[发明专利]水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护施工工法

说明书

技术领域

本发明属于高层建筑的基坑支护技术领域，特指一种水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护施工工法。

背景技术

在我国东南沿海地区，随着城市建设的快速发展，高层建筑和超高层建筑不断涌现，因结构和功能的需要，一般均设一至三层地下室，沿海地区大部分属软弱土质，其地质构造一般为：表层1米左右厚的耕植土或杂填土，表层土以下为1～2米厚的粘土，粘土以下为几十米厚的淤泥土或淤泥质土，由于沿海地区特别是近海区域土质极差，一般深度6米以上的基坑均要采用钻孔灌注桩加内支撑的支护结构，这种基坑支护结构整体安全性较好，但存在如下缺点：混凝土支撑材料用量大，需加设立柱桩、格构柱等造价高昂的支撑结构；挖土速度受到影响，土方往往需要多次翻运，影响工期；增加了拆撑、换撑工艺，且拆撑换撑不合理，除可能造成基坑侧壁变形增大外，对主体结构也会产生影响；对超大面积基坑，内支撑实施有一定的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合在沿海软土地区淤泥层较厚地质条件下使用的，成本较小、工期短、施工工艺合理，能严格控制基坑的变形，不会对主体结构产生影响的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护施工工法。

本发明的目的是这样实现的：水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护施工工法，包括下列步骤：

(1)根据预设的基坑进行止水搅拌桩的施工，形成止水帷幕墙，根据桩位进行钻孔灌注桩的施工。

(2)按照分层分段原则实施土方开挖和土锚施工，包括以下工序：①第一层土锚工作面土方开挖至预设的圈梁底面；②第一道水平旋喷土锚施工；③凿钻孔灌注桩至预设标高，圈梁施工；③第一道水平旋喷土锚的张拉锁定施工；④土方开挖至第二层土锚工作面；⑤第二道水平旋喷土锚施工；⑥第二道水平旋喷土锚张拉锁定；⑦基坑底层土方和中心岛土方开挖。

上述的步骤(1)中的止水搅拌桩和钻孔灌注桩的施工顺序是：先止水搅拌桩，后钻孔灌注桩；或先钻孔灌注桩，后止水搅拌桩。

上述的步骤(2)中，工序①的第一层土锚工作面土方开挖的纵向长度≤20m，横向长度≥8m；工序④的第二层土锚工作面的土方开挖至预设的第二道水平旋喷土锚的底标位置向下0.3m，其开挖分层厚度≤1.0m，土方开挖临时放坡坡度≥1∶2；可根据预设的基坑的深度，按顺序重复步骤(2)中的工序④、⑤、⑥至基坑底层土方和中心岛土方开挖。

第一道水平旋喷土锚通过圈梁锚固锁定，圈梁内设有供水平旋喷土锚的锚索通过的管体，第二道及以下的水平旋喷土锚通过紧贴在灌注桩的桩体上的腰梁进行锁定，所述腰梁为工字钢与铁板焊接而成。

为加快止水搅拌桩固化，可在止水搅拌桩用的水泥土浆液中加有0.02-0.1％水泥重量的三乙醇胺和0.1-0.5％水泥重量的木质硫酸钙。

上述水平旋喷土锚的施工步骤是：①放线定位，依据基桩轴线及高程引测点进行测放，确定水平旋喷土锚的孔位和标高；②安置高压旋喷钻机于设计的孔位上，使钻头对准孔位的中心，通过角度仪表控制钻头的角度与水平旋喷土锚的成型方向一致；③使用岩芯钻头在止水帷幕墙上预钻孔，岩芯钻头在设计的孔位处钻孔，至穿透止水搅拌桩，钻进方向与水平旋喷土锚成型方向相同；④在高压旋喷钻头上安装锚索，通过止水搅拌桩的预钻孔，带浆钻进至该道水平旋喷土锚预成型出的桩锚的末端；⑤水平旋喷土锚的喷嘴高压旋喷喷浆，并均速钻退至成锚；⑥高压旋喷喷浆完成后，钻杆退出钻孔，向钻孔内塞水泥包装袋。

上述的水平旋喷土锚所使用的钻头为三叶钻头。

上述的水平旋喷土锚的成型方向为水平或斜向下外展。

在预设基坑外侧的地面上设置有排水沟，当预设基坑的深度过深时，在所述步骤(3)的工序②和工序③之间增加：在排水沟和基坑之间开挖出下端与预设的圈梁等高的斜坡，斜坡与基坑之间设置过渡平台，并在排水沟至基坑之间区域的表面成型钢砼面层。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明通过一种新型大抗拔力的钢绞线与水泥土复合土锚结构即水平旋喷土锚来代替内支撑，水平旋喷土锚可以通过对钢绞线施加预应力，有效的控制支护结构的变形值，这种支护结构施工方便，造价低，安全性高并有利于后序挖土作业的开展，具有良好的社会效益和经济效益。

2、本发明的水平旋喷土锚的张拉力可通过张拉试验确定，在施工时每根钢绞线均通过张拉锁定，张拉锁定值可有效检验水平旋喷土锚的锚固力，因此可保证支护结构的施工质量和安全，水平旋喷土锚施工工艺简单，对施工作业面所需空间不大，施工进度较快。