[发明专利]长螺旋搅拌水泥土型钢桩基坑止水支护方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑地基基础施工中基坑止水支护方法，主要涉及长螺旋搅拌水泥土型钢桩及其施工工艺。用于止水(隔水或截水)帷幕、护坡桩或护坡桩的母桩的施工。尤其在北方地区较硬土层中施工更显优势。 

背景技术

目前SMW（水泥土搅拌墙）工法以其节能环保质量可靠而在软土地区广泛应用，其设计施工技术也日趋成熟，包括型钢起拔回收技术也变得成熟，不少工程型钢回收达100%。三轴搅拌机设备应用也日益广泛，效率高，施工可靠。但在如北京地区这样的硬土地层应用还极为有限，到目前为止，在北京地区采用三轴搅拌机施工水泥土连续墙采用钢管内支撑仅有一个案例，而且未涉及到北京的砂卵石地层。 

水泥土搅拌桩由于其施工简便、成本低廉，而被广泛应用于地基处理、基坑支护及止水帷幕等领域，但搅拌桩在现有设备条件下施工较硬土层，受到极大限制，尤其搅拌砂层或砂卵石层更是无法实施。例如河北省廊坊市银河逸景小区基坑支护设计搅拌帷幕桩施工，开始采用了普通搅拌桩机，不能有效穿透7m厚砂层达到设计深度，为此采用了大功率、大扭矩的长螺旋钻机改装后施工，顺利完成近20000m的施工任务。再如北京马坊新村二期地库基坑支护帷幕桩，采用了长螺旋搅拌桩工艺克服了厚度为3.60～5.80m的中密的卵石、圆砾②层，褐黄～灰色，中密的细砂②1层。完成了3.9m~8.9m桩422根。所有这些都证明了长螺旋搅拌桩可以较好地解决类似北京地区这样的硬土层的帷幕桩及护坡桩的施工。尤其在坑不太深或桩不太长时，更显优势，经济快速安全。 

水泥土搅拌桩及SMW工法是软土地区帷幕及基坑支护的一种常用方法，但在北方地区硬土层中施工就显得力不从心，可以概括为“搅不动”，尤其遇到砂层、砂卵石地层，更是不能达到设计深度。不再适用。而且设备庞大笨重，进出场不便，施工期间整个配套设备占地大，搅拌站即占据了很大的面积，对于场地狭窄的“寸土寸金”的类似北京大都市，显得尤为不实用。 

发明内容

为了克服现有技术的上述不足,本发明提供一种长螺旋搅拌水泥土型钢桩基坑支护施工方法。用改进的长螺旋搅拌钻具实现SMW所无法完成的任务。 

本发明的技术方案是：一种长螺旋搅拌水泥土型钢桩基坑止水支护方法，其特征在于：包括以下施工步骤： 

（1）采用长螺旋钻具进行水泥土搅拌桩的施工，该水泥土搅拌桩一根咬合一根顺序施工或实施“跳打”，“跳打”的具体方法是每间隔一根或数根桩位顺序打一个桩孔并进行水泥土搅拌桩的施工，然后在上述间隔位打孔并进行水泥土搅拌桩的施工；

（2）每完成一个水泥土搅拌桩的施工后，在水泥土搅拌桩顶端插入型钢，型钢采用自重下沉，如不能达到设计深度则采用振动锤将型钢震入，形成水泥土型钢桩；

（3）在基坑较深时采用内支撑或可拆式锚杆进行复合支护； 

（4）进行水泥土型钢桩的桩顶连梁施工；

（5）开挖基坑，并随开挖基坑，并在基坑内侧壁挂网喷混凝土；

（6）基坑肥槽回填达到要求时拆除锚杆或内支撑，最后拔除型钢，回收重复利用；拔除型钢后留下的空洞用水泥浆或水泥土浆填充。

桩顶连梁采用钢筋混凝土浇注结构，施工时避免其混凝土与所述的型钢直接接触，防止型钢被混凝土固定而影响回收型钢。 

所述的长螺旋钻具为光杆搅拌钻具，或带不连续的螺旋叶片；其钻头为带出浆孔的长螺旋钻头或互相垂直的双十字或三十字搅拌头，出浆孔位于搅拌齿下面；长螺旋钻机动力头部位开孔或弯头部位连接注浆管，连接处设置单动装置；注浆配备水泥浆注浆泵，搅浆桶震动筛及储浆桶。 

根据每米有效桩长耗用水泥多少，一次性配制一根桩所用的水泥浆，水泥浆的水灰比为0.8-1.5；水泥浆进入储浆池前过筛；凡已配好的水泥浆至使用时的存放时间不能超过2小时。 

水泥土搅拌桩施工时的下钻和提升速度≤0.8m/min，每次上升或下沉的速度必须均匀；必须保证相邻搅拌桩的搭接质量，搭接时间不大于24小时；如果间歇时间过长，应采取局部补桩或者注浆措施。 

本发明的有益效果是：长螺旋钻机能克服较硬土层钻进，提高了止水(隔水或截水)帷幕的可靠性，克服了硬土层能达到设计深度，同时也达到设计桩径，保证其咬合可靠，从而保证其止水可靠，同时后插入型钢起到基坑支护作用，做到止水支护“二合一”的效果。由于型钢回收，大大降低基坑支护施工的成本；同时由于锚杆的拆除，使得基坑支护更加环保。 

附图说明

图1是本发明的基本施工工艺流程图； 

图2是本发明基坑止水支护结构的剖面图（包括锚杆和桩顶连梁）；