[发明专利]一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑基础工程领域，尤其涉及一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩及其施工方法。

背景技术

众所周知，我国沿海城市多属于软土地基，在近地表20米内为淤泥或淤泥质土，在挖掘深度5-10m的1-2层地下室基坑支护中，多采用钻孔灌注桩作支护排桩加内撑或斜撑；或沿基坑周边里外两排直桩的刚性构架，前者虽安全可靠，但造价高，土方开挖与施工很不方便；后者造价低，但基坑壁向坑内位移大，基坑安全度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩及其施工方法，能在我国沿海城市广泛分布的不透水淤泥层的基坑支护中应用，具有施工工艺简单、基坑支护受力更合理、造价更低、基坑内无需内支撑与斜撑，坑壁支护趋于零位移，基坑安全度高，也方便土方采用大开挖，以及地下室施工便捷等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩，其特征在于，人字型基坑支护桩由内斜撑桩与外斜拉桩及顶上冠梁组成，内斜撑桩为向基坑壁倾斜10-35度、直径400-1000mm、桩长10-35m的钢筋混凝土灌注桩或预制的桩，外斜拉桩为向基坑内倾斜20-70度、直径200-900mm，桩长10-40m的钢索水泥土旋喷锚桩或钢筋混凝土灌注桩，斜撑桩与斜拉桩桩顶用冠梁相连。斜拉桩与斜撑桩根据工程与地质状况确定桩端不扩大、或设扩大头、或旋喷桩大头、或桩底后压浆，基坑深度较大时，设上下两排斜拉桩；此处所述预制的桩为预制桩或预应力桩，钢筋混凝土灌注桩由旋挖机、或沉管机、或多功能地质钻机施工，旋喷锚桩由旋喷锚桩钻机施工；遇流塑淤泥下护筒钢管，保证桩孔不塌坍、不缩颈。

上述一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩的施工方法，依次包括以下施工步骤：

(A)斜撑桩与钢筋混凝土斜拉桩的制作施工：

①成孔：将旋挖机、或沉管(桩)机、或多功能地质钻机定位于桩位上，按设计要求的孔径与桩孔倾角，先沉管或成孔，遇流塑淤泥下护筒钢管，设计桩端扩大头，施工至孔底标高换扩孔钻头扩孔；

②放钢筋笼：在护筒钢管内或沿溜槽放入钢筋笼，在钢筋笼箍筋上穿有用于控制钢筋保护层的细石砼轮形垫块，设计有桩底后压浆，则用两根一时口径用作注浆的钢管代替两根主筋，并用碎布塞管口后绑扎钢筋笼；

③灌桩身混凝土：按现行水下混凝土灌注规程灌注混凝土；

④桩顶预留锚入冠梁的钢筋；

⑤如设计用预制的桩，先预制好桩身，由桩机按设计角度在桩位上将其打入土中。

(B)钢索水泥土旋喷斜拉锚桩的制作施工：

①将旋喷锚桩钻机定位于基坑边的桩位上；

②由钻机的三叶钻头(口径15-18cm)向土层注水钻进至设计深度；

③退出钻头，将2-3根钢索固定于钢索盘上，由钻机的钻杆顶着钢索盘中心孔将钢索送至孔底，同时从孔口往里送3-8m后，用20MPa高压旋喷水泥浆，边喷边进，在桩端卵砾石层上下往返两次旋喷形成桩大头；从孔底退出，仍边退边喷；

④孔口预留1.5-2m长的锚索用作冠梁制作与后期锚索牵引张拉；

(C)制作冠梁与张拉钢索：在所有斜撑桩与斜拉桩施工完，开挖出桩顶和冠梁位置，在桩顶上绑扎冠梁钢筋与浇灌冠梁混凝土，待冠梁混凝土达到一定强度后，用专用千斤顶张拉钢索达到设计吨位，套上钢索定位盘，氧割多余长度的钢索；

(D)打基坑外降水井：沿基坑外侧的一定间距打300-800mm口径降水井，其深度超过坑底；

(E)基坑开挖土方，在冠梁以上的斜坡喷射100mm厚细石混凝土，在斜撑桩斜面上绑扎钢筋网片并用锚筋锚入桩体，再喷射100mm厚细石混凝土。

一种外斜拉内斜撑人字型基坑支护桩与现有技术相比，具有如下显著优点：施工工艺简单，基坑支护受力更合理、造价更低、基坑安全度高，基坑内无内支撑，方便土方大开挖，及地下室施工便捷的优点，不仅能在我国东部沿海城市的软土地区使用，也能在我国土质较好的地区使用。

附图说明

图1为本发明斜拉桩为钢索水泥土旋喷锚桩的剖面示意图。

图2为本发明斜拉桩为钢筋混凝土灌注桩的剖面示意图。