專利名稱：人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法
人工挖孔水泥土型鋼粧基坑支護方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑地基基礎(chǔ)施工中基坑支護方法，特別涉及一種人工挖孔水泥土型 鋼樁及其施工工藝。本發(fā)明適應的地層主要針對北方地區(qū)較硬土層例如密實砂卵石地層無 地下水機械施工較為困難或經(jīng)抽水后適用人工挖孔的地層。
背景技術(shù)：
目前SMW (水泥土攪拌墻)工法以其節(jié)能環(huán)保質(zhì)量可靠而在軟土地區(qū)廣泛應用，其 設(shè)計與施工技術(shù)也日趨成熟，包括型鋼起拔回收技術(shù)也變得成熟，基坑支護工程型鋼回收 率可達100%。三軸攪拌機設(shè)備功率大，效率高，施工深度大，質(zhì)量可靠，應用也日益廣泛。但 在如北京地區(qū)這樣的硬土地層應用還極為有限，到目前為止，在北京地區(qū)采用三軸攪拌機 施工水泥土連續(xù)墻采用鋼管內(nèi)支撐僅有一個案例，而且未涉及到北京的砂卵石地層。當遇 到較大卵石地層時(如北京西部地區(qū))更是無能為力。
水泥土攪拌樁由于其施工簡便、成本低廉，而被廣泛應用于基坑支護、止水帷幕及 地基處理等領(lǐng)域，但攪拌樁在現(xiàn)有設(shè)備條件下施工較硬土層，受到極大限制，尤其攪拌砂層 或砂卵石層更是無法實施。水泥土旋噴樁包括單管、雙管和三管，雖然在軟土地區(qū)基坑支 護、止水帷幕及地基處理等領(lǐng)域也得到成功應用，但在施工較硬土層時，同樣受到極大限 制，尤其遇到砂層或砂卵石層同樣無法實施。
長螺旋旋噴攪拌樁技術(shù)較好的解決了硬土地區(qū)成孔成樁問題，目前已在北京、河 北、山東、云南、內(nèi)蒙等地得到較好應用，實踐證明是一項實用可行的技術(shù)，能達到設(shè)計的樁 徑和設(shè)計的樁長，如果利用該技術(shù)施工連續(xù)的帷幕墻插入型鋼配以內(nèi)支撐或錨桿進行基坑 支護是完全可以實現(xiàn)的。但遇到較大卵石地層時(如北京西部地區(qū))同樣無能為力。
目前常用的旋挖鉆進方法，正反循環(huán)鉆進方法，長螺旋鉆進方法，包括沖擊鉆進方 法不僅實施效率低，甚至無法實施，也變得沒有必要實施，更有甚者工作面小，工作空間很 矮，施工設(shè)備無法進入施工作業(yè)面。發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護施 工方法，該發(fā)明能在較硬土層中成孔，達到設(shè)計深度及樁徑，吊入型鋼等勁型材料后灌注 攪拌好的水泥土材料，實現(xiàn)基坑支護目的，從而保證基坑安全。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護施工方法，其特征是其 工藝流程是采用人工一根挨一根或間隔挖出圓柱形樁孔；用吊車將加工好的型鋼吊入樁 孔內(nèi)并固定；將攪拌機中攪拌好的水泥土漿液灌入樁孔,必要時可進行局部振搗密實,形成 水泥土型鋼樁；在水泥土型鋼樁頂端制作樁頂連梁；在基坑較深時采用內(nèi)支撐或可拆式錨 桿對水泥土型鋼樁進行復合支護；在基坑開挖時在水泥土型鋼樁側(cè)面掛網(wǎng)噴射混凝土 ；基 坑肥槽回填達到要求時拆除錨桿或內(nèi)支撐；最后拔除型鋼，回收利用。
在人工挖成孔中吊入型鋼，型鋼事先用包裹材料包好，空擋部位填土，在型鋼上打孔焊接居中支撐架，以保持型鋼在樁孔內(nèi)的居中位置；所述的水泥土漿是有帶有計量裝置的強制式攪拌機攪制。
隨著基坑開挖，分步在水泥土型鋼樁側(cè)面掛網(wǎng)并噴射混凝土。
拔除型鋼后，利用水泥漿或水泥土漿填充型鋼拔出后留下的空洞本發(fā)明的優(yōu)點是適應的地層主要針對北方地區(qū)較硬土層例如密實砂卵石地層無地下水機械施工較為困難或經(jīng)抽水后適用人工挖孔的地層。同時由于型鋼可回收重復利用，大大降低基坑支護施工的成本；另外由于錨桿或內(nèi)支撐的拆除回收利用，使得基坑支護更加集約環(huán)保。選擇人工挖孔方法是最合理經(jīng)濟，易于實施，保證質(zhì)量和工期，并能保證安全文明施工。


圖1是本發(fā)明人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法施工工藝流程圖；圖2是人挖樁孔(挖第一段后)結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是人挖樁孔(挖第二段后)結(jié)構(gòu)剖面圖；圖4是本發(fā)明水泥土型鋼樁的橫截面(圖5的B-B)剖視圖；圖5是圖4的A-A剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例和附圖進行詳細介紹。實施例
工程概況擬建工程位于北京海淀區(qū)永淀路某單位院內(nèi)，本次主要是76號樓(地上7層地下2層) 工程的基坑土方開挖及支護方案，基礎(chǔ)埋深約為8. 8m。
工程地質(zhì)條件依據(jù)北京航天勘察設(shè)計研究院提供的《雷達與光學目標特性實驗樓和大型目標特性實驗室?guī)r土工程勘察報告》。原廠房基礎(chǔ)，有地下混凝土獨立基礎(chǔ)埋深約4. lm，①I層雜填土以磚塊灰渣為主，①2層卵石素填土，卵石含量50%，層厚1. 7 4. 6m。
②層砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，局部混卵石礫石，粒徑2 4cm。本層局部缺失，可見層厚 O. 4^2. Om。
③層卵石，中密 密實，一般粒徑2 4cm，最大粒徑12cm，細中砂充填30 35%，本層厚 2. 9 6. 4mο
④層卵石，中密 密實，一般粒徑2 5cm，最大粒徑15cm，細中砂充填25 30%，本層未揭穿。
人工現(xiàn)場挖孔發(fā)現(xiàn)IOm以下卵石粒徑2(T30cm常見。
水文地質(zhì)條件20m深度范圍內(nèi)未見地下水。
基坑支護設(shè)計4.1基坑支護方案確定根據(jù)基坑各部位的開挖深度、周邊工作面的影響、場區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件及現(xiàn)場周邊實際情況，本工程的基坑支護方案如下1-1剖面(基坑北側(cè))基坑開挖深度為8. 80m，距離擬建建筑物基坑約1. Om有暖氣管道和直徑為Φ1100的雨水管道，本剖面基坑支護采用水泥土型鋼樁+錨桿聯(lián)合支護方案。
2-2剖面基坑開挖深度為3. 80m,周邊無需要保護構(gòu)筑物或建筑物，本剖面基坑邊坡采用坡比為1:0. 4掛網(wǎng)噴射40mm厚的混凝土護面。
3-3剖面(南側(cè)臨近地庫部位)基坑開挖深度為8. 80m,周邊無需要保護構(gòu)筑物或建筑物，本剖面基坑邊坡采用坡比為1:0. 4的土釘墻支護。
4-4剖面(南側(cè)臨近2層樓部位)上部4m采用1: O. 8放坡掛網(wǎng)噴混凝土支護，下部基坑開挖深度為4. 80m，本剖面基坑支護采用水泥土型鋼樁+錨桿聯(lián)合支護方案。
5-5剖面(西側(cè))基坑開挖深度為8. 80m,距離擬建建筑物基坑約3. Om是總包方的臨建，本剖面基坑支護采用水泥土型鋼樁+錨桿聯(lián)合支護方案。
基坑支護方案設(shè)計1-1首丨J面H型鋼樁設(shè)計參數(shù)·H型鋼護坡樁的計算采用理正深基坑軟件計算樁的長度、樁的最大彎矩及錨桿拉力， 計算結(jié)果如下樁徑Φ 800，樁間距為1. 8m，樁長12. 0m，嵌固3. 2m，樁的最大彎矩為152. 7IKNm0
帽梁
權(quán)利要求
1.一種人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護施工方法，其特征是其工藝流程是采用人工一根挨一根或間隔挖出圓柱形樁孔；用吊車將加工好的型鋼吊入樁孔內(nèi)并固定；將攪拌機中攪拌好的水泥土漿液灌入樁孔，必要時可進行局部振搗密實，形成水泥土型鋼樁；在水泥土型鋼樁頂端制作樁頂連梁；在基坑較深時采用內(nèi)支撐或可拆式錨桿對水泥土型鋼樁進行復合支護；在基坑開挖時在水泥土型鋼樁側(cè)面掛網(wǎng)噴射混凝土 ；基坑肥槽回填達到要求時拆除錨桿或內(nèi)支撐；最后拔除型鋼，回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法，其特征在于在人工挖成孔中吊入型鋼，型鋼事先用包裹材料包好，空擋部位填土，在型鋼上打孔焊接居中支撐架，以保持型鋼在樁孔內(nèi)的居中位置；所述的水泥土漿是有帶有計量裝置的強制式攪拌機攪制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法，其特征在于隨著基坑開挖，分步在水泥土型鋼樁側(cè)面掛網(wǎng)并噴射混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法，其特征在于拔除型鋼后，利用水泥漿或水泥土漿填充型鋼拔出后留下的空洞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護方法，其特征在于人工挖孔時采用現(xiàn)澆混凝土分段護壁，具體操作流程為 (1)確定好樁位中心，以中點為圓心，以樁身半徑加護壁厚度為半徑劃出第一節(jié)的圓周；撒石灰線作為樁孔開挖尺寸線，并沿樁中心位置向樁孔外引出四個樁中軸線控制點，用牢固木樁標定； (2)開挖土方采取分段開挖，根據(jù)地質(zhì)勘測報告中有關(guān)土層的資料，確定采用適當高度為一個施工開挖段；在地下水以下施工應及時用吊桶將泥水吊出，如遇到滲水，則可在孔底一側(cè)挖積水坑，用高揚程潛水泵排出樁孔外；開孔完成后進行一次全面測量校核工作，對孔徑、樁位中心檢測無誤后進行支護； 3)支設(shè)護壁模板樁孔挖土完畢并經(jīng)驗收合格后，安裝護壁模板；護壁模板中心應與樁位中心重合，偏差不大于20mm,且任何方向二正交直徑偏差不大于50mm,樁孔垂直度不大于0. 5% ;符合要求后用木楔穩(wěn)定護壁模板； 4)灌注護壁混凝土每挖完一節(jié)以后應立即在護壁模板內(nèi)澆灌壁混凝土，采用人工澆灌、搗實，使其起到護壁與擋土擋水的雙重作用，上下護壁間搭接50 75mm ;護壁模板在澆灌壁混凝土 24h后拆除，一般在下節(jié)樁孔土方挖完后進行；拆模后若發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象，應加以堵塞或?qū)Я鳌?br> 全文摘要
一種人工挖孔水泥土型鋼樁基坑支護施工方法，其工藝流程是采用人工一根挨一根或間隔挖出圓柱形樁孔；用吊車將加工好的型鋼吊入樁孔內(nèi)并固定；將攪拌機中攪拌好的水泥土漿液灌入樁孔，必要時可進行局部振搗密實，形成水泥土型鋼樁；在水泥土型鋼樁頂端制作樁頂連梁；在基坑較深時采用內(nèi)支撐或可拆式錨桿對水泥土型鋼樁進行復合支護；在基坑開挖時在水泥土型鋼樁側(cè)面掛網(wǎng)噴射混凝土；基坑肥槽回填達到要求時拆除錨桿或內(nèi)支撐；最后拔除型鋼，回收利用。本發(fā)明的優(yōu)點是適應的地層主要針對北方地區(qū)較硬土層例如密實砂卵石地層無地下水機械施工較為困難或經(jīng)抽水后適用人工挖孔的地層；成本降低；人工挖孔經(jīng)濟，易于實施，保證質(zhì)量和工期而且環(huán)保。
文檔編號E02D17/02GK103015431SQ20121050964
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者何世鳴, 李江, 田震遠, 周與誠, 梁成華, 張明中, 王之軍, 賈城, 楊敏, 陳輝, 司呈慶, 王海寧, 王建明, 程金霞, 黃鑫峰, 洪偉, 張寶河, 杜高恒 申請人:北京建材地質(zhì)工程公司, 中材地質(zhì)工程勘查研究院有限公司, 北京城建科技促進會