[发明专利]超深大截面方形支护桩及其施工方法

权利要求书

1.一种超深大截面方形支护桩（1），设置在基坑（9）靠地铁盾构区域（10）的一侧，其特征在于：该超深大截面方形支护桩（1）的截面长度（a）为2.6米～3.6米，截面宽度（b）为2.0米～3.0米，深度（c）为40.0米～45.0米，该超深大截面方形支护桩（1）包括桩孔护壁（2）和桩芯（7），桩孔护壁（2）和桩芯（7）均为现浇钢筋混凝土结构，并且桩孔护壁（2）是由一段一段的方形护筒（3）拼接而成的，方形护筒的内侧面为由下向上朝桩芯倾斜的斜面（4），在上下两段方形护筒的接缝处、下层方形护筒的上端面靠桩芯一侧设有凸台（5），凸台（5）与方形护筒（3）之间的缝隙处填有由水玻璃和水泥浆组成的双浆液体（20）。

2.根据权利要求1所述的超深大截面方形支护桩，其特征在于：所述方形护筒中的护壁钢筋（6）由双层竖筋（6.1）和双层箍筋（6.2）组成，并且上一段的方形护筒中的双层竖筋（6.1）的下端插在与之相邻的下一段的方形护筒中。

3.根据权利要求1所述的超深大截面方形支护桩，其特征在于：所述桩芯中的桩芯钢筋笼（8）由设在桩芯靠近基坑一侧和远离基坑一侧的双层竖向通常主筋（8.2）、位于桩芯左右两侧的单层竖向构造主筋（8.1）、以及水平箍筋（8.3）组成。

4.一种上述权利要求1中所述的超深大截面方形支护桩的施工方法，其特征在于施工步骤如下：

步骤一、结合勘察资料，在方桩开挖区域，进行软弱土层加固；

步骤二、定位方桩；

步骤三、采用人工掘进1.0米深的桩孔，在桩孔中安装护壁钢筋，并采用内支撑法安装桩孔护壁模板，再次校正护壁钢筋；

步骤四、浇筑护壁混凝土；

步骤五、当护壁混凝土的强度达到要求后，拆除桩孔护壁模板； 

步骤六、不断重复步聚三至步聚五，继续向下掘进，直至掘进到设计深度，并报监理做成孔验收，在整个掘进过程中，上下桩孔护壁模板的接口部位采用由水玻璃和水泥浆组成的双桨液体进行护壁止水，在掘进的同时，还进行桩芯钢筋笼的主筋机械套丝和水平箍筋制作；

步骤七、成孔验收后，在桩孔内吊放桩芯钢筋笼；

步骤八、采用回灌法，将桩孔内注满水，避免相邻桩孔浇筑混凝土时，因侧压力造成桩孔垮塌；

步骤九、采用水下浇筑，浇筑桩芯混凝土。

5.根据权利要求4所述的超深大截面方形支护桩的施工方法，其特征在于：所述步骤七中，吊放桩芯钢筋笼的具体步骤是：

步骤a、在桩孔旁边搭设钢管脚手架，作为桩芯钢筋笼的安装操作平台；

步骤b、在安装操作平台上制作第一节桩芯钢筋笼；

步骤c、采用吊车将第一节桩芯钢筋笼放入桩孔内，并保证第一节桩芯钢筋笼的上端部外露井口2.0米高，该外露的上端部作为连接部位与加厚钢管连接，第一节桩芯钢筋笼通过加厚钢管架空在桩孔上；

步骤d、在安装操作平台上继续制作第二节桩芯钢筋笼；

步骤e、采用吊车吊放第二节桩芯钢筋笼，即先用吊车将第二节桩芯钢筋笼吊放至第一节桩芯钢筋笼的正上方，用直螺纹套筒将第二节桩芯钢筋笼中的主筋与第一节桩芯钢筋笼中的主筋连接，然后断开第一节桩芯钢筋笼与加厚钢管的连接，用吊车将第二节桩芯钢筋笼和第一节桩芯钢筋笼下沉至桩孔中，使第二节桩芯钢筋笼的上端部外露井口2.0米高，该外露的上端部作为连接部位与加厚钢管连接，第二节桩芯钢筋笼通过加厚钢管架空在桩孔上；

步骤f、依次类推，不断重复步骤d和步骤e，直至桩芯钢筋笼达到设计长度为止。

6.根据权利要求4所述的超深大截面方形支护桩的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，采用内支撑法安装桩孔护壁模板的具体步骤是，在桩孔护壁模板的拉杆孔位置安装水平槽钢（17），即用螺母和拉结螺杆将水平槽钢（17）固定在拉杆孔中，使水平槽钢（17）与桩孔护壁模板紧贴；然后在水平槽钢（17）之间设置十字交错的丝杆（18），丝杆（18）通过螺纹连接在丝杆端部的内螺纹套筒（19）顶紧水平槽钢（17），用丝杠支撑加固，利用内螺纹套筒调节丝杠长度，使丝杠顶紧槽钢，以满足尺寸要求，并固定牢固，所有的水平槽钢（17）、丝杆（18）、内螺纹套筒（19）、螺母和拉结螺杆组成了稳固的桩孔护壁模板内支撑体系。

7.根据权利要求4所述的超深大截面方形支护桩的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，护壁混凝土的浇筑为分层连续浇筑，每层控制在200mm～400mm。

8.根据权利要求4所述的超深大截面方形支护桩的施工方法，其特征在于：所述步骤九中，桩芯混凝土的浇筑为连续浇筑，间歇时间不大于1小时，防止断桩。