一种沙洲基坑用地基管桩及地下室基坑施工方法与流程

本发明涉及管桩施工，尤其涉及一种沙洲基坑用地基管桩及地下室基坑施工方法。

背景技术：

1、在沙洲进行地下室基坑施工发现，沙洲地下水位高、地下室面积大，沙土中细小粉砂多，降水无法采用明排，而采用常规管井降水确无法适应底板分块浇筑的需要，持续采取降水井降水由于过滤效果不佳，而常常造成降水井周边塌陷，易造成结构施工过程中底板被掏空；同时，因地下水位高，沙性软弱地基影响，往往需要在地基施加具有承载、抗浮、抗拔功能的钢筋混凝土桩和预制管桩等，但相关桩体与沙土咬合力差，施加长度较大，地下卵石、砾石较多，锤击施工较长桩体常常出现卡桩、断桩、碎桩等情况，无法满足地基处理的需要；降水和地基处理同步实施又常常遇到降水塌陷而掏空地下室底板无法修复密实、降水井和地基处理桩多点位对底板破坏及施加泥浆对土层破坏的影响、降水井和地基处理桩双重高长度施加造成成本增加等问题。在使用管桩作为降水井进行降水常常会导致管桩周边沙土流失形成孔缝，后期无法修复密实，造成结构底板掏空，且利用管桩降水影响结构底板的施工，底板易造成渗漏等问题。

2、因而，迫切寻找一种在沙洲类似环境下进行降水与地基的方法，以解决沙洲地基施工过程中降水及地基处理、地下结构的抗浮和渗漏等问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，现提供一种沙洲基坑用地基管桩及地下室基坑施工方法，以有效解决沙洲基坑施工中存在的问题。

2、具体技术方案如下：

3、本发明的第一个方面是提供一种沙洲基坑用地基管桩，包括管桩本体，管桩本体上沿管桩高度方向间隔设有多个喇叭状齿圈，齿圈上沿管桩本体的环向方向间隔开设有竖向孔，竖向孔沿竖直方向贯穿齿圈，且管桩本体上于相邻齿圈之间开设有斜孔，斜孔的两端延伸并贯穿管桩本体侧壁，且斜孔靠近管桩本体中心处的一端至远离管桩本体中心处的另一端呈由低到高的倾斜设置，斜孔的另一端向外扩孔形成扩孔部，扩孔部内填塞有排水填料，管桩本体上相对斜孔外围缠绕有反滤布。

4、进一步的，齿圈及管桩本体一体浇筑形成。

5、进一步的，斜孔的倾斜斜率为10％-30％。

6、进一步的，排水填料为排水沥青混合料。

7、进一步的，反滤布为密目网格布。

8、本发明的第二个方面是提供一种使用上述一种沙洲基坑用地基管桩的地下室基坑施工方法，包括如下步骤：

9、1)根据降水、抗浮、承载力、抽水泵功率及管桩数量验算并形成设计图纸；

10、2)根据设计图纸放样基坑开挖线，开挖边坡至地下水位线以上30-60cm处，保障管桩施工；

11、3)精准测量放样管桩桩位；将管桩拉至现场，现场接桩并缠绕粘贴反滤布，安装射水桩头，并按射水沉桩施工要求进行施工，再按管桩施工要求进行施工，严格控制垂直度；

12、4)按核算设计好的板块内管桩顶部合理排布安设管道，集中抽排；构筑物范围外的边排管桩单独设置排水管道和抽水泵抽排；抽排中及时继续开挖基坑，开挖过程中及时调控抽水泵功率，满足地下水位降至基坑底30-60cm以下要求；

13、5)对侧墙、柱体底管桩进行注浆加固，然后清理底基础面、施工找平层和防水层，接着进行侧墙、柱体钢筋绑扎，安装模版及施工缝处理，浇筑侧墙混凝土；最后，随地下室空间降排水施工地下室顶板、侧墙后浇带、外侧墙防水等施工，随后进行构筑物周边的降水管桩回填、基坑回填；

14、6)回填后施工地面以上构筑物同时施工地下室底板。

15、进一步的，步骤3)中管桩施工时合理安排开挖基底前桩顶节段的管长，以控制桩顶标高正处于接桩节点位置。

16、进一步的，步骤4)中开挖过程中及时检测管桩桩位，不得扰动、碰撞管桩，管桩周边出现的塌孔及时人工回填并人工冲水，保证开挖至基底标高后管桩周深土体包裹密实。

17、进一步的，步骤6)中地下室底板施工方法为：

18、61)注浆、抽排水：注浆前将加大抽水泵抽水功率，将管桩内水位降至距离管底2-3m范围内，并稳定抽排；然后，按板块由板块短边的外边侧向内边侧依次按四根管桩中间向管桩注浆，注浆应连续施工；

19、62)找平层施工：清理注浆后基底浮渣及修理集水坑、电梯井基坑等，然后使用防水砂浆进行找平层施工；

20、63)防水施工：进行防水卷材施工，并在管桩周边涂抹油膏，桩头焊接止水环，加强防水卷材与桩头之间的连接性；

21、64)底板结构施工：基础底板按先车行道底板后室内底板顺序进行施工，室内底板先周边、后中间及集水坑板块施工顺序施工。

22、进一步的，步骤64)中板块内管桩桩头焊接钢筋弯头、绑扎底板钢筋后再由已完成面向未完成面依次撤出抽水系统、浇筑管桩内水下混凝土进行封堵、稳压后插入连接筋、浇筑底板混凝土，过程中挤压出的管桩内水体应及时抽排。

23、上述方案的有益效果是：

24、1)在管桩上增加齿圈，使打入管桩更加容易；同时，齿圈间的反滤层设计也使管桩打入时反滤层不易被刮坏，后期可增加与沙土的咬合力，以增强管桩的抗浮能力；

25、2)齿圈上设竖向孔，可使管桩周边注浆时浆液顺管桩渗流整个桩身；也可在设计采用较长桩长时施加预应力筋以增强桩段间的连接性能；

26、3)反滤布采用密目网格布，在降水阶段起到滤沙作用，在后期注浆可增强与管身的结合度；

27、4)通过边降水边注浆，使水资源得到循环利用，同时使水泥浆更好的渗流到沙土中，以稳固地基沙土，减少沙土随降水流失，改变地基渗透性和承载整体能力；

28、5)后期先封闭管桩、桩身注浆，然后再浇筑板块混凝土，降低封管时水体对结构底板的影响，避免后期渗漏及底板施工质量；

29、6)该方法使用，使地下水位高的沙洲基坑及地下结构施工质量更有保障，避免了高昂的止水帷幕+降水的传统工艺，施工工艺简单，稳定性、操作性强；

30、7)管桩采用射水桩头，是桩尖在沙洲砂砾土质中具有“锤击+射水沉桩”符合技术效果，保障桩体顺利下沉，有效避免沉桩不到位且桩头过于锤击损坏，有效保证状态的受力状态和施工质量；

31、8)采用逆作法，实现底板后施工的方法，有效实现承载和抗浮或抗拔力的分离；先施工沉重结构，有效保障结构的稳定性，有效消除枯水期地基下陷；后施工底板，且分板块逐步封闭，并经长时间降水，管桩与沙土结合更加紧密，沙土地基实现非人工自行密实效果，可保证各板块的稳定性和因降水施工底板的质量，有效避免因上部结构施工对后浇带施工质量的影响；其施工工艺简单，稳定性、操作性强。

技术特征：

1.一种沙洲基坑用地基管桩，包括管桩本体，其特征在于，所述管桩本体上沿管桩高度方向间隔设有多个喇叭状齿圈，所述齿圈上沿所述管桩本体的环向方向间隔开设有竖向孔，所述竖向孔沿竖直方向贯穿所述齿圈，且所述管桩本体上于相邻所述齿圈之间开设有斜孔，所述斜孔的两端延伸并贯穿所述管桩本体侧壁，且所述斜孔靠近所述管桩本体中心处的一端至远离所述管桩本体中心处的另一端呈由低到高的倾斜设置，所述斜孔的另一端向外扩孔形成扩孔部，所述扩孔部内填塞有排水填料，所述管桩本体上相对所述斜孔外围缠绕有反滤布。

2.根据权利要求1所述的沙洲基坑用地基管桩，其特征在于，所述齿圈及所述管桩本体一体浇筑形成。

3.根据权利要求1所述的沙洲基坑用地基管桩，其特征在于，所述斜孔的倾斜斜率为10％-30％。

4.根据权利要求1所述的沙洲基坑用地基管桩，其特征在于，所述排水填料为排水沥青混合料。

5.根据权利要求1所述的沙洲基坑用地基管桩，其特征在于，所述反滤布为密目网格布。

6.一种地下室基坑施工方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述沙洲基坑用地基管桩，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的地下室基坑施工方法，其特征在于，步骤3)中管桩施工时合理安排开挖基底前桩顶节段的管长，以控制桩顶标高正处于接桩节点位置。

8.根据权利要求6所述的地下室基坑施工方法，其特征在于，步骤4)中开挖过程中及时检测管桩桩位，不得扰动、碰撞管桩，管桩周边出现的塌孔及时人工回填并人工冲水，保证开挖至基底标高后管桩周深土体包裹密实。

9.根据权利要求6所述的地下室基坑施工方法，其特征在于，步骤6)中地下室底板施工方法为：

10.根据权利要求9所述的地下室基坑施工方法，其特征在于，步骤64)中板块内管桩桩头焊接钢筋弯头、绑扎底板钢筋后再由已完成面向未完成面依次撤出抽水系统、浇筑管桩内水下混凝土进行封堵、稳压后插入连接筋、浇筑底板混凝土，过程中挤压出的管桩内水体应及时抽排。

技术总结
本发明涉及一种沙洲基坑用地基管桩及地下室基坑施工方法。上述管桩包括管桩本体，管桩本体上沿管桩高度方向间隔设有多个喇叭状齿圈，齿圈上沿管桩本体的环向方向间隔开设有竖向孔，竖向孔沿竖直方向贯穿齿圈，且管桩本体上于相邻齿圈之间开设有斜孔，斜孔的两端延伸并贯穿管桩本体侧壁，且斜孔靠近管桩本体中心处的一端至远离管桩本体中心处的另一端呈由低到高的倾斜设置，斜孔的另一端向外扩孔形成扩孔部，扩孔部内填塞有排水填料，管桩本体上相对斜孔外围缠绕有反滤布。在管桩上增加齿圈，使打入管桩更加容易；同时，齿圈间的反滤层设计也使管桩打入时反滤层不易被刮坏，后期可增加与沙土的咬合力，以增强管桩的抗浮能力。

技术研发人员：夏志聪,龚文博,马越,张志海,张虹波,赵海莲
受保护的技术使用者：中国一冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12