[发明专利]预制双排桩与止水帷幕一体化基坑支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，是一种预制双排桩与止水帷幕一体化基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

基坑支护结构体系的类型较多，各有其适用范围。从结构形式看，在软土地区较多采用排桩（墙）+内支撑系统（或外锚杆）。其中，排桩常用的是钻孔灌注桩，内支撑系统多为现浇钢筋混凝土结构。这些结构在施工过程种均会对环境造成较大的影响，原材料消耗较多，尤其是内支撑系统，随施工进程相继要拆除并清理，增加的建筑垃圾及清理等一系列工序。而后发展起来的挡土和止水帷幕一体化的型钢水泥连续墙（SMW工法）、渠式切割水泥连续墙（TRD工法）以及派生出的植入预制钢筋混凝土工字型围护桩墙技术（SCPW工法）等均通过三轴水泥搅拌桩（用于止水）中插入H型钢，或预制钢筋混凝土工字型桩的形式来达到挡土功能。由于通过水泥搅拌桩机作业，在桩径范围内的土体扰动，所以插入H型钢或工字型钢的混凝土桩就较容易，挤土现象也较弱，成桩省工省材，其中H型钢还可回收重复利用，具有一定的经济性。但是这些结构形式均还需内支撑体系来配套使用，而且，虽然H型钢可以回收重复利用，但当水泥土强度较高时，型钢回收难度增加，回收成本也增加；鉴于型钢一次性投资较大，利用率不高，目前市场尚未形成租赁业务，所以其经济性并不明显。而预制工字型钢筋混凝土不回收，但生产成本相对预应力混凝土管桩要大得多，也存在经济性问题。

而传统意义上的双排桩结构形式，由于刚度大、变形小，只要基坑外围有足够的场地，对于深基坑、大面积开挖时，采用这种支护形式还是相对较为合理，但也常仍要用内支撑系统，经济性不如排桩+内支撑；而成桩的做法还是以钻孔灌注桩为主，所以也存在经济性和对环境的不利影响等不足。为此，有待对现有的基坑支护结构及施工方法进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种预制双排桩与止水帷幕一体化基坑支护结构及其施工方法，使其解决现有基坑支护结构投入成本较大，易造成环境污染，以及回收不便的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种预制双排桩与止水帷幕一体化基坑支护结构，该基坑支护结构包括双排桩、钢架梁、冠梁、水泥土搅拌桩，其中双排桩是指以前、后两根桩为单元，以该单元沿基坑边部均匀排列形成前、后两排桩，且前排桩位于基坑范围的边界，后排桩位于基坑范围的外部；其特征在于所述双排桩的单元是指前、后两根间隔设置的混凝土管桩，各单元的两根混凝土管桩的顶部之间固定连接所述钢架梁，且钢架梁与混凝土管桩之间为可卸式连接；所述双排桩的相邻钢架梁之间固定连接所述冠梁，且冠梁与钢架梁之间为可卸式连接；所述双排桩的前排混凝土管桩之间，以及前排混凝土管桩与后排混凝土管桩之间设置所述水泥土搅拌桩，即形成止水帷幕。上述结构与现有技术相比，主要优点在于：双排桩采用了混凝土管桩，相比现有采用预浇的实心混凝土双排桩，或直接采用预制工型钢或插入H型钢的混凝土桩所形成的基坑支护结构，成本较低，且所采用的钢架梁、冠梁均为可拆卸结构设计，从而施工完成后可拆卸回收，循环利用，大大降低施工成本，且拆卸组装较为方便，减少工人劳动强度和施工难度。

所述钢架梁与混凝土管桩之间为抱箍式连接，即钢架梁由两部分通过螺栓锁紧而成，且钢架梁内部设有与所述单元内的两根混凝土管桩对应抱箍锁紧的箍圈，箍圈随所述钢架梁的两部分锁紧而与所述混凝土管桩锁紧。或者，钢架梁内部设有与所述单元内的两根混凝土管桩对应抱箍锁紧的箍圈，箍圈设有调节箍圈锁紧力的螺栓。抱箍式结构连接较为可靠，且安装拆卸较为方便。

所述冠梁为桁架式结构，冠梁与钢架梁之间通过螺栓固定。通过该结构方便冠梁、钢架梁的组装拆卸。

所述双排桩的前排桩各混凝土管桩之间，以及后排桩各混凝土管桩之间均独立设置与所述钢架梁固定的冠梁。该结构有利于提高基坑支护的整体稳定性。

所述混凝土管桩为先张法预应力混凝土管桩，且混凝土管桩的管孔内与所述钢架梁底部齐平的位置预埋支撑钢筋，支撑钢筋上方支撑混凝土底托板。通过该结构，方便对混凝土管桩的管孔补充浇筑，以提高混凝土管桩支撑强度和抗剪承载能力。

所述双排桩各单元对应的钢架梁的两端之间通过预应力筋、锚具、转向块形成预应力，钢架梁的两端是指双排桩内前排桩与后排桩之间排向的两端；所述双排桩内位于同一排向上的所有钢架梁之间通过预应力筋、锚具、转向器形成预应力。通过施加预应力，并调整预应力，使基坑支护结构整体更加稳定、牢固。