深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种推动预制产业化理念在深基坑支 护领域发展的围护结构及施工方法。
【背景技术】
[0002] 建筑深基坑工程围护结构一般采用钻孔灌注粧，外侧施打旋喷粧或搅拌粧止水。 随着深基坑工程逐渐向深、大方向发展，围护结构必然向大尺寸发展，由于本身施工工艺及 尺寸和深度加大，造成围护结构施工质量差、施工速度慢。
[0003] 预制粧一般用在建筑粧基工程中，现有的沉粧工艺主要是静压和强行锤击两种， 这两种工艺属于挤土粧，不宜用于闹市密集建筑群、临近马路及地下管线交叉繁多的地区， 因打粧时对土体的排挤量大，从而产生土体水平位移和垂直位移(隆起），特别是打粧时如 遇硬夹土层或圆砾石层，粧尖难以进入设计标高，造成粧的严重破损，拖延施工时间造成经 济上的损失，且严重影响周围建筑物、马路、构筑物的安全。
[0004] 为了解决这一难题，传统的方法之一是截粧，即在粧打不下去时将粧的上部截掉， 这种方法存在的缺陷是既浪费原材料，又破坏了粧的原有结果和预应力，严重影响粧基的 强度，难以使建筑物的质量得到保障;二是在沉粧前先进行引孔，这种方法存在的缺陷是在 地下水位较高地区，尤其是砂卵石地层，容易塌孔，很难保证成孔质量。
【发明内容】
[0005] 针对【背景技术】中存在的问题和不足之处，本发明旨在提供一种深基坑大尺寸预制 围护结构及施工方法。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：
[0007] -种深基坑大尺寸预制围护结构，包括复合粧和位于相邻复合粧之间且与复合粧 进行咬合的旋喷粧或者搅拌粧，所述的复合粧包括一个预制粧，以及填充在预制粧外圈的 水泥土，所述的水泥土与预制粧整体构成一个圆柱形的复合粧结构。
[0008] 进一步的，所述的旋喷粧是通过高压喷射水、土、浆液，切割土体，形成水泥土粧； 所述的搅拌粧是通过钻具切割土体的同时，注入浆液，搅拌土体与浆液，形成的水泥土粧；
[0009] 进一步的，所述的水泥土与复合粧间旋喷粧或搅拌粧咬合保证止水。
[0010] 进一步的，所述全液压钻机是一种全液压多功能粧机，配备中空式长螺旋钻杆;适 用各种土、砂层、卵砾石地层;成孔直径φ 400 mm~φ 1200 α皿，深度可达30米以上。
[0011] 进一步的，所述水泥土是在地表提前搅拌配置，通过后台压浆装置输送；
[0012] 进一步的，所述的水泥土浆液材料包含水泥、选择的好土、添加剂和外加剂。
[0013] 进一步的，所述衆液流动度保持在160mm~240mm之间；
[0014]进一步的，所述衆液凝固时间保持在2h~4h之间；
[0015] 进一步的，所述浆液凝固后无侧限抗压强度不低于IMPa;
[0016] 进一步的，所述浆液凝固后抗渗等级不小于P6;
[0017]进一步的，所述水泥可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、或粉煤灰水泥，其 中水泥掺量为18 %~25 % ;
[0018]进一步的，所述的好土采用现场施工排出的粉土、粘性土或砂土；
[0019] 进一步的，所述的添加剂采用石肩或粉煤灰；
[0020] 进一步的，外加剂采用速凝剂。
[0021] 进一步的，预制粧间旋喷粧或搅拌粧与复合粧咬合尺寸由设计确定，旋喷粧或搅 拌粧中心与复合粧中心相比，偏向基坑外侧，保证在外侧土压力作用下，咬合面受压，止水 效果好。
[0022] 进一步的，所述的预制粧的横截面为矩形、工字形、圆形或梯形。
[0023] 进一步的，所述的预制粧的轴线与水泥土形成的外圈的轴线重合。
[0024] -种深基坑大尺寸预制围护结构的施工方法，包括下述步骤：
[0025] a.全液压钻机就位:测粧定位，全液压钻机对中就位；
[0026] b.钻进成孔:启动全液压钻机，螺旋钻杆沿导向架向下钻进至设计深度；
[0027] c .提钻压浆:开启压浆栗，边提升螺旋钻杆，边压入水泥土浆液;水泥土浆液充满 提升空间，可保证孔壁稳定。
[0028] d.全液压钻机移位:进行下一根预制粧成孔作业；
[0029] e.接粧平台就位:接粧平台与履带吊车相连，移动履带吊车使接粧平台对中就位；
[0030] f.送粧：履带吊车吊放第一节预制粧，预制粧顶部高出接粧平台，预留接粧工作 面，通过接粧平台夹具锁紧第一节预制粧；
[0031] g.接粧、放粧:履带吊车起吊第二节预制粧至第一节预制粧上方，通过机械连接两 节预制粧，然后打开接粧平台夹具，下放预制粧；
[0032] h.连接送粧器和振动锤;待预制粧靠重力无法下沉时，接粧平台夹具锁紧预制粧， 预制粧顶部依次连接送粧器和振动锤；
[0033] i.振动压粧:启动振动液压装置，将预制粧压至设计深度；
[0034] j.进行下一根预制粧下粧作业；
[0035] k.施打粧间旋喷粧或搅拌粧。
[0036]所述的施工工法，所述压浆速率根据现场试验确定，保证提升螺旋钻杆过程中浆 液充满钻杆提升后钻孔空间，具有防渗和防塌孔作用。
[0037] 所述的施工工法，所述的压浆量根据现场工程地质情况及地下水埋深情况确定， 考虑预制粧插入后，浆液向上方和两侧土体挤压空间，确定浆液在钻孔中充盈比例。
[0038] 所述的施工工法，所述预制粧截面形状首选矩形，具体尺寸根据基坑开挖深度及 使用阶段荷载计算确定，截面尺寸可为500 X 500mm~1200 X 1200mm，还可以为工字形、圆 形、梯形等。
[0039] 所述预制粧长度为IOm~40m，最多分为3节，每节长度不宜大于15m。
[0040] 进一步的，所述的旋喷粧是通过高压喷射水、土、浆液，切割土体，形成水泥土粧； 所述的搅拌粧是通过钻具切割土体的同时，注入浆液，搅拌土体与浆液，形成的水泥土粧；
[0041] 本发明的有益效果如下：
[0042] 1、成粧速度快，成粧质量可靠，效率高，噪音低，无泥浆循环，不受地下水限制。
[0043] 2、克服了传统沉粧方式存在的不适用于砂卵石、流沙等地层的特点，显示了极大 的优越性。
[0044] 3、浆液提前配置，所形成水泥土浆液均匀性高，各项参数指标可控性强。
[0045] 4、可广泛应用于土木建筑工程的粧基，还可应用于深基坑工程的围护粧、止水帷 蒂等。
[0046] 5、有利于推动城市地下空间开发的预制产业化发展。
【附图说明】
[0047] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他的附图。
[0048] 图1为深基坑大尺寸预制围护结构平面布置示意图；
[0049] 图2为深基坑大尺寸预制复合粧施工工法纵剖面示意图。
[0050] 图中：1水泥土，2预制粧，3旋喷粧或者搅拌粧。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图对本发明继续详细说明：
[0052] 本发明针对【背景技术】中存在的问题和不足之处，本发明旨在提供一种深基坑大尺 寸预制围护结构及施工方法。围护结构有挡土和止水双重作用；挡土作用通过一种复合粧 实现，复合粧成孔为圆形，孔内植入预制粧，空隙充填水泥土;止水作用通过水泥土与复合 粧间旋喷粧或搅拌粧咬合实现。该发明将粧基工程中的预制粧引入到深基坑工程中的围护 结构中，变挤土粧为低挤土粧，扩大了预制粧地层适用性;保证了制粧和成粧质量，预制粧 能顺利到达设计深度，避免截粧;围护粧和止水相结合。下面结合附图对本发明进行详细说 明：
[0053] 如图1所示，深基坑大尺寸预制围护结构，包括复合粧和位于相邻复合粧之间且与 复合粧进行咬合的旋喷粧或者搅拌粧3,所述的复合粧包括一个预制粧2,以及填充在预制 粧外圈的水泥土 1，水泥土 1与预制粧2整体构成一个圆柱