水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法

水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法
【专利摘要】本发明提供一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，采用钢筋混凝土桩专用设备施工。专用设备的钢套管可以准确定位，同时钢套管切割土体，减少成桩过程中对周围桩体的扰动，有效的解决了水泥土桩与混凝土桩咬合支护结构的施工质量难题。精确控制混凝土桩的施工垂直度和位移，保证桩咬合接缝处的止水效果，特别解决了水泥土桩施工后桩体强度、龄期与混凝土桩的施工时间关系问题。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地基工程【技术领域】，具体的来说涉及基坑工程中水泥土搅拌桩与混凝 土桩咬合基坑支护结构的施工方法。 水泥土搅拌粧与混凝土粧咬合基坑支护结构的施工方法

【背景技术】
[0002] 多年来水泥土搅拌桩止水加钻孔灌注桩排桩以及地下连续墙，在深基坑支护中应 用广泛。但由于钻孔灌注桩与水泥土搅拌桩并排布置，且桩与桩之间存在间隙，桩间土体容 易流失，影响挡土和止水效果，且施工占地面积大。地下连续墙虽然可以克服上述缺陷，但 是造价成本太高。水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构解决了这一问题。
[0003] 但水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的常规施工难度大，容易出现质量 问题，本专利解决了这一问题。


【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供基坑工程中 水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法。
[0005] 为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
[0006] -种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，水泥土搅拌桩间隔 布置，相邻两根水泥土搅拌桩之间设置有混凝土桩，水泥土搅拌桩与混凝土桩之间相互咬 合形成基坑支护结构，其特征是，步骤如下：
[0007] 1)采用搅拌桩机间隔施工水泥土搅拌桩，
[0008] 2)在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅 拌桩相互咬合；
[0009] 所述专用设备，包括一桩架，桩架上设置有上下两个动力头，上动力头连接螺旋钻 杆，下动力头连接钢套管，螺旋钻杆穿过下动力头进入钢套管内；
[0010] 混凝土桩施工步骤如下：
[0011] a、在水泥土搅拌桩之间，移动桩架将钢套管对准桩位，下钻钢套管至指定深度，螺 旋钻杆下钻至指定深度；
[0012] b、上提螺旋钻杆并同时压灌混凝土至桩顶或上提螺旋钻杆取土后灌注混凝土，形 成素混凝土桩；
[0013] c、拔出钢套管；
[0014] d、将钢筋笼沿素混凝土桩插入指定深度，形成钢筋混凝土桩；
[0015] e、依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
[0016] 进一步，a步骤后，将钢套管与下动力头分离。
[0017] 进一步，在d或c步骤前，先清除桩顶虚土浮浆，
[0018] 进一步，在d步骤中，用振动器振捣混凝土。
[0019] 进一步，所述钢套管下端设置有切割土体的刃口或齿。
[0020] 进一步，所述螺旋钻杆与钢套管旋转方向相反。
[0021] 进一步，在a步骤中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻螺旋钻杆将钢套管内土 体取出。
[0022] 进一步，在a步骤中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管切割土体，然后螺旋钻 杆将土体取出。
[0023] 进一步，在a步骤中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
[0024] 另一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，水泥土搅拌桩间 隔布置，相邻两根水泥土搅拌桩之间设置有混凝土桩，水泥土搅拌桩与混凝土桩之间相互 咬合形成基坑支护结构，步骤如下：
[0025] 1)采用搅拌桩机间隔施工水泥土搅拌桩，
[0026] 2)在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅 拌桩相互咬合；
[0027] 所述专用设备，包括一桩架，桩架上设置有上下两个动力头，上动力头连接螺旋钻 杆，下动力头连接钢套管，螺旋钻杆穿过下动力头进入钢套管内；
[0028] 混凝土桩施工步骤如下：
[0029] a、在水泥土搅拌桩之间，移动桩架将钢套管对准桩位，下钻钢套管至指定深度，用 螺旋钻杆将钢套管内的土取出；
[0030] b、将钢筋笼沿钢套管中心插入指定深度；
[0031] c、灌注混凝土至桩顶，形成钢筋混凝土桩；
[0032] d、拔出钢套管；
[0033] e、依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
[0034] 进一步，在a步骤后，将钢套管与下动力头分离。
[0035] 进一步，在c步骤后，用振动器振捣混凝土。
[0036] 进一步，在a步骤中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻螺旋钻杆将钢套管内土 体取出。
[0037] 进一步，在a步骤中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管切割土体，然后螺旋钻 杆将土体取出。
[0038] 进一步，在a步骤中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
[0039] 进一步，所述钢套管下端设置有切割土体的刃口或齿。
[0040] 进一步，所述螺旋钻杆与钢套管旋转方向相反。
[0041] 有益效果，本发明所述水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法， 采用一带有可旋转钢套管的专用设备，下钻钢套管切割土体可以准确定位，尤其在土层软 硬不一的情况下，不易倾斜、不易偏位、垂直度易控制，同时下端带有刃口或者齿的钢套管 切割土体，减少施工过程中对周围水泥土桩体的扰动，特别在含水量高的淤泥质土层中钢 套管起到与周围土体隔离作用，便于混凝土浇筑施工。本方法中采用的拔出钢套管后插入 钢筋笼，钢筋笼下插时可以有效填补钢套管拔出时产生的土体间隙，成桩密实。采用的专用 设备将钢套管和钻杆同轴施工，施工速度快、质量好，节省成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0042] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0043] 图1本发明所述的专用设备示意图。
[0044] 图2本发明所述的水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构示意图。

【具体实施方式】
[0045] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。
[0046] 参看图1，本方法中用到一专用设备，包括一桩架1，桩架上设置有上下两个动力 头4、5,上动力头4连接螺旋钻杆3并带动其旋转钻进，下动力头5连接钢套管2并带动其 旋转钻进，螺旋钻杆3穿过空心的下动力头5进入钢套管2内。所述螺旋钻杆3为带有螺 旋叶片的钻杆。所述钢套管2下端设置有切割土体的刃口或齿。施工时，所述螺旋钻杆3 与钢套管2旋转方向相反。
[0047] 实施例1 :
[0048] 参看图2,本实施例所述的水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构为：在基 坑外围设置水泥土搅拌桩11和混凝土桩12,水泥土搅拌桩11间隔布置，相邻两根水泥土搅 拌桩11之间设置有混凝土桩12,水泥土搅拌桩11与混凝土桩12之间相互咬合。所述混凝 土桩12内设置有钢筋笼。
[0049] 一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，步骤如下：
[0050] 1)沿基坑的外围，采用η轴水泥土搅拌桩机施工形成多组水泥土搅拌桩，每组水 泥土搅拌桩由η根相互间隔的水泥土搅拌桩组成，其中η > 1 ;
[0051] 2)在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅 拌桩相互咬合；
[0052] a、在水泥土搅拌桩之间确定混凝土桩的中心点，移动桩架将钢套管对准桩位中心 点，下钻钢套管2至指定深度，用螺旋钻杆3将钢套管2内的土取出；然后将钢套管2与下 动力5头分离，钢套管2留在土体中；
[0053] b、上提螺旋钻杆并同时压灌混凝土至桩顶，形成素混凝土桩；
[0054] c、拔出钢套管；
[0055] d、将钢筋笼沿素混凝土桩中心插入指定深度，形成钢筋混凝土桩；钢筋混凝土桩 形成后，及时采用振捣器振捣，振捣可使得水泥浆液渗透至水泥土桩的缝隙内，在提高混凝 土桩体密实度的同时与水泥土桩结合紧密，水泥土桩与混凝土桩接缝处止水效果更好；振 捣过程可以采用多次振捣；
[0056] e、依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
[0057] 在d或c步骤前，先清除桩顶虚土浮浆；
[0058] 在步骤a)中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻和上提螺旋钻杆将钢套管土体 取出。
[0059] 或者在步骤a)中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管，然后螺旋钻杆将土体取 出。
[0060] 或者在步骤a)中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
[0061] 本方法主要在粉土、粘土及水泥土搅拌桩施工后有一定强度的情况下施工混凝土 桩时米用。
[0062] 实施例2 :
[0063] 另一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，步骤如下：
[0064] 1)采用搅拌桩机间隔施工水泥土搅拌桩，
[0065] 2)在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅 拌桩相互咬合；
[0066] a、在水泥土搅拌桩之间确定混凝土桩的中心点，下钻钢套管2至指定深度，用螺 旋钻杆3将钢套管2内的土取出；然后将钢套管2与下动力5头分离，钢套管2留在土体 中；
[0067] b、将钢筋笼沿钢套管2中心插入指定深度。
[0068] c、灌注混凝土至桩顶，形成钢筋混凝土桩；
[0069] d、拔出钢套管2 ;
[0070] e、依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
[0071] 在步骤a)中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻和上提螺旋钻杆将钢套管土体 取出。
[0072] 或者在步骤a)中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管，然后螺旋钻杆将土体取 出。
[0073] 或者在步骤a)中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
[0074] 其余同实施例1。
[0075] 本实施例所述的方法主要用于含水量高的淤泥质土层以及水泥土搅拌桩施工时 间不长、水泥土桩体强度较低等情况下的混凝土桩施工时采用。
[0076] 本发明所述水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，采用一带有 可旋转钢套管的专用设备，下钻钢套管切割土体可以准确定位，尤其在土层软硬不一的情 况下，不易倾斜、不易偏位、垂直度易控制，同时下端带有刃口或者齿的钢套管切割土体，减 少施工过程中对周围水泥土桩体的扰动，特别在含水量高的淤泥质土层中钢套管起到与周 围土体隔离作用，便于混凝土浇筑施工。本方法中采用的拔出钢套管后插入钢筋笼，钢筋笼 下插时可以有效填补钢套管拔出时产生的土体间隙，成桩密实。采用的专用设备将钢套管 和钻杆同轴施工，施工速度快、质量好，节省成本。
[0077] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求 书及其等同物界定。
【权利要求】
1. 一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，水泥土搅拌桩间隔布 置，相邻两根水泥土搅拌桩之间设置有混凝土桩，水泥土搅拌桩与混凝土桩之间相互咬合 形成基坑支护结构，其特征是，步骤如下： 1) 采用搅拌桩机间隔施工水泥土搅拌桩， 2) 在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅拌桩 相互咬合； 所述专用设备，包括一桩架，桩架上设置有上下两个动力头，上动力头连接螺旋钻杆， 下动力头连接钢套管，螺旋钻杆穿过下动力头进入钢套管内； 混凝土桩施工步骤如下： a、 在水泥土搅拌桩之间，移动桩架将钢套管对准桩位，下钻钢套管至指定深度，螺旋钻 杆下钻至指定深度； b、 上提螺旋钻杆并同时压灌混凝土至桩顶或上提螺旋钻杆取土后灌注混凝土，形成素 混凝土桩； c、 拔出钢套管； d、 将钢筋笼沿素混凝土桩中心插入指定深度，形成钢筋混凝土桩； e、 依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
2. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，a步骤后，将钢套管与下动力头分离。
3. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，在d或c步骤前，先清除桩顶虚土浮浆。
4. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，在d步骤中，用振动器振捣混凝土。
5. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，所述钢套管下端设置有切割土体的刃口或齿。
6. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，所述螺旋钻杆与钢套管旋转方向相反。
7. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，在a步骤中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻螺旋钻杆并将钢套管内土 体取出。
8. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，在a步骤中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管切割土体，然后螺旋钻杆将 土体取出。
9. 根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方 法，其特征是，在a步骤中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
10. -种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工方法，水泥土搅拌桩间隔 布置，相邻两根水泥土搅拌桩之间设置有混凝土桩，水泥土搅拌桩与混凝土桩之间相互咬 合形成基坑支护结构，其特征是，步骤如下： 1) 采用搅拌桩机间隔施工水泥土搅拌桩， 2) 在水泥土搅拌桩之间采用专用设备施工混凝土桩，混凝土桩与相邻的水泥土搅拌桩 相互咬合； 所述专用设备，包括一桩架，桩架上设置有上下两个动力头，上动力头连接螺旋钻杆， 下动力头连接钢套管，螺旋钻杆穿过下动力头进入钢套管内； 混凝土桩施工步骤如下： a、 在水泥土搅拌桩之间，移动桩架将钢套管对准桩位，下钻钢套管至指定深度，用螺旋 钻杆将钢套管内的土取出； b、 将钢筋笼沿钢套管中心插入指定深度； c、 灌注混凝土至桩顶，形成钢筋混凝土桩； d、 拔出钢套管； e、 依次重复a、b、c、d施工其余混凝土桩。
11. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，在a步骤后，将钢套管与下动力头分离。
12. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，在a步骤中，先下钻旋转钢套管切割土体，后下钻螺旋钻杆并将钢套管内 土体取出。
13. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，在a步骤中，先下钻螺旋钻杆，后下钻旋转钢套管切割土体，然后螺旋钻杆 将土体取出。
14. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，在a步骤中，钢套管和螺旋钻杆同时下钻，然后螺旋钻杆将土体取出。
15. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，进一步，在d或c步骤前，先清除桩顶虚土浮浆。
16. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，所述钢套管下端设置有切割土体的刃口或齿。
17. 根据权利要求10所述的一种水泥土搅拌桩与混凝土桩咬合基坑支护结构的施工 方法，其特征是，所述螺旋钻杆与钢套管旋转方向相反。
【文档编号】E02D5/46GK104088285SQ201410355584
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】吴恩, 王军, 华燕, 刑利, 陆晓玲, 刘全林, 宋伟民 申请人:上海强劲地基工程股份有限公司