[发明专利]一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法

权利要求书

1.一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、沿基坑(5)边缘均匀排列设置护坡桩，护坡桩为长螺旋钻孔灌注桩，具体工艺如下：

(1)成孔：先对钻机进行调直，用钻杆钻孔至设计标高后停下；

(2)泵压混凝土：边提钻边泵送混凝土进行灌注，直到孔口；

(3)钢筋笼制作：钢筋笼绑扎成型，钢筋笼竖向钢筋伸至帽梁长度并超过帽梁中线；

(4)钢筋笼吊放：混凝土灌注好后，吊起钢筋笼对准桩孔孔口用力下放，用大功率振动锤将钢筋笼振送到位后固定；

(5)帽梁施工：护坡桩完成一定数量后，开始帽梁施工，绑扎帽梁钢筋，梁内侧支木模，外侧支土模，浇注混凝土并采用振捣棒振捣密实；

(6)桩间土支护施工：编钢筋网，上下间距每1.0m在相邻护坡桩钻100mm深小孔，置入压筋固定在桩上，桩与桩之间击入0.5m钢筋固定钢筋网，在钢筋网上喷射50mm厚的C20混凝土面层；

步骤2、将锚杆(3)倾斜打入地层穿过所述护坡桩张拉后通过锁口梁(6)锚固；

步骤3、在地基土中设置液氮冻土墙(2)，通过液氮冻土墙(2)的冻结作用与锚杆(3)锚固在一起，具体工艺如下：

(1)在所述护坡桩外侧地基土下方具有所述锚杆(3)的范围使用垂直钻机钻冻结孔，冻结孔呈梅花形布置，孔间距0.6m-0.8m，冻结孔以泥浆护壁钻进后再在其中布设冻结管(4)；

(2)液氮供应槽车设置在地面离冻结位置较近位置，连接包括系统连接管和供液管在内的液氮供给管路，液氮供应槽车经系统连接管和供液管将液氮输送到冻结管(4)内；

(3)向冻结管(4)供给液氮，地基土开始冻结后在冻结管(4)附近布设测温管，每天进行测温以判断冻结帷幕发展速度，直至液氮冻土墙(2)冻结完成后进行维护冻结；

(4)在基坑(5)中施工完毕后，停止灌注液氮，撤除冻结施工相关设备，施工结束。

2.根据权利要求1所述的一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：所述步骤3的第(3)步中，通过液氮储罐上的散热板和总阀门控制液氮的压力和温度，使用每个冻结管(4)对应进路中设置的截止阀调节冻结管(4)出口的温度和压力，液氮储罐出口的温度控制在-150℃～-170℃，压力控制在0.10MPa～0.15MPa，所述冻结管(4)出口的温度控制在-50℃～-70℃，压力控制在0.05MPa～0.1MPa。

3.根据权利要求1所述的一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：所述步骤3的第(2)步中，所述冻结管(4)选用Ф108×8mm低碳不锈钢管，测温管选用Ф89×5mm不锈钢钢管，所述供液管和所述系统连接管选用Ф32×3.0mmR304不锈钢管；所述步骤3的第(4)步中，停止灌注液氮后对冻结管(4)灌注热水解冻，解冻后拔除冻结管(4)，之后再撤除冻结设备。

4.根据权利要求1所述的一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：所述步骤3的第(2)步中，所述冻结管(4)选用Ф108×8mm耐低温塑料管，测温管选用Ф89×5mm耐低温塑料管，所述供液管和所述系统连接管选用Ф32×3.0mmR304耐低温塑料管，所述步骤3的第(4)步中无需拔除冻结管(4)。

5.根据权利要求1所述的一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：所述步骤3的第(1)步中，在液氮冻土墙(2)的受拉侧中设置有作为抗拉材料的钢筋、玻璃纤维筋或竹筋。

6.根据权利要求1所述的一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法，其特征在于：所述步骤3的第(3)步中，液氮供给管路首次充入液氮时，要使液氮以气体形式进入冻结系统管路，维持3-4小时的预冷时间，以避免各道焊缝因急冷造成脆裂渗漏，发现管路渗漏严重的地方要及时停氮补焊处理。