专利名称：无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基坑支护止水围堰结构，具体地涉及一种无锁扣钢管桩基坑支护施工围堰结构。
背景技术：
基坑施工中，由于开挖支护及止水等需要，基坑支护必须采用刚性的排桩支护。现有的基坑支护施工围堰结构支护方式如下1、钻孔灌注桩。其刚度大，抗侧向变形能力强， 但桩间易漏土、渗水，造价高；2、拉伸钢板桩。刚度大，抗侧向变形能力强，桩扣严密，基本不漏土、渗水，造价太高。3、钢管桩。刚度大，造价低，抗侧向变形能力强，但桩间易渗水漏土。 4、水泥搅拌桩造价低，对边坡截水效果好，加固稳定性好。但侧向刚度不足，抗变形能力低，容易折断。在钢管桩的基础上，还发展出了锁扣式钢管桩，锁扣钢管桩围堰的主要结构是支护钢管桩、锁口、水平支撑和封底混凝土。围堰主要是靠精密加工的锁口和在锁口处灌注一定稠度的石油泥浆达到止水效果。通过锁口钢管桩安装下沉、混凝土封底、抽水、承台施工4个阶段来实现大型桥梁深水桩基承台等作业的无水施工。然而，这种锁扣钢管桩施工精度要求高，施工难度大，施工周期长，造价高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，以解决现有技术中存在的上述问题。本实用新型中的无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，造价低， 施工快，且防漏土漏水的效果好。本实用新型提供的技术方案如下无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其包括围绕基坑边缘等间隔植入的成排钢管桩；位于钢管桩外侧的搅拌水泥桩墙；其中，所述的钢管桩由至少一道围檩限位，围檩不同的边之间设有刚性支撑结构。所述钢管桩和搅拌水泥桩墙之间的距离为0 500mm。所述的搅拌水泥桩墙为相互嵌合的双排水泥桩墙，以加强止水和止泥效果。所述的围檩不同的边之间的刚性支撑结构中设有支撑轴力报警装置。本实用新型无锁扣钢管桩基坑支护围堰结构，是一种采用钢管桩作为基坑支护主体结合水泥搅拌桩作为止水帷幕的基坑围堰结构。它是根据基坑工程地质特点及施工条件计算围堰内挖土和抽水时钢管桩和支撑中的应力是否安全，确保钢管桩在复杂受力状态下不被破坏，从而选择合理的钢管桩结合钢管支撑组成基坑支护主体，并结合地质条件在基坑支护钢管桩外侧施工水泥搅拌桩进行止水的基坑围堰。本实用新型的优点如下 (1)钢管桩虽然一次性投入大，但是作为周转性材料，可重复使用，相比较钻孔灌注桩围堰、土钉墙围堰等基坑施工方案较为经济。 (2)水泥搅拌桩施工噪音低，振动小，速度快，止水效果好，造价经济，设备简单，操作方便，施工所需场地小。(3)适应于各种复杂地质、地层，如水下地层有障碍物，密集孤石，片石堆积等。(4)施工速度快。钢管桩制作、加工、运输、吊插、下沉等方便灵活，水泥搅拌桩工艺简单，所需设备少。(5)可根据需要，钢管桩可以组装成各种形式的围堰。(6)截面刚度大，使钢管围堰内支撑减少，可适应大体积承台的施工。
图1为本实用新型的无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构俯视图之一；图2为本实用新型的无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构俯视图之二 ；图3为图2中A处的局部放大示意图；图4为本实用新型的无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构的剖视图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例，参照图1至图4，一种无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，包括成排钢管桩1，位于钢管桩外侧的搅拌水泥桩墙2 ；围檩3，以及围檩不同的边之间设置的刚性支撑结构4。在本实施例中，基坑5为长方形，基坑内设有用于承台搭建的临时钢管7。钢管桩 1围绕基坑5边缘等间隔植入，其包括长钢管11和短钢管12，钢管的外径为610mm，壁厚为 8mm。长钢管11长度为23m，短钢管12长度为23m，每两根短钢管12之间插一长钢管11。钢管外侧设水泥搅拌桩2，在本实施例中，水泥搅拌桩墙2由互相嵌合的内外两层水泥桩21和22组成。水泥搅拌桩墙2和钢管桩之间的距离为100mm。在钢管的内侧，设有围檩3，其包括两道，分别设在钢管高度上离顶端约1/2的下层围檩31和约1/4处的上层围檩32。围檩3由钢管制成。上层围檩32不同的边之间设有刚性支撑结构4，其包括长边和短边之间斜向设置的多条钢管41，以及两条长边之间设置的钢管42，钢管41之间还设有支撑管43，钢管42和长边之间还设置支撑管44，以加强支撑的稳定性。在钢管41和钢管42内部，设有支撑轴力报警装置6，当钢管41或钢管42受力超过预先设定的受力值时，该报警装置可发出警报信号。本实用新型的工艺流程为修筑施工便道、平整场地——桩位放样及定位——钢管桩就位对中——钢管桩垂直度控制调整——开动液压振动锤施打——施打过程中的质量控制——施打至设计高程——施工水泥搅拌桩——成桩质量检测。1、修筑施工便道、平整场地依据设计及施工需要，在基坑边修筑施工便道、场地平整，以利于吊车等施工机械的顺利就位、施工。2、桩位放样及定位依据设计资料，在钢管桩施工前，采用全站仪对钢管桩桩位放样，保证平面偏差 士5mm范围内；测量出钢管桩的外径所在处，并做好标记便于控制钢管桩插打。插打过程中，调节控制好钢管桩的垂直度，控制桩位偏差士50mm范围内。若偏差大于此允许偏差值，则必须经过校核，不能校核的，必须拔起后重新插打。3、钢管桩就位对中人工套好钢丝保险绳，垂直提起钢管桩，用液压振动锤夹嘴夹住桩头，行进至施工位置，钢管桩吊放到相应的桩位后，人工扶桩对正桩位，保证其垂直度。然后，通过布置的全站仪或经纬仪控制钢管桩垂直度，调整好桩间缝隙，使钢管桩正确定位，以保证施打完毕的钢管桩能够在设计桩位上。4、钢管桩垂直度控制调整无锁扣钢管桩就位对中后，通过现场测量人员观测调节欲施打的钢管桩的垂直度，以保证钢管桩能够垂直的施工至设计标高。5、开动液压振动锤施打无锁扣钢管桩定位后，调整好其垂直度，开动振动锤开关，开始沉桩作业。振动锤初始起振时，振速要从低档到高档逐步加强振动频率。若施工地基为较为软弱的土质，一般用低档就可以将桩体施打到位；如果遇到施工区地基基础较为复杂或土基较为密实的情况，则应该先用低档慢速振沉，待钢管桩沉入位置> 1. 5m后，再逐步增强振动频率，直到将钢管桩施打到位。6、施工水泥搅拌桩在钢管桩达到标高后，方可进行水泥搅拌桩施工，要保证水泥搅拌桩质量。(1)机具准备水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。机械和设备如下深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。(2)材料准备水泥采用32. 5级普通硅酸盐水泥，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。外加剂根据工程需要，选择具有早强、缓凝、减水、节约水泥用量等性能的外掺剂，纯净的生石膏粉作为选用的外掺剂，掺入量宜为水泥用量的2% _3%，要求生石膏粉通过0.075mm方孔筛的量大于85%。若采用其他的固化剂，必须对产品的质量进行全面的检测，并作室内配方的比较、试验，确定证明其性能较水泥优越，或性能与水泥相当且成本低， 污染程度小时方可使用。配合比水泥掺入量为加固土体的15%，水灰比0. 45 0. 50。(3)成桩试验水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验，成桩试验应达到下列要求并取得以下技术参数检验室内试验的水泥土的配合比，是否适用于现场。满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、 单位时间喷入量等。检验加固剂分布的均勻性和有效加固长度能否符合设计要求。掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。(4)水泥搅拌桩施工工艺①浆液配制与输送[0054]搅拌灰浆时，应先加水，根据施工配合比按水泥、减水剂、石膏顺序投料，用砂浆搅拌机将水泥浆充分拌勻，每次灰浆搅拌时间不得少于-in。水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。集料斗的容量一般为0. aii3，就可以保证一定的余量， 不会因浆液供应不足而断桩，也不会因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。浆液进入储浆罐中必须不停顿搅拌，以保证浆液不离析。水泥浆由挤压式灰浆泵压入内径为Φ32的胶管送到深层搅拌机的钻杆内，最后射入搅拌叶的出浆口。②深层搅拌施工水泥搅拌桩采用“两喷四搅”法施工湿喷桩机第一次下钻时喷出总浆量的20 40%，第一次提钻时喷出设计的剩余浆量，即两喷；全过程四次搅拌，即四搅。带浆下钻在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，搅拌机钻头下沉至设计深度后，停留搅拌喷浆约l-2min，搅拌头自桩底反转，继续喷浆，钻头提升至地面以下0. 25m。沉钻复搅再次沉钻进行复搅，复搅下沉速度可控制在0. 5 0. 8m/min。如果水泥掺入比较大或因土质较密在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完时，可在重复下沉搅拌时予以补喷，即采用“二次喷浆、四次搅拌”工艺，但此时仍应注意喷浆的均勻性。第二次喷浆量不宜过少，可控制在单桩总喷浆量的30% 40%，由于过少的水泥浆很难做到沿全桩均勻分布。下钻和提钻速度湿喷桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素，由试桩确定，一般钻进速度< 1. Om/min。钻头到达桩底后搅拌喷浆1 2min，间歇后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度< 0. 8m/min。重复提升搅拌边旋转、边提升，重复搅拌至桩顶标高，并将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。此至，完成一根桩的施工。移位开行搅拌桩机至新的桩位，进行下一根桩的施工。清洗当一施工段成桩完成后，应即时进行清洗。清洗时向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，将全部管道中的残存水泥浆，冲洗干净并浆附于搅拌头上的土清洗干净。桩与桩之间的搭接长度不少于10cm，相邻桩应连续施工，间隔时间不宜超过10小时。成桩质量检测钢管桩的沉桩允许偏差应当符合表5. 5的规定(《公路桥涵施工技术规范》37页)上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1.无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其特征在于，包括围绕基坑边缘等间隔植入的成排钢管桩；位于钢管桩外侧的搅拌水泥桩墙；其中，所述的钢管桩由至少一道围檩限位，围檩不同的边之间设有刚性支撑结构。
2.如权利要求1所述的一种无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其特征在于所述钢管桩和搅拌水泥桩墙之间的距离为0 500mm。
3.如权利要求1所述的一种无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其特征在于所述的搅拌水泥桩墙为相互嵌合的双排水泥桩墙。
4.如权利要求1所述的一种无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其特征在于所述的围檩不同的边之间的刚性支撑结构中设有支撑轴力报警装置。
专利摘要本实用新型公开了无锁扣钢管桩基坑支护止水围堰结构，其包括围绕基坑边缘等间隔植入的成排钢管桩；位于钢管桩外侧的搅拌水泥桩墙；其中，所述的钢管桩由至少一道围檩限位，围檩不同的边之间设有刚性支撑结构。本实用新型其成本低。适应于各种复杂地质、地层，如水下地层有障碍物，密集孤石，片石堆积等。施工速度快。
文档编号E02D17/04GK201981543SQ20112002376
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者刘晟, 张利, 朱忠辉, 李英俊, 牛海喜, 高冲 申请人:中交一公局厦门工程有限公司