本发明属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种深基坑支护体系及其施工方法。
背景技术
在深基坑工程中，深基坑支护是为保证基坑开挖施工过程稳固的关键，对于属于华北地台型、太子河凹陷中的大型向斜盆地构造地质复杂地区，盆地周围由上元古界和寒武系等老地层组成，盆地中部为中生代的砂、页岩及火山岩系。由于受多次地壳变动的影，致使向斜变成倒转向斜，其轴向近于东西分布。这给大型的深基坑开挖施工带来了很大的难度，并且采用现有的钻孔围护桩支护结构施工难度大，施工工期长，投入成本高。
技术实现要素：
本发明目的是：提供一种不仅结构简单、施工方便，而且有效降低施工难度并缩短施工工期，同时也加强了深基坑的安全性，尤其适用于严寒地区碎石较多回填土土质的深基坑支护体系及其施工方法。
本发明的技术方案是：一种深基坑支护体系，包括若干个竖直捶入基坑周侧土体内的钢管支护桩，基坑周侧土体侧壁覆盖有混凝土钉墙，并在所述混凝土钉墙上向土体内斜向下插入若干个锚索，所述锚索通过置于混凝土钉墙外侧的锚具固定拉紧，同时相邻钢管支护桩的顶端通过麻花式钢筋盘梁固定连接,通过该麻花式钢筋盘梁形成一个稳定性高的深基坑支护体系，不仅结构简单、施工方便，而且有效降低施工难度并缩短施工工期，同时也加强了深基坑的安全性，尤其适用于严寒地区碎石较多回填土土质的深基坑工程。
作为优选的技术方案，所述混凝土钉墙包括内层钢筋网和外层钢筋网，以及设于所述内层钢筋网和所述外层钢筋网之间的细石混凝土层；其中所述内层钢筋网与所述钢管支护桩固定连接。
作为优选的技术方案，所述锚具包括水平固定于混凝土钉墙侧壁上、且上下对应设置的两加劲肋板，竖直设置且固定于两加劲肋板外侧端的锚垫板，固定于锚垫板上的斜铁块，以及固定于所述斜铁块并用于固定拉紧锚索外侧端的锚固件，其中斜铁块的外侧端面与锚索垂直设置。
作为优选的技术方案，所述钢管支护桩的底端呈削尖状，并在其顶端放置桩帽，削尖状的钢管支护桩能够更顺利的打入土体中，而钢管支护桩顶端放置的桩帽能够防止在锤击时损坏钢管支护桩，满足了基坑的稳定性需求的同时兼顾了基础工程措施性需要。
作为优选的技术方案，相邻钢管支护桩之间的水平距离为0.35m～0.4m。
作为优选的技术方案，所述钢管支护桩呈中空设置并在其内注入水泥浆，增加钢管支护桩的桩体强度。
如上所述深基坑支护体系的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：根据桩顶标高分段开挖施工作业面后进行测放桩位点，然后调动潜孔锤至桩位点进行引孔施工；
步骤2：钢管支护桩按打桩先后顺序堆放，堆放好后现场进行钢管支护桩的底端削尖施工，并在钢管支护桩的顶端放置桩帽；
步骤3：将钢管支护桩吊到对应桩位点进行竖直插桩，同时保持锤、桩帽与钢管支护桩在同一纵轴上；
步骤4：向部分置于松散土质中的钢管支护桩内注入水泥浆，并且将相邻钢管支护桩的顶端通过麻花式钢筋盘梁固定连接；
步骤5：在钢管支护桩内侧开挖基坑，并在基坑周侧土体侧壁覆盖混凝土钉墙，在混凝土钉墙上向土体内斜向下插入锚索并通过锚具固定拉紧，从而完成深基坑支护体系的施工。
本发明的优点是：
1.本发明在相邻钢管支护桩的顶端进行麻花式钢筋盘梁，从而形成一个稳定性高的深基坑支护体系，不仅结构简单、施工方便，而且有效降低施工难度并缩短施工工期，同时也加强了深基坑的安全性，尤其适用于严寒地区碎石较多回填土土质的深基坑工程。
2.本发明适用于在大多数土质的深基坑支护，钢管支护桩施工所用的人工及辅材很少，同时又减少了措施性设施所花费的大量人工和材料，节约传统灌注桩钢筋与混凝土的消耗，节约一次性投资。
3.在严寒地区冬季施工时冻土层较厚，并且施工区域土质较差，利用潜孔锤引孔破碎冻土及碎石，能够有效的保证钢管支护桩在沉桩过程中的质量问题，减少对钢管支护桩的破坏。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明深基坑支护体系侧视图；
图2为本发明深基坑支护体系俯视图；
图3为本发明钢管支护桩与混凝土钉墙连接示意图；
图4为本发明钢管支护桩顶端的麻花式钢筋盘梁示意图；
其中：1钢管支护桩，2混凝土钉墙，21内层钢筋网，22外层钢筋网，23细石混凝土层；3锚索，4锚具，41加劲肋板，42锚垫板，43斜铁块，44锚固件，5麻花式钢筋盘梁。
具体实施方式
实施例：参照图1至4所示，一种深基坑支护体系，包括若干个竖直捶入基坑周侧土体内的钢管支护桩1，基坑周侧土体侧壁覆盖有混凝土钉墙2，并在混凝土钉墙2上向土体内斜向下插入若干个锚索3，该锚索3通过置于混凝土钉墙2外侧的锚具4固定拉紧，同时相邻钢管支护桩1的顶端通过麻花式钢筋盘梁5固定连接，该麻花式钢筋盘梁5采用φ16钢筋进行施工，并通过该麻花式钢筋盘梁5形成一个稳定性高的深基坑支护体系，不仅结构简单、施工方便，而且有效降低施工难度并缩短施工工期，同时也加强了深基坑的安全性，尤其适用于严寒地区碎石较多回填土土质的深基坑工程。
本发明的混凝土钉墙2包括内层钢筋网21和外层钢筋网22，以及设于内层钢筋网21和外层钢筋网22之间的细石混凝土层23；其中内层钢筋网21与钢管支护桩1固定连接。
本发明的锚具4包括水平固定于混凝土钉墙2侧壁上、且上下对应设置的两加劲肋板41，竖直设置且固定于两加劲肋板41外侧端的锚垫板42，固定于锚垫板42上的斜铁块43，以及固定于斜铁块43并用于固定拉紧锚索3外侧端的锚固件44，其中斜铁块43的外侧端面与锚索3垂直设置。
本发明的钢管支护桩1的底端呈削尖状，其削尖长度为20公分，并在其顶端放置桩帽，同时在该桩帽上直接经受锤击的部位放置硬木制减震木垫，削尖状的钢管支护桩1能够更顺利的打入土体中，而钢管支护桩1顶端放置的桩帽和减震木垫能够防止在锤击时损坏钢管支护桩1，满足了基坑的稳定性需求的同时兼顾了基础工程措施性需要；同时相邻钢管支护桩1之间的水平距离为0.35m～0.4m，钢管支护桩1的直径159mm，壁厚6mm，长度为9m～12m，并且钢管支护桩1呈中空设置并在其内注入水泥浆，增加钢管支护桩1的桩体强度。
如上述深基坑支护体系的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：根据桩顶标高分段开挖施工作业面后进行测放桩位点，然后调动潜孔锤至桩位点进行引孔施工，利用潜孔锤引孔破碎冻土及碎石，能够有效的保证钢管支护桩1在沉桩过程中的质量问题，减少对钢管支护桩1的破坏；
步骤2：钢管支护桩1按打桩先后顺序堆放，堆放好后现场进行钢管支护桩1的底端削尖施工，并在钢管支护桩1的顶端放置桩帽；
步骤3：将钢管支护桩1吊到对应桩位点进行竖直插桩，同时保持锤、桩帽与钢管支护桩1在同一纵轴上，注意打桩时，首先空打1～2米，再次校正垂直度后正式打桩，然后当沉至某一深度并经复核沉桩质量良好时，再继续打击，至设计深度为止，若发现开始阶段桩位不正或倾斜，调正或将钢管支护桩1拔出重新插打；
步骤4：向部分置于松散土质中的钢管支护桩1内注入水泥浆，并且将相邻钢管支护桩1的顶端通过麻花式钢筋盘梁5固定连接；
步骤5：在钢管支护桩1内侧开挖基坑，并在基坑周侧土体侧壁覆盖混凝土钉墙2，在混凝土钉墙2上向土体内斜向下插入锚索3并通过锚具4固定拉紧，从而完成深基坑支护体系的施工。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。