一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法与流程

[技术领域]

本发明涉及一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法，具体是涉及一种利用但不限于钢管、槽钢、木方、楠竹在复合土钉墙侧壁预应力锚杆腰梁处按适当距离均匀分布增加刚性受力面从而限制柔性支护基坑侧壁变形的一种施工方法。暂命名为复合土钉墙加强型腰板梁系统。

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背景技术：
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复合土钉墙技术是将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩、树根桩、钢管土钉及预应力锚杆结合起来，通过多种组合，形成复合基坑支护技术。复合土钉墙支护具有轻型，机动灵活，适用范围广、造价低、工期短、安全可靠等特点，支护能力强，可作超前支护，并兼备支护、截水等效果。在实际工程中，组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合，形式多样，复合土钉墙是一项施工简便、经济合理、综合性能突出的基坑支护技术，在工程中被广泛应用。

其工作机理是：土钉墙由原位土体、设置在土中的土钉和喷射混凝土面层组成。通过土钉、墙面与原状土体的共同作用，形成以主动制约机制为基础的复合体，具有明显提高边坡土体的结构强度和抗变形能力，减小土体侧向变形，增强整体稳定性的特点。因此其支护效果主要由土钉的长度、设置密度、土钉的抗拉抗弯和抗剪强度、土钉与土体的粘结强度、面墙刚度、土钉与面墙结合程度、原状土体性状、坡顶荷载、开挖深度等因素综合决定。

复合土钉墙是一种柔性支护，面墙刚度是支护的一个薄弱点，特别是遇到原位局部土体比较差，或者支护部位有一定变形控制要求但也不是很高的情况，用刚性支护(支护桩，或地下连续墙)又显得浪费，目前市场上采取的通用做法就是在基坑侧壁按适当间距加微型桩(又称树根桩)以加强支护结构的整体刚度，以控制变形，预防局部失稳。这种结构目前有两种不足：其一，微型桩布置密时，造价偏高，布置稀时，对原位土体的加强又很有限，且施工比较繁琐，其二，预应力锚杆发挥的作用有限，预应力锚杆通过腰梁作用于基坑侧壁土体，而腰梁的与面墙的接触面很有限，施加预应力时会造成腰梁部位下凹，其它柔性面墙突出，导致支护出问题。为解决这些问题，目前传统做法就是通过加密微型桩做法，进行加强，但大大增加了造价。

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技术实现要素：
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本发明的目的是提出一种比较经济，而又便于施工，又能很好解决加强基坑侧壁刚度，并且最大限度的发挥预应力锚杆作用范围，控制变形作用的一种施工方法。

实现上述目的的一种技术方案是包括如下工艺步骤：

(1)在基坑侧壁施工完设有预应力锚杆部分后，挂该层工况的钢筋网，绑扎腰梁；

(2)在钢筋网与腰梁间沿腰梁方向垂直布置长度1.0m～2.0m长φ48或以上，间距0.5m～1.0m的钢管，与腰梁钢筋，面层钢筋绑扎或焊接牢固；

(3)安装腰梁模板，喷砼面层，及喷射砼腰梁；

(4)预应力锚杆张拉。

本发明的另一技术方案是包括如下工艺步骤：

(1)在基坑侧壁施工完设有预应力锚杆部后，挂该层工况的钢筋网，绑扎腰梁；

(2)在钢筋网与腰梁间沿腰梁方向垂直布置长度1.0m～2.0m长，间距0.5m～1.0m的槽钢，与腰梁钢筋，面层钢筋绑扎或焊接牢固；

(3)安装腰梁模板，喷砼面层，及喷射砼腰梁；

(4)预应力锚杆张拉。

本发明的另一技术方案是包括如下工艺步骤：

(1)在基坑侧壁施工完设有预应力锚杆部后，挂该层工况的钢筋网，绑扎腰梁；

(2)在钢筋网与腰梁间沿腰梁方向垂直布置长度1.0m～2.0m长，间距0.5m～1.0m的木方，与腰梁钢筋，面层钢筋绑扎牢固；

(3)安装腰梁模板，喷砼面层，及喷射砼腰梁；

(4)预应力锚杆张拉。

本发明的另一技术方案是包括如下工艺步骤：

(1)在基坑侧壁施工完设有预应力锚杆部后，挂该层工况的钢筋网，绑扎腰梁；

(2)在钢筋网与腰梁间沿腰梁方向垂直布置长度1.0m～2.0m长，间距0.5m～1.0m的楠竹，与腰梁钢筋，面层钢筋绑扎牢固；

(3)安装腰梁模板，喷砼面层，及喷射砼腰梁；

(4)预应力锚杆张拉。

本发明采用上述技术方案，有益的技术效果和优点在于：

采用在土钉墙腰梁位置布置钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，加大腰梁与基坑侧壁的传递受力面，从而显著提高基坑侧壁的刚度，充分发挥了出了预应力锚杆的作用，充分保障了基坑的安全与变形控制；

采取此方法，可以替代微型桩加强基坑侧壁刚度，施工方便易行，不需要如微型桩那样成孔、下工字钢，钢管等材料，再注浆的繁琐施工过程，造价很低。

采取此方法，也可以与微型桩配合使用，减少微型桩数量，达到加大基坑安全，同时降低造价，加快施工进度的目的。

在基坑原位土体存在局部软塑状土体的复合土钉墙支护结构，采用此方案最佳，最能体现技术优势与经济优势

(1)本发明简单易行，下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

[附图说明]

附图1是本发明应用于土钉墙+预应力锚杆支护结构的方法示意图；

附图2是本发明应用于土钉墙+搅拌桩+预应力锚杆结构的方法示意图；

附图3是本发明应用于土钉墙+微型桩+预应力锚杆结构的方法示意图；

附图4是本发明应用于土钉墙+搅拌桩+微型桩+预应力锚杆结构的方法示意图；

[具体实施方式]

实施例一、一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法，见图1，

1为挂网喷锚面层，2为土钉，3为预应力锚杆，4为腰梁，5为钢管、槽钢、木方、楠竹等材料。其具体实现方式为：当基坑侧壁挂钢筋网1后，在腰梁4位置，均匀布置5钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，压在钢筋挂网1上，然后绑扎腰梁钢筋，使5处于腰梁4与挂网1之间，当腰梁装模并浇筑完成，达到设计强度后，对预应力锚杆3进行张拉，通过5扩大腰梁作用于土体的受力面，从而是充分发挥预应力锚杆的效力，限制基坑变形，提高基坑的安全性。

实施例二、一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法，见图2，

1为挂网喷锚面层，2为土钉，3为预应力锚杆，4为腰梁，5为钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，6为搅拌桩。其具体实现方式为：当基坑侧壁挂钢筋网1后，在腰梁4位置，均匀布置5钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，压在钢筋挂网1上，然后绑扎腰梁钢筋，使5处于腰梁4与挂网1之间，当腰梁装模并浇筑完成，达到设计强度后，对预应力锚杆3进行张拉，通过5扩大腰梁作用于土体的受力面，从而是充分发挥预应力锚杆的效力，限制基坑变形，提高基坑的安全性。本案例是在实施例一基础上增加了搅拌桩，本施工方法同样适用；

实施例三、一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法，见图3，

1为挂网喷锚面层，2为土钉，3为预应力锚杆，4为腰梁，5为钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，7为微型桩。其具体实现方式为：当基坑侧壁挂钢筋网1后，在腰梁4位置，均匀布置5钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，压在钢筋挂网1上，然后绑扎腰梁钢筋，使5处于腰梁4与挂网1之间，当腰梁装模并浇筑完成，达到设计强度后，对预应力锚杆3进行张拉，通过5扩大腰梁作用于土体的受力面，从而是充分发挥预应力锚杆的效力，限制基坑变形，提高基坑的安全性。本案例是在实施例一基础上增加了微型桩，本施工方法同样适用；

实施例四、一种复合土钉墙支护加强基坑侧壁刚度的施工方法，见图4，

1为挂网喷锚面层，2为土钉，3为预应力锚杆，4为腰梁，5为钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，6为搅拌桩、7为微型桩。其具体实现方式为：当基坑侧壁挂钢筋网1后，在腰梁4位置，均匀布置5钢管、槽钢、木方、楠竹等材料，压在钢筋挂网1上，然后绑扎腰梁钢筋，使5处于腰梁4与挂网1之间，当腰梁装模并浇筑完成，达到设计强度后，对预应力锚杆3进行张拉，通过5扩大腰梁作用于土体的受力面，从而是充分发挥预应力锚杆的效力，限制基坑变形，提高基坑的安全性。本案例是在实施例一基础上增加了搅拌桩、微型桩，本施工方法同样适用。