[发明专利]预制构件与搅拌墙结合的围护结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预制构件与搅拌墙结合的围护结构及施工方法。该围护结构适用于基坑及河道围护挡土止水。

背景技术

我国长三角等经济发达地区，每年用于基坑围护中的费用高达千亿万元以上，目前我国基坑围护中所采用的挡土结构主要有地下连续墙、灌注桩、SMW工法桩、土钉墙及桩锚结构，这些结构的施工工艺各有优缺点。

浅基坑中利用双轴搅拌桩施工重力坝的情况很多，双轴搅拌桩技术诞生于80年代并一直延用至今，机架为井字架，走管式行走，稳定性极差，工效很低，劳动强度大，另动力头部分采用37kw的常规电机，起动动力不足。最深桩长只有18m，下部钻杆只有二道叶片，搅拌不均匀，三搅两喷成桩质量还难以保证，每次成桩1.2米一组，造成桩搭接冷缝多，容易造成漏水等现象。

SMW工法采用三轴水泥土搅拌桩中插入H型钢来止水和挡土。这种工法具有成本相对较低、工期短、隔水性强、对周围环境影响小等特点。在地下室施工完成后，H型钢可以从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的围护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪音小，而且可以节约社会资源，避免维护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。但SMW工法桩存在以下缺点：SMW工法桩中大多使用H型钢。实际建筑工程使用过程中，型钢的运输费用和租赁费用都很高，尤其是工期较长的情况下，型钢的租赁费用会大大增加使用成本。另外SMW工法桩施工需要喷气，水泥掺量较大(20％-22％)，施工过程中有20％-30％的置换土，造成环境污染，且成桩桩体强度较低。

灌注桩排桩围护墙的造价相对过大，且施工时需先施工外围的隔水帷幕，再施工灌注桩排桩，这样造成了工期的拖沓。

基于工期和造价方面的考虑，近些年搅拌桩中植入预制桩的围护形式越来越受业内人士的关注，同时也有了很多的施工案例，施工后效果较好。但常规搅拌桩中植入预制桩的方法为：用电机偏心振动锤振入。这种方法具有振动波大，振入速度慢等特点。另外预制桩配筋会用到高强度钢筋，高强钢筋抗拉强度高、低松弛、具有良好的镦锻性能，但是高强度钢筋弯曲性和焊接性能很差，所以导致用高强度钢筋配筋的预制桩桩帽处不好搭接，只能做单节桩。

本发明解决了上述几种工艺的不足，同时融合了预制构件的抗弯及结构性能与搅拌桩的止水效果，较之传统的围护结构本发明能大幅度缩短施工工期、无污染、减少了造价。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗弯抗剪性能好、成本低、功效高、无污染、多节可以连接可以做长做深的预制构件与搅拌墙结合的围护结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种预制构件与搅拌墙结合的围护结构及施工方法。该围护结构适用于基坑及河道围护挡土止水，所述的预制构件有两种形式：其一为城地拼装式H型围护桩构件，其二为止水预制离心矩形桩。所述的搅拌墙为连续的方形水泥土搅拌墙，可由两种施工方法施工完成，其一为TRD工法，其二为CSM工法。所述的预制构件根据要求压入到搅拌墙里组成围护结构。

所述的围护结构由任一的预制构件与任一的搅拌墙组合而成。

所述的搅拌墙其一是采用TRD工法就地将软土和固化剂强制搅拌形成深层搅拌墙，其水泥掺量为10％-35％，成墙厚度为550mm-850mm。

所述的搅拌墙其二是采用CSM工法就地将软土和固化剂强制搅拌形成深层搅拌墙，成墙厚度为800mm-1200mm。

一种预制构件与搅拌墙结合的围护结构的施工方法有两种：

其一

①放样：开沟槽；装置就位，将TRD机械设备移动到待施工位置。

②启动后台自动水泥浆搅拌系统，然后把水泥浆送至存浆桶。

③开启集成计算机，由计算机监控成墙关键数据；将一节切割箱连接在TRD机械设备动力头上，连接后启动动力组件向下切割，到预定位置后再连接一节切割箱体，重复前面步骤直至切割箱体到达设计标高；。

④开启动力头驱动多功能钻头，边切割搅拌边喷水泥浆；一组墙体施工完成后，TRD机械设备一边切割搅拌，一边移动施工另一组墙体，直至完成整个围护工程；。

⑤在TRD工法成墙的同时，另一台履带吊吊起预制构件放入已经施工完成的墙体里，用高频液压振动锤将预制构件振入，直至设计标高位置；

⑥重复步骤⑤，直至完成整个围护工程，施工结束后，TRD机械设备动力头与切割箱断开连接，履带吊车将总个切割箱吊出地面。

其二