[发明专利]一种咬合止水帷幕桩及用其制作咬合止水帷幕的施工工艺

说明书

本发明涉及隧道内咬合桩止水帷幕素桩桩体材料的技术领域，具体涉及一种咬合止水帷幕桩，包括如下重量份的原料：水泥85‑110份、细砂540‑570份、粗砂190‑210份、石子740‑770份、粉煤灰70‑90份、膨润土110‑130份、减水剂1‑3份和水260‑287份；本发明的止水帷幕桩适用于地铁等隧道内的施工需求，在保证桩体质量的同时，使桩体的强度适中，能够使反循环钻机采用硬咬合方式施工，降低了施工难度；本发明还提供了一种制作咬合止水帷幕的施工工艺，采用硬咬合的施工方式，克服了传统的软咬合施工中对施工时间、施工顺序等要求严格，施工难度大的问题，从而降低了施工难度。

技术领域

本发明涉及隧道内咬合桩止水帷幕素桩桩体材料的技术领域，具体涉及一种咬合止水帷幕桩及用其制作咬合止水帷幕的施工工艺。

背景技术

常见的地下水止水帷幕，按照帷幕的施工方法不同，分为地下连续墙、搅拌桩、旋喷桩、注浆法、冻结法、咬合桩法及复合工艺等，其中地下连续墙、水泥搅拌桩、SMW工法、钻孔咬合桩应用最为广泛。

咬合桩一般采用无筋混凝土桩(简称无筋桩或A桩)和钢筋混凝土桩(简称有筋桩或B桩)交错并相互咬合的布置形式，在A桩初凝前完成B桩的施工，两桩之间形成无缝连接的连续桩墙，桩与桩之间可传递剪力。目前，咬合桩已经成为一项成熟的基坑围护技术，在地面采用咬合桩，作为基坑围护结构兼止水帷幕的方法，在多个城市的地铁、市政、高层建筑物等深基坑工程中已广泛推广。

常规咬合止水帷幕桩采用旋挖钻机或全套管钻机成孔，但上述工艺在地铁隧道的狭小空间中无法实施，反循环钻机在地下狭小空间成孔工艺已成熟，可弥补旋挖钻机或全套管钻机的不足。现有技术中，基坑地面上普通的止水帷幕材料用反循环钻机在地铁地下结构的施工过程中存在较大的难度，具体表现为：1、常规的止水帷幕桩强度较大，在素桩混凝土初凝之前就必须完成与之相邻的荤桩的施工，即采用软咬合的方式保证素桩和浑桩的咬合量，此种施工方式在施工顺序及时间间隔上要求严格，施工难度大；2、反循环钻机采用软咬合方式施工咬合桩时，由于浑桩两侧素桩强度不一，此时咬合桩垂直度很难控制，影响最终的止水帷幕结构强度与综合性能。

因此，针对上述问题，利用反循环钻机在地下隧道内进行止水帷幕施工采用硬咬合施工更合适。但是，常规的止水帷幕桩强度过大，使反循环钻机难以钻动；若为了降低咬合的施工难度，过分降低止水帷幕桩的强度，则难以满足地下这一特殊环境下的水压力、土压力等外在压力所需的强度要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种适用于地铁等隧道内施工需求的咬合止水帷幕桩，在保证桩体质量的同时，使桩体的强度适中，能够使反循环钻机采用硬咬合方式施工，降低了施工难度。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：

一种咬合止水帷幕桩，包括如下重量份的原料：水泥85-110份、细砂540-570份、粗砂190-210份、石子740-770份、粉煤灰70-90份、膨润土110-130份、减水剂1-3份和水260-287份。

通过采用上述技术方案，膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩，是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2∶1型晶体结构，国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品，因而人们称之为“万能土”。膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90％，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等；蒙脱石可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。本发明中加入膨润土，提高了咬合止水帷幕桩的抗渗性能。本发明通过各原料组分的复配配比得到的止水帷幕桩，相比于普通的混凝土素桩，具有水泥用量少、抗压强度低、抗渗性能好的特点，满足了地铁隧道内反循环钻机采用硬咬合方式施工的施工需求，降低了施工难度。