[发明专利]狭小空间内短桩加固技术

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，特别是涉及地下结构施工穿越既有建(构)筑物过程中的狭小空间内短桩加固技术。

背景技术

随着经济实力的不断提高，为了缓解日益增长的交通压力，地铁的施工在诸多城市建设中蓬勃发展。而受各种因素制约，地铁施工不可避免地需邻近或穿过各种构筑物。这些节点地段的施工往往成为工程建设的重中之重。因此，为了使地铁施工能够在保护好既有城市建筑环境的前提下安全有序地进行，就迫切需要研究地铁施工对其的影响与沉降变形控制。

国贸站是首次在桥区采用浅埋暗挖修建的大型地铁车站，没有任何经验可以借鉴，只能采取动态设计、动态施工。国贸站换乘通道是通过两个7.87m(高)×6.6m(宽)的支洞与既有1号线国贸站实行换乘的。此处两个支洞需要从三期施工的大北窑桥桥桩DB134、DB135、DB142号桥墩及其基础间侧下方穿过，距离桥墩基础最近只有1.45m，且换乘通道支洞开挖底面在桥桩桩底标高以下3.7m。因此，本课题的研究尤其显得非常重要。

发明内容

复合锚杆桩工法的主要工艺流程为：

锚杆+注浆管加工→平整工作面并测量放线→钻机就位后夯进成孔→下放钢筋笼并安装注浆管→第一次填充注浆并养护→第二次劈裂注浆并养护→第三次劈裂注浆并养护→扩大基础承台或施作冠梁。

每个桥墩基础周围采用52根φ150mm的内外双排复合锚杆桩进行注浆加固，作为围护桥桩结构。每根复合锚杆桩长21.6m，步距1000mm，内外排间距800mm，并对桩底周围进行注浆。

附图说明

图1换乘通道过桥桩地段具体位置关系；

图2换乘通道复合锚杆桩布置平面图；

图3复合锚杆桩骨架平剖面；

图4注浆管布置图。

具体实施方式

1、对既有桩基及地质条件进行核查现状，根据地质和现场条件情况，进行基础形式的设计，如复合锚杆桩直径、桩长、配筋和注浆浆液的选定。由于每个工程所在地的地质情况不同，在使用本技术时，必须根据场地实际情况，重新进行参数设计。

2、根据锚杆桩的直径和打入长度，成孔机械设备采用XY-4型地质钻机成孔，由于本工程的特点，桥下空间的限制(最低处净空2.0m)，及设备本身的高度，施工复合锚杆桩前，在打桩位置开挖2m宽，1.5m的基槽(施工完成后回填混凝土，恢复至原地面高程)，增大施工的空间，以便施工。

3、按照间隔施做，先外排，后内排的原则，结合现场实际，进行测放复合锚杆桩孔位。

4、复合锚杆制作

(1)现场加工制作两块1.5mm厚钢板定位器，将配好的钢筋笼主筋从两块定位器的孔洞穿过，保证每根主筋在同一水平面上。

(2)在钢筋圈制作台上制作隔离环内径30mm，φ12钢筋围成，纵向每米1环与钢筋及定位支撑焊接。定位支撑由φ18螺纹钢筋弯成宽40mm，高200mm的环行。

(3)将制作好的复合锚杆稳固放置在平整的地面上，防止变形。

5、移动钻机位置到孔位，调整钻杆垂直度，用φ150钻头成孔至设计的标高.

6、采用简易支撑架吊放，人工配合就位。每节吊起后缓慢落入桩孔内就位，借助自重保证支撑体系的标高及垂直度正确，用接驳器连接牢固。吊运时应防止扭转、弯曲，安装时对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。

钢筋采用直螺纹机械连接方式，采取整体加工、分段下放的原则进行，注浆管则采用小直径的自来水管，同钢筋分段相同，采取丝口连接，编号后分段下放

7、复合锚杆就位后，准备注浆。注浆采用三根注浆管，每根注浆管出口范围距底端4m，注浆管φ20mm，出浆孔φ4mm，四孔竖向错开150mm。

注浆管竖向安装时，第一根注浆管端不封闭管璧无出浆孔，其他两根管端封闭，并且第二根注浆管比第一、第三根短4m，给第一根管注浆时，二、三根管的出浆孔用塑料胶带粘贴以隔离浆液，防止注浆时封赌出浆孔。

注浆采用施压密注浆，注浆分三次：第一次注浆采用常压注浆，注浆压力0.4～0.6MPa，孔口溢浆时结束本次注浆，水泥浆水灰比0.5∶1；第二次注浆采用中高压注浆，注浆压力1.0～1.5MPa，在第一次注浆完成后10～15小时进行，水泥浆水灰比0.75∶1；第三次注浆压力1.5～2.0MPa，在第二次注浆完成后5～10小时进行，水泥浆水灰比0.75∶1。所有注浆材料采用普硅525水泥。