[发明专利]人工挖孔水泥土型钢桩基坑支护方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑地基基础施工中基坑支护方法，特别涉及一种人工挖孔水泥土型钢桩及其施工工艺。本发明适应的地层主要针对北方地区较硬土层例如密实砂卵石地层无地下水机械施工较为困难或经抽水后适用人工挖孔的地层。 

背景技术

目前SMW（水泥土搅拌墙）工法以其节能环保质量可靠而在软土地区广泛应用，其设计与施工技术也日趋成熟，包括型钢起拔回收技术也变得成熟，基坑支护工程型钢回收率可达100%。三轴搅拌机设备功率大，效率高，施工深度大，质量可靠，应用也日益广泛。但在如北京地区这样的硬土地层应用还极为有限，到目前为止，在北京地区采用三轴搅拌机施工水泥土连续墙采用钢管内支撑仅有一个案例，而且未涉及到北京的砂卵石地层。当遇到较大卵石地层时(如北京西部地区)更是无能为力。 

水泥土搅拌桩由于其施工简便、成本低廉，而被广泛应用于基坑支护、止水帷幕及地基处理等领域，但搅拌桩在现有设备条件下施工较硬土层，受到极大限制，尤其搅拌砂层或砂卵石层更是无法实施。水泥土旋喷桩包括单管、双管和三管，虽然在软土地区基坑支护、止水帷幕及地基处理等领域也得到成功应用，但在施工较硬土层时，同样受到极大限制，尤其遇到砂层或砂卵石层同样无法实施。 

长螺旋旋喷搅拌桩技术较好的解决了硬土地区成孔成桩问题，目前已在北京、河北、山东、云南、内蒙等地得到较好应用，实践证明是一项实用可行的技术，能达到设计的桩径和设计的桩长，如果利用该技术施工连续的帷幕墙插入型钢配以内支撑或锚杆进行基坑支护是完全可以实现的。但遇到较大卵石地层时(如北京西部地区)同样无能为力。 

目前常用的旋挖钻进方法，正反循环钻进方法，长螺旋钻进方法，包括冲击钻进方法不仅实施效率低，甚至无法实施，也变得没有必要实施，更有甚者工作面小，工作空间很矮，施工设备无法进入施工作业面。 

发明内容

为了克服以上技术的不足, 本发明提供一种人工挖孔水泥土型钢桩基坑支护施工方法,该发明能在较硬土层中成孔，达到设计深度及桩径，吊入型钢等劲型材料后灌注搅拌好的水泥土材料，实现基坑支护目的，从而保证基坑安全。    

本发明的技术方案是：一种人工挖孔水泥土型钢桩基坑支护施工方法，其特征是：其工艺流程是：采用人工一根挨一根或间隔挖出圆柱形桩孔；用吊车将加工好的型钢吊入桩孔内并固定；将搅拌机中搅拌好的水泥土浆液灌入桩孔，必要时可进行局部振捣密实，形成水泥土型钢桩；在水泥土型钢桩顶端制作桩顶连梁；在基坑较深时采用内支撑或可拆式锚杆对水泥土型钢桩进行复合支护；在基坑开挖时在水泥土型钢桩侧面挂网喷射混凝土；基坑肥槽回填达到要求时拆除锚杆或内支撑；最后拔除型钢，回收利用。

在人工挖成孔中吊入型钢，型钢事先用包裹材料包好，空挡部位填土，在型钢上打孔焊接居中支撑架，以保持型钢在桩孔内的居中位置；所述的水泥土浆是有带有计量装置的强制式搅拌机搅制。 

随着基坑开挖，分步在水泥土型钢桩侧面挂网并喷射混凝土。 

拔除型钢后，利用水泥浆或水泥土浆填充型钢拔出后留下的空洞 

本发明的优点是：适应的地层主要针对北方地区较硬土层例如密实砂卵石地层无地下水机械施工较为困难或经抽水后适用人工挖孔的地层。同时由于型钢可回收重复利用，大大降低基坑支护施工的成本；另外由于锚杆或内支撑的拆除回收利用，使得基坑支护更加集约环保。选择人工挖孔方法是最合理经济，易于实施，保证质量和工期，并能保证安全文明施工。

附图说明

图1是本发明人工挖孔水泥土型钢桩基坑支护方法施工工艺流程图； 

图2是人挖桩孔（挖第一段后）结构剖面图；

图3是人挖桩孔（挖第二段后）结构剖面图；

图4是本发明水泥土型钢桩的横截面(图5的B-B)剖视图；

图5是图4的A-A剖视图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图进行详细介绍。 

实施例

工程概况

拟建工程位于北京海淀区永淀路某单位院内，本次主要是76号楼（地上7层地下2层）工程的基坑土方开挖及支护方案，基础埋深约为8.8m。

工程地质条件

依据北京航天勘察设计研究院提供的《雷达与光学目标特性实验楼和大型目标特性实验室岩土工程勘察报告》。原厂房基础，有地下混凝土独立基础埋深约4.1m，①1层杂填土以砖块灰渣为主，①2层卵石素填土，卵石含量50%，层厚1.7~4.6m。