁位中心間距500mm,基坑 深度6. Om，筒體漿芯樁高度9. Om。1) 整平場地，排除地面和地下障礙物，樁孔定位，樁才幾就位；
2) 對于老粘性土，采用干鉆方式鉆孔，孔直徑一般為250讓；
3) 孔深達(dá)到設(shè)計(jì)高度，若孔中有水，抽排孔中水，置換出來的土體置 于孔口邊3. 0m以外；
4) 利用反伊或鉆機(jī)將下端封口直徑一般為210mm-230mm的鋼管芯材置 入鉆孔中，利用定位器定位；
5) 鋼管芯材4與孔壁5之間的孔隙注入水泥漿料，注漿完畢凝固為漿 料成型體6，即由鋼管空心芯材4與漿料成型體6形成單個筒體漿芯樁樁體；
6) 如此按設(shè)計(jì)，在基坑兩側(cè)土體分別等間距筑成由上所述的單個筒體 漿芯樁體組成的筒體漿芯樁樁列，從而對基坑兩側(cè)土體形成有力的樁體支 護(hù)；
7) 開挖基坑，施加內(nèi)支撐等；
8) 基坑內(nèi)作業(yè)完畢，拆除內(nèi)支撐，完成土方回填；
9) 拔出筒體漿芯樁中的預(yù)置鋼管芯材，再以砂土回填樁孔，恢復(fù)地面。
例2 某堅(jiān)硬巖石土質(zhì)基坑施工作業(yè)，筒體漿芯樁樁位中心間距500mm，基 坑深度6. Om,筒體漿芯樁高度9. Om。 全部施工j乍業(yè)與例1 。
例3上層土為相對軟弱粘性土、下層土為堅(jiān)硬巖石土質(zhì)的基坑施工作業(yè)， 筒體漿芯樁樁位中心間距400mm，基坑深度5. Om，筒體漿芯樁高度 8. Om。
1) 整平場地，排除地面和地下障礙物，樁孔定位，樁機(jī)就位；
2) 對于上層的相對軟弱粘性土采用套管護(hù)壁成孔，對于下層的堅(jiān)硬巖 石土質(zhì)采用干鉆成孔，孔徑皆為180mm-250隱；
3) 孔深達(dá)到設(shè)計(jì)高度，抽排孔中水，置換出來的土體置于 口邊3. Om 以外；4) 利用反伊或鉆機(jī)將下端封口的鋼筋混凝土管材芯材置入鉆孔中，利
用定位器定位；
5) 鋼管芯材4與孔壁5之間的孔隙注入水泥漿料，注漿完畢凝固前取 出護(hù)壁套管，凝固后漿體6與芯材4 一起形成單個筒體漿芯樁樁體；
以下施工工序同例1。 例4上層土為堅(jiān)硬巖石土質(zhì)、下層土為相對軟弱粘性土的基坑施工作業(yè)， 筒體漿芯樁樁位中心間距400mm，基坑深度5. Om，筒體漿芯樁高度 9. Om。
1) 整平場地，排除地面和地下障礙物，樁孔定位，樁機(jī)就位；
2) 對于上層的堅(jiān)硬巖石土質(zhì)采用干鉆成孔，對于下層的相對軟弱粘性 土采用套管護(hù)壁成孔，孔徑皆為180mm-250mm;
以下施工工序與例3相同。
權(quán)利要求
1、一種用于基坑支護(hù)的筒體漿芯樁施工方法，是根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的樁體高度和設(shè)置密度，在基坑開挖前，通過在基坑兩側(cè)墻體間隔設(shè)置由中心預(yù)置空心芯材及其外壁連接的現(xiàn)場漿料成型體組成的規(guī)定高度的筒體漿芯樁，先行在待施工基坑的兩側(cè)墻形成筒體漿芯樁支護(hù)樁列，于基坑內(nèi)部施工完成后，拔出該漿芯樁內(nèi)部預(yù)置的空心芯材并回填樁孔的一種基坑支護(hù)方法。
2、 實(shí)施權(quán)利要求1的一種用于基坑支護(hù)的漿芯樁施工方法的工藝 步驟如下一、 根據(jù)基坑支護(hù)樁體的分布設(shè)計(jì)，先行樁孔定位；二、 在樁體定位處，根據(jù)土質(zhì)條件，采用適用鉆機(jī)或其它機(jī)械， 干鉆或套管護(hù)壁成孔；三、 以定位器定位，將圓形截面或矩形截面的空心芯材預(yù)置上述 樁孔中；四、 在空心芯材(4)的外壁與樁孔內(nèi)壁(5)之間的孔隙，采用 水泥漿或其它膠性漿料填充，漿料凝固后的漿料成型體(6)與空心芯 材(4)形成單個筒體漿芯樁；五、 按設(shè)計(jì)在基坑兩側(cè)完成筒體漿芯樁支護(hù)后，進(jìn)行基坑挖掘施 工及其相應(yīng)的內(nèi)支撐設(shè)施施工；六、 基坑施工完畢并完成土方回填后，拔出該漿芯樁內(nèi)的預(yù)置空 心芯材5七、 以妙、土回填樁孔，并恢復(fù)地面。
全文摘要
本發(fā)明一種用于基坑支護(hù)的筒體漿芯樁支護(hù)方法，屬市政工程基坑施工方法和機(jī)具領(lǐng)域，本發(fā)明方法是在基坑開挖前，根據(jù)施工設(shè)計(jì)，沿基坑兩墻體間隔設(shè)置由中心預(yù)置空心芯材及外壁連接的現(xiàn)場漿料成型體組成的筒體漿芯樁，即經(jīng)樁孔定位，機(jī)械鉆進(jìn)成樁孔，將芯材預(yù)置定位該樁孔中，在芯材與樁孔間孔隙灌注膠性漿料，漿料凝固后即與芯材形成單個筒體漿芯樁，按設(shè)計(jì)在基坑兩側(cè)墻體完成漿芯樁樁列支護(hù)后，開挖基坑，施工完畢回填土方后，拔出樁中預(yù)置芯材，并以砂土回填樁孔，本方法是針對較好土質(zhì)的一種簡易空心筒體樁支護(hù)方法，采用機(jī)械成孔，占用場地小，無需大開挖施工，有利環(huán)境保護(hù)，鋼管芯材可重復(fù)使用，節(jié)約資源，本方法應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號E02D5/34GK101597903SQ200910063158
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者吳立鵬, 和禮紅, 柯昌春, 樂 蔣, 陳建斌 申請人:武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司