專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁的制作方法
一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬地基基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁。背景技術(shù)：
目前，深大基坑由于側(cè)向土壓力較大、地質(zhì)條件復(fù)雜，基坑開(kāi)挖多采用樁 錨或內(nèi)支撐支護(hù)，支護(hù)樁一般使用鉆孔或沖孔或挖孔灌注樁，深度按計(jì)算確定 在基坑底以下一定深度，樁身配筋并灌注混凝土。然而，當(dāng)設(shè)計(jì)支護(hù)樁需嵌巖 施工時(shí)，往往由于基巖堅(jiān)硬，施工速度慢、振動(dòng)或爆破施工又影響基坑周邊環(huán) 境的使用安全，當(dāng)支護(hù)樁為挖孔樁時(shí)還有人身安全問(wèn)題，在巖溶發(fā)育地區(qū)還存 在混凝土超灌現(xiàn)象，此時(shí)傳統(tǒng)的嵌巖施工存在施工工期長(zhǎng)、成本高、安全隱患 大等缺點(diǎn)。
一般采用在支護(hù)灌注樁孔內(nèi)鉆小孔，置入鋼筋灌注砂漿形成嵌巖砂漿錨桿 來(lái)進(jìn)行替代，并按等截面配筋計(jì)算置入鋼筋的數(shù)量。但是，由于鋼筋截面較小， 按等截面配筋計(jì)算所需鋼筋數(shù)量較多，相應(yīng)的小孔也較多，在有限的支護(hù)灌注 樁孔徑范圍內(nèi)，小孔孔徑受到限制，造成鉆孔成本高，而且采用鉆(沖)孔灌 注樁工藝時(shí)，由于支護(hù)灌注樁孔內(nèi)充滿護(hù)壁泥漿，向小孔置入鋼筋很難對(duì)中， 施工困難；同時(shí)，采用水泥砂漿灌注時(shí)，在裂隙發(fā)育的基巖中對(duì)基巖裂隙的充 填效果很差，基坑支護(hù)樁嵌巖段因裂隙發(fā)育，強(qiáng)度不足而存在技術(shù)隱患，會(huì)造 成支護(hù)樁變形過(guò)大，影響基坑開(kāi)挖和周邊構(gòu)筑物的安全。
因此，對(duì)支護(hù)樁的嵌巖部分進(jìn)行施工時(shí)，還需考慮控制小孔孔數(shù)，降低鉆 孔成本、克服施工時(shí)的對(duì)中問(wèn)題以及解決基巖因裂隙發(fā)育的強(qiáng)度問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中灌注樁嵌巖部分施工工期長(zhǎng)、成本高、施工安全隱患 大缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，通過(guò)控制小孔孔數(shù)、降 低鉆孔成本、克服施工時(shí)的對(duì)中困難以及解決基巖因裂隙發(fā)育的強(qiáng)度問(wèn)題，達(dá) 到縮短工期、降低成本、消除安全隱患的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種用管件樁嵌巖的基坑支 護(hù)樁，包括上部支護(hù)灌注樁和下部嵌巖管件樁，支護(hù)灌注樁由樁身混凝土和樁
身配筋組成，樁孔直徑為0. 8 2. 0m;嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥
漿構(gòu)成，管件上部伸入支護(hù)灌注樁中與樁身配筋搭接。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括在巖溶地區(qū)遇到溶洞時(shí)先向溶洞
進(jìn)行高壓旋噴處理后再置入管件。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括在基巖完整的條件下向小孔置入 管件進(jìn)行灌注水泥砂漿。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁的施工，包括以下步驟
首先沿著支護(hù)樁中心向下采用人工或機(jī)械成孔，孔徑為0. 8 2. 0m，成孔至 完整基巖面時(shí)，停止成孔；向支護(hù)灌注樁孔內(nèi)用鉆機(jī)鉆小孔，小孔直徑為90 200mm，鉆孔完成后向小孔內(nèi)置入管件并注入水泥漿，通過(guò)嵌巖管件樁使支護(hù)灌 注樁與基巖聯(lián)結(jié)為一體；然后進(jìn)行支護(hù)灌注樁的施工。
本發(fā)明的積極效果在于
1、 縮短工期、降低成本用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁的施工，當(dāng)灌注樁成
孔至堅(jiān)硬巖面時(shí)，嵌巖施工效率低、施工速度很慢、費(fèi)用較高，巖溶地區(qū)還存 在混凝土超灌現(xiàn)象，而用鉆機(jī)在孔口進(jìn)行管件樁的鉆孔、下管、灌注工作，小 孔孔徑較大、孔數(shù)少、下管時(shí)易對(duì)中、費(fèi)用低、施工速度很快。通過(guò)嵌巖管件 樁將基巖與支護(hù)灌注樁連成一體，充分利用巖石的強(qiáng)度，節(jié)省了嵌巖部分的混
凝土造價(jià)，工藝簡(jiǎn)單，因而降低了成本、縮短了工期；在巖溶地區(qū)還可豎向跨 越溶洞，節(jié)省混凝土材料和保證支護(hù)樁嵌巖段的穩(wěn)定性。
2、 安全性能好由于支護(hù)灌注樁嵌巖部分的施工振動(dòng)較大、采用人工挖孔 工藝施工時(shí)還存在爆破的影響，造成臨近構(gòu)筑物的破壞及孔壁坍塌，甚至發(fā)生 人員傷亡等事故；采用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁的施工，利用管件代替樁身配 筋，承受拉力以及支護(hù)灌注樁與基巖界面的剪力，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需爆破，不存 在振動(dòng)，孔口安放施工蓋板，施工安全性高，對(duì)基坑周邊環(huán)境沒(méi)有影響；同時(shí)， 在基巖裂隙發(fā)育地區(qū)，通過(guò)灌注水泥漿，充填裂隙，使基巖強(qiáng)度大幅提高，解 決了基巖因裂隙發(fā)育的強(qiáng)度問(wèn)題。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中A-A剖面圖； 圖4是圖2中B-B結(jié)構(gòu)圖。
圖1中1-地面，2-基坑開(kāi)挖側(cè)，3-基坑迎土側(cè)，4-支護(hù)灌注樁，5-基坑 底面，6-基巖頂面，7-嵌巖管件樁，8-支護(hù)灌注樁配筋，9-鋼支撐，10-坑邊 構(gòu)筑物，GL-冠梁，H-開(kāi)挖深度，D-嵌入基坑底的深度，Ll-嵌巖管件樁伸入支 護(hù)樁的長(zhǎng)度，L2-嵌巖管件樁嵌入基巖的深度。
具體實(shí)施方式
一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括支護(hù)灌注樁4
4
和嵌巖管件樁7，支護(hù)灌注樁4由樁身混凝土和支護(hù)灌注配筋8組成，樁身直徑 為0. 8 2. 0m;嵌巖管件樁7由數(shù)根管件嵌入基巖的深度L2和灌注水泥漿組成， 管件上部伸入灌注樁的深度Ll并與鋼筋籠搭接。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括巖溶地區(qū)遇到溶洞時(shí)先向樁底溶 洞進(jìn)行高壓旋噴處理后再置入管件；所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括 在基巖完整的條件下向小孔置入管件進(jìn)行灌注水泥砂漿。
本發(fā)明的施工，包括以下步驟
1、 沿著支護(hù)樁中心向下采用人工或機(jī)械成孔，孔徑為0.8 2.0m;
2、 成孔至完整基巖面時(shí)，停止成孔；
3、 向支護(hù)灌注樁孔內(nèi)鉆小孔，小孔直徑為90 200mm，鉆孔完成后向小孔 內(nèi)置入管件并注入水泥漿，通過(guò)嵌巖管件樁使支護(hù)灌注樁與基巖聯(lián)結(jié)為一體；
4、 進(jìn)行支護(hù)樁的灌注施工。
本發(fā)明的具體施工過(guò)程如下
首先，沿著布置的支護(hù)樁中心從地面l向下成孔，孔徑為0.8 2.0m;當(dāng)成 孔至完整基巖面6時(shí)停止成孔，在管件樁位置用鉆機(jī)進(jìn)行管件樁樁孔施工，鉆 孔至基坑底面以下D，然后向孔內(nèi)置入管件并灌注水泥漿，形成豎向管件樁，管 件樁伸入支護(hù)樁深Ll處，嵌入基巖深L2處，使管件與支護(hù)灌注樁4配筋聯(lián)結(jié)， 最后進(jìn)行支護(hù)灌注樁4混凝土的灌注，形成完整的支護(hù)樁。
本發(fā)明是利用基巖代替支護(hù)灌注樁4嵌巖部分的混凝土，并置入管件7，承 受拉力以及支護(hù)灌注樁4與基巖界面的剪力，同時(shí)，通過(guò)灌注水泥槳固結(jié)基巖 裂隙，提到基巖強(qiáng)度；這種支護(hù)樁還可與錨桿(索)或支撐體系聯(lián)合使用，形 成支護(hù)體系。
基坑支護(hù)樁為受彎構(gòu)件，承受側(cè)向土壓力產(chǎn)生的彎矩和剪力。受壓區(qū)壓力 主要由混凝土承受，受拉區(qū)拉力由鋼筋承受。本發(fā)明的主要原理為(l)利用基 巖代替支護(hù)樁嵌巖部分的混凝土承受壓應(yīng)力，節(jié)省了嵌巖部分的混凝土； (2)利 用管件樁，嵌入基巖和伸入上部支護(hù)灌注樁，承受拉應(yīng)力，同時(shí)抵抗支護(hù)灌注 樁4與基巖界面的剪力；(3)通過(guò)嵌巖管件樁7聯(lián)結(jié)上部支護(hù)灌注樁4，使其受 力協(xié)調(diào)統(tǒng)一，且可與錨桿(索)或支撐體系聯(lián)合使用；(4)通過(guò)灌注水泥漿，固 結(jié)基巖裂隙，提高基巖強(qiáng)度。
下面介紹發(fā)明的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例 實(shí)例1
由于基坑較淺，經(jīng)計(jì)算采用懸臂式支護(hù)樁，基坑深8m。 如圖1所示，據(jù)圖紙布置支護(hù)樁樁位，從地面1向下進(jìn)行鉆孔，孔徑800mm， 鉆至基巖面即停止，基巖面埋深約為9m。根據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)鋼筋籠均布配筋為16
根25mm的二級(jí)鋼筋，設(shè)計(jì)管件樁4根，采用直徑89X 10無(wú)縫地質(zhì)管件作材料， 在孔口向孔底進(jìn)行管件樁成孔，孔徑90咖，管件嵌入基巖面以下3.0m，伸入支 護(hù)樁1.0m，向管件內(nèi)灌注水泥砂漿。管件樁施工完畢，將基巖面清理干凈，然 后安放鋼筋籠并灌注混凝土，待支護(hù)灌注樁4施工完后進(jìn)行冠梁GL施工。 實(shí)例2
基坑開(kāi)挖較深，懸臂式支護(hù)滿足不了技術(shù)和安全要求時(shí)，采用支護(hù)樁加錨 固或支撐的方法支護(hù)。本例為與管件支撐聯(lián)合支護(hù)的實(shí)例，基坑深10.0m，地質(zhì) 條件復(fù)雜、周邊環(huán)境要求很高。
如圖2、 3和4所示。本基坑工程開(kāi)挖深度為10m，為某冶煉廠廢水"零排 放"工程集水池，工期極其緊張，基坑周邊環(huán)境復(fù)雜、場(chǎng)地狹窄，基巖為石灰 巖，裂隙、溶洞發(fā)育。由于基坑緊挨設(shè)備廠房，周邊不允許較大震動(dòng)，不得進(jìn) 行沖孔施工和爆破施工，支護(hù)樁設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁支護(hù)；因二道支撐與地下 結(jié)構(gòu)有沖突，且影響開(kāi)挖，故設(shè)計(jì)布設(shè)一道頂撐；同時(shí)為趕工期，挖孔樁嵌巖 部分采用管件樁替代，實(shí)際設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示。
設(shè)計(jì)支護(hù)樁采用人工挖孔工藝，樁徑1200 mra，樁間距1800mm,設(shè)計(jì)嵌巖 段替代材料采用直徑89X10無(wú)縫地質(zhì)管件，經(jīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，樁身主筋實(shí)配面 積13254 mm2 (為受力主筋的截面積)，即27根直徑25mm的二級(jí)鋼筋，利用直 徑89X10無(wú)縫地質(zhì)管件作錨管，直接嵌入巖石，灌注水泥漿。根據(jù)錨固長(zhǎng)度和 伸入孔樁長(zhǎng)度的計(jì)算，確定管件嵌入基巖深度為4. 2m，伸入孔樁長(zhǎng)度取1.8m， 即單根管件樁總長(zhǎng)為6.0m;成孔直徑宜》100腿，中心增加一管件樁調(diào)整受力條 件，共布置7根管件樁，如圖3所示。
當(dāng)基巖完整穩(wěn)定時(shí)，中心管件樁入巖深度為1.5m，周邊管件樁入巖深度為 4. 5ra。遇溶洞時(shí)，當(dāng)頂板厚度h《2m時(shí)，管件樁終孔條件均為孔累計(jì)嵌巖厚度4. 5m 或孔深達(dá)9m;當(dāng)頂板厚度〉2m時(shí)，管件樁終孔條件均為孔深7m或累計(jì)嵌巖厚度 4.5m("孔深"指基底以下深度)。
施工時(shí)據(jù)圖紙布置支護(hù)樁樁位，作好防滲措施，從地面向下進(jìn)行人工挖孔 樁施工，孔徑1200mm，挖至基巖面即停止，基巖面埋深約為12. Om。在孔口用鉆 機(jī)向孔底進(jìn)行管件樁成孔，孔徑100mm，管件按設(shè)計(jì)要求嵌入基巖面以下，并伸 入支護(hù)樁1.8m，向管件內(nèi)灌注水泥漿。管件樁施工完畢，將基巖面清理干凈， 然后進(jìn)行樁身配筋并灌注混凝土，待支護(hù)灌注樁施工完后進(jìn)行冠梁施工。最后 開(kāi)挖時(shí)進(jìn)行管件內(nèi)支撐的施工。
權(quán)利要求
1、 一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，其特征是包括上部支護(hù)灌注樁和下 部嵌巖管件樁，支護(hù)灌注樁由樁身混凝土和樁身配筋組成，樁孔直徑為0.8 2.0m;嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥漿構(gòu)成，管件上部伸入支護(hù)灌注樁中與樁身配筋搭接。
2、 如權(quán)利要求1所述的用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，其特征是所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括在巖溶地區(qū)遇到溶洞時(shí)先向溶洞進(jìn)行高壓旋噴 處理后再置入管件。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，其特征是所述用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，還包括在基巖完整的條件下向小孔置入管件進(jìn)行 灌注水泥砂槳。
4、 如權(quán)利要求1所述的用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁的施工，包括以下步驟首先沿著支護(hù)樁中心向下采用人工或機(jī)械成孔，孔徑為0.8 2.0m，成孔至完整 基巖面時(shí)，停止成孔；向支護(hù)灌注樁孔內(nèi)用鉆機(jī)鉆小孔，小孔直徑為90 200ram， 鉆孔完成后向小孔內(nèi)置入管件并注入水泥漿，通過(guò)嵌巖管件樁使支護(hù)灌注樁與 基巖聯(lián)結(jié)為一體；然后進(jìn)行支護(hù)灌注樁的施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用管件樁嵌巖的基坑支護(hù)樁，包括上部支護(hù)灌注樁和下部嵌巖管件樁，支護(hù)灌注樁由樁身混凝土和樁身配筋組成，樁孔直徑為0.8～2.0m；嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥漿構(gòu)成，管件上部伸入支護(hù)灌注樁中與樁身配筋搭接。本發(fā)明采用鉆機(jī)在孔口進(jìn)行管件樁的鉆孔、下管、灌注工作，小孔孔徑較大、孔數(shù)少、下管時(shí)易對(duì)中、費(fèi)用低、施工速度很快；通過(guò)嵌巖管件樁將基巖與支護(hù)灌注樁連成一體，充分利用巖石的強(qiáng)度，節(jié)省了嵌巖部分的混凝土造價(jià)，工藝簡(jiǎn)單，因而降低了成本、縮短了工期；在巖溶地區(qū)還可豎向跨越溶洞，節(jié)省混凝土材料和保證支護(hù)樁嵌巖段的穩(wěn)定性；同時(shí)具有無(wú)需爆破、不存在振動(dòng)、施工安全性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D5/34GK101122131SQ20071002979
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者張可能, 李大浪, 冰 藍(lán), 鄧新德, 高成梁 申請(qǐng)人:冰 藍(lán)