[发明专利]一种大直径联体CS管桩基坑支护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木建筑工程的基坑支护技术领域，尤其是涉及一种大直径联体CS管桩基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

20世纪90年代以来，伴随着大型商业综合体、地下轨道交通、综合交通枢纽等工程的不断涌现，我国许多城市基坑工程在规模、深度和难度上经历着跨越式的发展，给基坑支护技术带来了新的挑战。传统的基坑支护措施中，水泥土重力式挡墙与土钉墙的水平位移控制能力较弱，抗雨水冲刷的稳定性差。在软土地区基坑设计中，较多采用咬合桩或是双排桩式的钻孔灌注桩结构+内撑系统（外锚杆），在地下水位较高时，需辅以水泥土搅拌桩或高压旋喷桩做止水帷幕，挡土与止水的割裂施工降低了其经济性与整体可靠性。而后来一体化基坑支护结构及施工技术逐渐被提出并发展，刚度大、整体性好的地下连续墙被公认为深基坑工程中最佳挡土结构之一，但只在深大基坑、逆作法施工和防水抗渗严格等一些特定条件下才具有明显的经济优势，且存在着弃土、泥浆处理、槽壁坍塌及渗漏等环境与施工问题。型钢水泥土搅拌墙（SMW）与等厚度水泥土连续墙（TRD）技术的基坑变形控制能力较弱，型钢回收利用率低，并在浆液配比和型钢垂直度等方面存在施工控制难度较大的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大直径联体CS管桩基坑支护结构及其施工方法，解决了以往挡土与止水一体化基坑支护技术的变形控制能力弱、施工质量难以保证、易造成周边环境污染等难题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种大直径联体CS管桩基坑支护结构，包括挡土与止水一体化的联体CS管桩，其顶部设置有强化整体性的钢筋混凝土冠梁，特征在于CS管桩由同轴布置的旋喷水泥土管桩与钻孔现浇薄壁钢筋混凝土管桩组成，其并排布置并在旋喷水泥土管桩部分咬合搭接。

作为本发明进一步限制的，所述的CS管桩中旋喷水泥土管桩的壁厚为0.5m-0.8m，钻孔现浇薄壁钢筋混凝土管桩直径为1.0 m-2.0m，壁厚随着直径的不同，由0.15m-0.30m不等。

作为本发明进一步限制的，所述的CS管桩桩间距为 0.8-0.9倍旋喷水泥土管桩的直径，搭接部分的最大宽度保持在0.6-1.0倍旋喷水泥土管桩壁厚尺寸范围内。

一种大直径联体CS管桩基坑支护结构的施工方法，其主要技术步骤如下：

（1） CS管桩机在桩位点采用非同步技术顺时针螺旋钻进，在钻至设计深度后，采用非同步技术逆时针反向螺旋提钻，同时全程泵送混凝土并高压旋喷注浆。

（2） 钻杆提出地面后，将预制钢筋笼插入混凝土中便形成了CS管桩，即同轴布置的旋喷水泥土管桩与钻孔现浇薄壁钢筋混凝土管桩。

（3） 钻机移位至下一个桩位点，如步骤（1）、（2）同样方法形成与前面并排咬合的大直径联体CS管桩，待所有桩体施工完毕后浇筑钢筋混凝土冠梁，便构成了挡土与止水一体化的大直径联体CS管桩基坑支护结构。

作为本发明进一步限制的，所述的高压旋喷注浆，必要时在CS管桩机钻进过程中进行一次旋喷，在提钻过程中进行二次复喷。

作为本发明进一步限制的，所述的钻机移位至下一个桩位点，必要时非咬合CS管桩采用隔单桩跳打方式进行施工，并依据地层情况、施工速度以及混凝土强度增长特性等因素，进一步确定咬合CS管桩的施工时机。

根据以上技术方案，本发明可以实现的有益效果是：大直径联体CS管桩技术实现了挡土与止水一体化支护目标，其双重环形结构特征经济高效的控制了基坑的水平位移，施工质量稳定可靠，不会产生泥浆等环境污染问题，在缩短工程建设周期的同时，有效降低了工程造价。

附图说明

图1. 是本发明一种大直径联体CS管桩基坑支护结构的平面示意图。

图2. 是本发明一种大直径联体CS管桩基坑支护结构的剖面示意图。

图3. 是本发明一种大直径联体CS管桩基坑支护结构的施工方法中桩基跳打示意图。

图中：1、钻孔现浇薄壁钢筋混凝土管桩；2、旋喷水泥土管桩；3、桩芯原状土；4、钢筋混凝土冠梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种大直径联体CS管桩基坑支护结构，包括挡土与止水一体化的联体CS管桩，其顶部设置有强化整体性的钢筋混凝土冠梁4，特征在于CS管桩由同轴布置的旋喷水泥土管桩2与钻孔现浇薄壁钢筋混凝土管桩1组成，其并排布置并在旋喷水泥土管桩2部分咬合搭接。