专利名称：一种用灌注桩和搅拌桩咬合的基坑支护结构的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种基坑支护结构的施工方法，具体地说是涉及用水泥土搅拌桩 和混凝土灌注桩相互咬合、 一字形排列的基坑支护结构的施工方法。
背景技术：
为了保证基坑的顺利施工及周边建筑物的安全，通常在基坑与基坑侧壁间设置 支护结构，基坑支护结构有多种形式，基坑支护结构的作用是阻止基坑外的地下 水和土流入基坑内。基坑支护结构是一种临时结构，在保证基坑安全的前提下， 支护结构费用越小越好。 一字形排列的咬合桩支护结构是一种乡2济、常用的基坑 支护结构形式，因为咬合桩支护结构既能防止地下水向基坑的渗流，又能阻止土 向基坑内的流动。
咬合桩支护结构通常采用混凝土灌注桩之间的咬合布置，其施工步骤如下在 基坑与基坑侧壁之间的位置上间隔施工第一序列的若干个根半，5为R,的混凝土灌 注桩，混凝土灌注桩间距S=2R2-2L (R2为第二序列施工的若干个根混凝土灌注桩的 半径，L为第一序列与第二序列混凝土灌注桩之间的咬合距)；然后在第一序列施 工的混凝土灌注桩之间施工第二序列、半径为R2的混凝土灌注桩，保证第一序列 和第二序列混凝土灌注桩之间有L的咬合距(L》150mm)。由于混凝土硬化速度快， 为了保证混凝土灌注桩之间的咬合^C果，要求在第一序列混》疑土灌注桩与第二序 列混凝土灌注桩之间的施工时间间隔最长不能超过20小时，否则咬合效果不好， 导致基坑渗水漏泥，影响基坑安全施工。在工程实践中，常会遇上自然和人为原 因造成二个序列混凝土灌注桩施工停顿时间超过20小时，不仅影响了混凝土灌注 桩之间的咬合质量，降低防渗阻泥效果，而且会造成已经施工的第一序列混凝土 灌注桩的浪费，导致基坑支护结构成本的上升。
因此，需解决二根混凝土灌注桩超过20小时后，由于咬合质量不好带来的基 坑渗水漏泥和基坑支护结构成本的上升，但目前尚无能解决二根混凝土灌注桩超 过20小时后咬合质量不好的施工方法。 发明内容本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。 一种用灌注桩和搅拌桩咬合的 基坑支护结构的施工方法，其施工步骤如下-
1、 把单轴水泥土搅拌机移至第一序列水泥土搅拌桩1的第1根位置上，第l 根水泥土搅拌桩l的代号m，半径Rp使单轴水泥土搅拌机的中心管中心对准第 l根水泥土搅拌桩1的圆中心；
2、 一搅下沉，启动单轴水泥土搅拌机的电动机，放松钢丝绳，单轴7乂泥土搅 拌机下端的搅拌头一边搅拌一边下沉，待搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1的设计深 度时，单轴水泥土搅拌机将水泥浆抽到料斗中；
3、 二搅上升，边搅边喷水泥浆，搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1的设计深度后， 开启单轴水泥土搅拌机输浆泵，从搅拌头的喷口将水泥浆压入土中，边喷水泥浆 边提升搅拌头到7j^尼土搅拌桩1的设计桩顶深度，保证单轴水泥土搅拌禾几的送浆 压力0.4—0.6MPa、提升速度0.8—1 m/min、钻杆转速40—45转/min，完成第一序 列的第1根水泥土搅拌桩1，代号n1;
4、 按照咬合桩支护结构的延伸方向移动单轴水泥土搅拌机，使单轴7K泥土搅 拌机的中心管中心对准第2根水泥土搅拌桩1的圆中心，第2根水泥土搅拌桩1 的代号&，半径R"并使水泥土搅拌桩1间距4为S=2R2-2L， &为第二序列施工 的若干个根混凝土灌注桩1的半径，L为第一序列水泥土搅拌桩1与第二序列混凝 土灌注桩2之间的咬合距3， L》0. 15m;
5、 重复步骤2、 3，完成第一序列第2根水泥土搅拌桩1，代号ii2;
6、 重复步骤4、 2、 3，依次完成第一序列的水泥土搅拌桩1 n3、 n4、 n5、 n6、 n7、 n8、 n9。
7、 当第一序列的第1根水泥土搅拌桩1施工结束后48小时后，把旋挖钻机 移至第二序列第1根混凝土灌注桩2的位置上，旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转， 开钻，至混凝土灌注桩2的设计深度；
8、 旋挖钻机旋回，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或地上；钻孔完成，进行 第一次清孔；放入钢筋笼，进行第二次清孔；灌注混凝土，完成第二序列第1根 混凝土灌注桩2，代号nu，半径R2，保证第一序列的水泥土搅拌桩l与第二序列的 混凝土灌注桩2有L的咬合距；
9、 把旋挖钻机移至第二序列第2根混凝土灌注桩2的位置上，旋挖钻机钻头 轻轻着地，旋转，开钻，至混凝土灌注桩2的设计深度；10、 重复步骤8，完成第二序列第1根混凝土灌注桩2，代号m2，半径R2， 保证第一序列的水泥土搅拌桩1与第二序列的混 疑土灌注桩2咬合距L;
11、 重复步骤9、 10，在保证第一序列的水泥土搅拌桩l与第二序列的混凝土 灌注桩2之间在最短48小时后、最大96小时内咬合的前提下，完成第二序列的 昆凝土灌注柱2 m3、 m4、 ms、 me、 m7、 ras。
发明有益效果
1、 不需要对现有单轴水泥土搅拌机和旋挖钻机进行技术改进。
2、 延长了咬合的施工时间，只要保证第一序列的水泥土搅拌桩与第二序列的 混凝土灌注桩之间在最短48小时后、最大96小时内咬合的前提下，就可进行施工。
3、 由于延长了咬合施工时间，避免了自然和人为原因造成施工停顿时间过长 带来的基坑渗水漏泥和基坑支护结构成本的上升。
4、 在施工实践中，如果施工安排合理，就能不间断地进行流水施工。
图l为单轴水泥土搅拌桩与混凝土灌注桩相互咬合构成的一字形排列的基坑 支护结构的平面示意图。
附图标记l一单轴水泥土搅拌桩；2—混凝土灌注桩；3—咬合距；4一水泥 土搅拌桩间距；nli9为第一序列的水泥土搅拌桩，mli8为第二序列的、混凝 土灌注桩，L一为咬合距，S—水泥土搅拌桩的桩距。
具体实施方式
实施例l
江苏省南京市中山路某工程地下室基坑深6m，基坑一边长10.2111。场地地面 至地面以下4m为粉质粘土， 4m以下为粉土，地面以下1.5m为地下水面。为阻止 基坑外的地下水和土流入基坑内，保证基坑施工和基坑周边建筑物安全，需要在 基坑与基坑侧壁之间设置支护结构。支护结构采用9根水泥土搅拌桩1与8根混 凝土灌注桩2咬合的形式，其中水泥土搅拌桩1半径R尸0,3m，水泥土搅拌桩1 长H=6m，混凝土灌注桩2半径R2=0.5m，混凝土灌注桩2长H=6m，咬合距3 L=0. 2m，水泥土搅拌桩1间距4为S=2R2-2L=0. 6m。水泥土搅拌桩1和混凝土 瞿注 桩2的桩底为基坑底，桩顶为地面。施工1根水泥土搅拌桩1需8个小时，施工1 根混凝土灌注桩2需9个小时，则水泥土搅拌桩1和混凝土灌注桩2咬合、 一字形排列的基坑支护结构型式施工步骤如下。
1、 把SJB—1单轴水泥土搅拌机移至第一序列水泥土搅拌桩1的第1根位置 上，第l根水泥土搅拌桩l的代号m，半径R「0.3m，使SJB—1单轴水泥土搅拌 机的中心管中心对准第1根水泥土搅拌桩1的圆中心；
2、 一搅下沉，启动SJB—1单轴水泥土搅拌机的电动机，放松钢丝绳，双轴 水泥土搅拌机下端的搅拌头一边搅拌一边下沉，待搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1 的6m深度时，SJB—1单轴水泥土搅拌机将水泥桨抽到料斗中；
3、 二搅上升，边搅边喷水泥桨，搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1设计深度6m 后，开启双轴水泥土搅拌机输浆泵，从搅拌头的喷口将水泥浆压入土中，边喷水 泥浆边提升搅拌头到地面为止，保证双轴水泥土搅拌机的送浆压力0.4MPa、提升 速度0.8m/min、钻杆转速45转/min，完成第一序列的第1根水泥土搅拌桩1 ，代 号n!;
4、 按照咬合桩支护结构的延伸方向移动SJB—1单轴水泥土搅拌机，使SJB 一l单轴水泥土搅拌机的中心管中心对准第2根水泥土搅拌桩1的圆中心，第2根 水泥土搅拌桩1的代号n2，半径R产0.3m，并使水泥土搅拌桩1间距4为 S=2R2-2L=0. 6m， R2=0. 5m为第二序列施工的8根混凝土灌注桩1的半径，L为第一 序列水泥土搅拌桩1与第二序列混凝土灌注桩2之间的咬合距3， L=0. 2m;
5、 重复步骤2、 3，完成第一序列第2根水^B土搅拌桩1，代号ii2;
6、 重复步骤4、 2、 3，依次完成第一序列的XK泥土搅拌桩1 n3、 n4、 n5、 ne、 n7、 n8、 n9。
7、 当第一序列的第6根水泥土搅拌桩1施工结束后，第一序列的第1根水泥 土搅拌桩1施工结束已48小时，把SLR—1旋挖钻机移至第二序列第1根混凝土 灌注桩2、代号rm的位置上，SLR—1旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混 凝土灌注桩2的设计深度，H=6m;
8、 SLR—1旋挖钻机旋回，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或地上；钻孔完 成，进行第一次清？L;放入钢筋笼，进行第二次清孔；灌注混凝土，完成第二序 列第1根混凝土灌注桩2，代号iih，半径R2=0. 5m，保证第一序列的水泥土搅拌桩 1与第二序列的混凝土灌注桩2有L=0. 2m的咬合距；
9、 把SLR—1旋挖钻机移至第二序列第2根混凝土灌注桩2的位置上，SLR— l旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混凝土灌注桩2的设计深度，H=6m;10、 重复歩骤8，完成第二序列第1根混凝土灌注桩2，代号ni2，半径R2，保
证第一序列的水泥土搅拌桩1与第二序列的混凝土灌注桩2咬合距L=0.2m;
11、 重复步骤9、 10，在保证第一序列的7K泥土搅拌桩1与第二序列的混凝土
灌注桩2之间在48—96小时内咬合的前提下，完成第二序列的混凝土灌注桩2 m3、 m4、 m5、 me、 m7、 niso
实施例2
江苏省南京市长江路某工程地下室基坑深8m，基坑一边长13.6m。场地地面 至地面以下6m为粘土， 4m以下为粉质粘土，地面以下lm为地下水面。为阻止 基坑外的地下水和土流入基坑内，保证基坑施工和基坑周边建筑物安全，需要在 基坑与基坑侧壁之间设置支护结构。支护结构采用9根水泥土搅拌桩1与8根混 凝土灌注桩2咬合的形式，其中水泥土搅拌桩1半径R尸0.4m，水泥土搅拌桩1 长H=8m，混凝土灌注桩2半径R2=0.6m，混凝土灌注桩2长H=8m,咬合距3 L=0. 2m,水泥土搅拌桩1间距4为S=2R2-2L=0. 8m。水泥土搅拌桩1和混凝土灌注 桩2的桩底为基坑底，桩顶为地面。因为粘土和粉质粘土硬度小，施工1根水泥 土搅拌桩1需8个小时，施工1根混凝土灌注桩2需9个小时，贝l沐泥土搅拌桩l 和混凝土灌注桩2咬合、 一字形排列的基坑支护结构型式施工步骤如下。
1、 把SJB—1单轴水泥土搅拌机移至第一序列水泥土搅拌桩1的第1根位置 上，第1根水泥土搅拌桩1的代号m，半径R产0.4m，使SJB—1单轴水泥土搅拌 机的中心管中心对准第1根水泥土搅拌桩1的圆中心；
2、 一搅下沉，启动SJB—1单轴水泥土搅拌机的电动机，放松钢丝绳，双轴 水泥土搅拌机下端的搅拌头一边搅拌一边下沉,待搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1 的8m深度时，SJB—1单轴水泥土搅拌机将水泥浆抽到料斗中；
3、 二搅上升，边搅边喷水泥浆，搅拌头下沉至水泥土搅拌桩1设计深度8m 后，开启双轴水泥土搅拌机输浆泵，从搅拌头的喷口将水泥浆压入土中，边喷水 泥浆边提升搅拌头到地面为止，保证双轴水泥土搅拌机的送浆压力0.5MPa、提升 速度lm/min、钻杆转速40转/min，完成第一序列的第1根水泥土搅拌桩1 ，代号
4、 按照咬合桩支护结构的延伸方向移动SJB—1单轴水泥土搅拌机，使SJB _1单轴水泥土搅拌丰几的中心管中心对准第2根水泥土搅拌桩1的圆中A、，第2根 水泥土搅拌桩1的代号n2，半径R产0.4m，并使水泥土搅拌桩1间距4为S=2R2-2L=0. 8m， R2=0. 6m为第二序列施工的8根混凝土灌注桩1的半径，L为第一 序列水泥土搅拌桩1与第二序列混凝土灌注桩2之间的咬合距3， L=0. 2m;
5、 重复步骤2、 3，完成第一序列第2根水泥土搅拌桩1，代号ny
6、 重复步骤4、 2、 3，依次完成第一序列的水泥土搅拌桩l n3、 n4、 n5、 n6、 n7、 n8、 n9。
7、 当第一序列的第6根水泥土搅拌桩1施工结束后，第一序列的第1根水泥 土搅拌桩1施工结束已48小时，把SLR—1旋挖钻机移至第二序列第1根混凝土 灌注桩2、代号nn的位置上，SLR—1旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混 凝土灌注桩2的设计深度，H=8m;
8、 SLR—1旋挖钻机旋回，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或地上；钻孔完 成，进行第一次清？L;放入钢筋笼，进行第二次清孔；灌注混凝土，完成第二序 列第1根混凝土灌注桩2，代号iih，半径R^0.6m，保证第一序列的水泥土搅拌桩 1与第二序列的、混》疑土灌注桩2有L=0. 2m的咬合距；
9、 把SLR—1旋挖钻机移至第二序列第2根混凝土灌注桩2的位置上，SLR— l旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混凝土灌注桩2的设计深度，H=8m;
10、 重复步骤8，完成第二序列第1根混凝土灌注桩2，代号m2，半径R2=0. 6m，
保证第一序列的水泥土搅拌桩1与第二序列的混凝土灌注桩2咬合距L=0.2m;
11、 重复步骤9、 10，在保证第一序列的水泥土搅拌桩1与第二序列的混凝土
灌注桩2之间在48—96小时内咬合的前提下，完成第二序列的混凝土灌注桩2m3、 ni4、 m5、 ni6、 m7、 niso
权利要求
一种用灌注桩和搅拌桩咬合的基坑支护结构的施工方法，其施工步骤如下(1)把单轴水泥土搅拌机移至第一序列水泥土搅拌桩(1)的第1根位置上，第1根水泥土搅拌桩(1)的代号n1，半径R1，使单轴水泥土搅拌机的中心管中心对准第1根水泥土搅拌桩(1)的圆中心；(2)一搅下沉，启动单轴水泥土搅拌机的电动机，放松钢丝绳，单轴水泥土搅拌机下端的搅拌头一边搅拌一边下沉，待搅拌头下沉至水泥土搅拌桩(1)的设计深度时，单轴水泥土搅拌机将水泥浆抽到料斗中；(3)二搅上升，边搅边喷水泥浆，搅拌头下沉至水泥土搅拌桩(1)的设计深度后，开启单轴水泥土搅拌机输浆泵，从搅拌头的喷口将水泥浆压入土中，边喷水泥浆边提升搅拌头到水泥土搅拌桩(1)的设计桩顶深度，保证单轴水泥土搅拌机的送浆压力0.4-0.6MPa、提升速度0.8-1m/min、钻杆转速40-45转/min，完成第一序列的第1根水泥土搅拌桩(1)，代号n1；(4)按照咬合桩支护结构的延伸方向移动单轴水泥土搅拌机，使单轴水泥土搅拌机的中心管中心对准第2根水泥土搅拌桩(1)的圆中心，第2根水泥土搅拌桩(1)的代号n2，半径R1，并使水泥土搅拌桩(1)间距4为S＝2R2-2L，R2为第二序列施工的若干个根混凝土灌注桩(1)的半径，L为第一序列水泥土搅拌桩(1)与第二序列混凝土灌注桩(2)之间的咬合距(3)，L＝0.2m；(5)重复步骤2、3，完成第一序列第2根水泥土搅拌桩(1)，代号n2；(6)重复步骤4、2、3，依次完成第一序列的水泥土搅拌桩(1)n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9；(7)当第一序列的第1根水泥土搅拌桩(1)施工结束后48小时后，把旋挖钻机移至第二序列第1根混凝土灌注桩(2)的位置上，旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混凝土灌注桩(2)的设计深度；(8)旋挖钻机旋回，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或地上；钻孔完成，进行第一次清孔；放入钢筋笼，进行第二次清孔；灌注混凝土，完成第二序列第1根混凝土灌注桩(2)，代号m1，半径R2，保证第一序列的水泥土搅拌桩(1)与第二序列的混凝土灌注桩(2)有L的咬合距；(9)把旋挖钻机移至第二序列第2根混凝土灌注桩(2)的位置上，旋挖钻机钻头轻轻着地，旋转，开钻，至混凝土灌注桩(2)的设计深度；(10)重复步骤8，完成第二序列第1根混凝土灌注桩(2)，代号m2，半径R2，保证第一序列的水泥土搅拌桩(1)与第二序列的混凝土灌注桩(2)咬合距L；(11)重复步骤9、10，在保证第一序列的水泥土搅拌桩(1)与第二序列的混凝土灌注桩(2)之间在最短48-96小时内咬合的前提下，完成第二序列混凝土灌注桩(2)的m3、m4、m5、m6、m7、m8。
全文摘要
一种用灌注桩和搅拌桩咬合的基坑支护结构的施工方法，其施工步骤为用单轴水泥土搅拌机打第一序列n1-n9的搅拌桩，桩半径为0.3-0.4m，桩间距S为0.6-0.8m，然后用旋挖钻机分别在两根搅拌桩之间打第二序列m1-m8的灌注桩，该桩的半径为0.5-0.6m，从而使第一序列n1-n9的搅拌桩与第二序列m1-m8之间相互咬合而形成一字形排列的基坑支护结构，两种桩型之间相互的咬合距为0.2m，桩长均为6-8m。本发明的施工方法延长了施工时间，只要保证第一序列搅拌桩与第二序列灌注桩之间在48-96小时内咬合的前提下，就可进行施工，从而避免了自然和人为原因造成施工停顿时间过长带来的基坑渗水漏泥，并降低施工成本。
文档编号E02D5/34GK101591914SQ200910033688
公开日2009年12月2日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者嵇晓雷, 婷 张, 平 杨, 樊有维, 程知言, 胡光云, 邹宝祥, 金雪莲 申请人:江苏华东建设基础工程有限公司;南京林业大学