[发明专利]组合式格构形预制桩墙支护结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种组合式格构形预制桩墙支护结构，包括有前排桩墙、后排桩墙、中间桩墙、平台板和扶壁挡墙；前排桩墙和后排桩墙为前后两排平行的密排预制预应力砼空心方桩，中间桩墙为数排垂直位于前排桩墙和后排桩墙之间的密排预制预应力砼空心方桩；预制预应力砼空心方桩的空腔内设现浇的钢筋砼填芯。据此，发明人还建立相应施工方法。本发明解决了预制支护桩应用在深基坑高边坡中刚度和承载力不足缺点，为无撑无锚要求的基坑支护提供了一种可快速施工的新的解决方案，具有省工期、省成本、结构表面整齐美观特点。本发明的止水挡土支护结构体系适合软土地基基坑工程、路崭边坡和码头护岸支护工程。

技术领域

本发明属于岩土工程中的支护结构技术领域，尤其涉及一种组合式格构形预制桩墙支护结构及其施工方法。

背景技术

为解决软土地区无内支撑要求的大型深基坑工程支护难题，中国专利“格形地下墙自立式护壁结构”(申请号200510027744.3公开日2007-01-17)的由数个T型排列并组成的内、外侧地连墙通过穿孔钢板和一字型中间地下墙一一对应连接形成刚度巨大的格形地下连续墙。该自立式护壁结构利用自身格形结构巨大的侧向刚度抵抗深基坑巨大的侧向水土压力产生的弯矩和利用平面尺寸较大的结构所围合的土体形成类似重力式挡土墙的支护效果，克服了拉锚式支护结构对利用地下空间的不利影响，克服了内支撑式支护结构设置临时支撑造成资源的浪费。但是，在软土地区，采用地下连续墙施工存在如下问题：

(1)在软土地区，地连墙成槽施工容易塌孔，常常需要额外槽壁加固(通常采用搅拌桩和旋喷桩)和泥浆护壁及后期泥浆处理，而且施工过程中泥浆护壁可能会造成地下水污染，额外成本较高。

(2)由于地连墙成槽机械施工工艺原因，槽福宽度一般不小于2m，墙厚不小于0.6m，故由地连墙组成的格形地下墙支护结构平面尺寸大(结构宽度通常大于6m)，组合方式灵活性较差，对于所需支护刚度较小的基坑会造成不必要的浪费。

(3)地连墙主要施工工序包括：场地平整后进行槽壁加固→施工导墙并养护到设计强度→地下墙成槽→下放钢筋笼并水下浇筑地连墙→施工墙顶冠梁使地下墙连接形成整体→养护达到设计强度才能进行基坑开挖。可见，地连墙施工工艺复杂，施工效率较低，所需工期较长，是目前公认的造价最高的支护结构。

预应力混凝土空心方桩因在工厂预制成型并经高压蒸汽养护生产，流水化生产，生产效率高，节省建筑材料，具有成桩质量可靠，单位材料桩身强度高(混凝土等级为C60～C80)，抗裂、抗弯、抗剪、抗拉、压性能优异，施工机械化程度高，噪音小，施工过程无污染，施工效率高，工期短，单桩承载力造价比常规灌注桩、地下墙要低，符合节能减排、绿色建造要求等特点，应用于软土地基基坑支护、边坡护岸时可即插即用，方便快捷，施工效率高、省工期。但受限于生产方便、搬运及运输和施工条件原因，预制预应力混凝土空心方桩长度较短(一般长度不超过15m)，截面尺寸较小(边长为400mm～800mm)，单桩承载力抗弯、抗剪较低，导致其应用在深基坑支护护壁中通常需要设置内支撑或拉锚结构，无法应用到基坑深度较大的无撑无锚要求的深基坑工程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种施工快、省工期、省成本、结构表面整齐美观且性能优良、组合灵活、无撑无锚的组合式格构形预制桩墙支护结构及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

组合式格构形预制桩墙支护结构，包括有前排桩墙、后排桩墙、中间桩墙、平台板和扶壁挡墙；前排桩墙和后排桩墙为前后两排平行的密排预制预应力砼空心方桩，中间桩墙为数排垂直位于前排桩墙和后排桩墙之间的密排预制预应力砼空心方桩；预制预应力砼空心方桩的空腔内设现浇的钢筋砼填芯；平台板是由前排桩墙冠梁、后排桩墙冠梁、中间桩墙冠梁和梁间板组成的现浇钢筋砼结构；前排桩墙、后排桩墙、中间桩墙通过锚入平台板而固接形成整体结构；扶壁挡墙为固接在平台板上的现浇钢筋砼挡土构件。