[发明专利]一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构及支护方法

权利要求书

1.一种大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构，其特征在于，

包括设置在临近基坑四周边界的水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩的临近四周设置有支护桩，所述支护桩包括钻孔灌注桩和PHC管桩，根据深基坑支护结构的受力特征，在弯矩和剪力较大的位置施工所述钻孔灌注桩，其它位置施工所述PHC管桩，所述PHC管桩的上部内腔放置有管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋，并填芯浇筑混凝土，所述钻孔灌注桩和PHC管桩的上部经冠梁连成整体；

所述支护桩的基坑内侧架设有若干个水平向支撑梁和八字撑，所述支撑梁和八字撑在所述基坑内沿竖直方向间隔设置有多道，所述支撑梁和八字撑的端部均固定连接所述钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩和PHC管桩沿竖直方向设有若干个腰梁，所述钻孔灌注桩通过钻孔灌注桩上的所述腰梁与所述支撑梁和八字撑固定连接，所述PHC管桩上的所述腰梁与所述PHC管桩铰接连接。

2.根据权利要求1所述的大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构，其特征在于，所述PHC管桩的直径为800mm-1400mm，且所述PHC管桩的桩端可嵌入中微风化岩层。

3.根据权利要求1所述的大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构，其特征在于，所述腰梁的下方焊接有三角钢托架和/或所述腰梁的上方焊接有吊筋。

4.根据权利要求1所述的大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构，其特征在于，所述钻孔灌注桩与所述PHC管桩之间的桩缝处设置有抗拉锚杆，所述抗拉锚杆设置在所述冠梁和所述腰梁的倾斜面内，所述抗拉锚杆的倾斜角度不大于35°。

5.形成权利要求2-4中任意一项所述的大直径PHC管桩与钻孔灌注桩组合的基坑支护结构的支护方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、截水帷幕施工：根据施工设计图纸，在贴近钻孔灌注桩与PHC管桩基坑开挖的外侧，施工相互搭接的水泥土搅拌桩，形成封闭的截水帷幕；

S2、支护桩施工：根据基坑支护结构的受力特点对钻孔灌注桩和PHC管桩进行施工，在弯矩和剪力较大的位置处施工钻孔灌注桩，其它位置设置PHC管桩，且PHC管桩采用预成孔非挤土随钻跟管桩法进行连续施工作业，PHC管桩的桩端可嵌固到中微风化岩层；在PHC管桩上部的内腔放置管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋，并填芯浇筑混凝土与冠梁连成整体；

S3、第一层土方开挖：截水帷幕、支护桩施工完成且浇筑的混凝土强度达到设计要求后，开挖第一层土方至第一道支撑梁和八字撑的底部；

S4、第一道支撑梁、八字撑和冠梁施工：采用凿岩机拆除钻孔灌注桩桩头的混凝土，并清理干净钻孔灌注桩桩头的渣土和PHC管桩填芯混凝土表面，然后通过绑扎钢筋和现浇混凝土制作冠梁、第一道支撑梁和八字撑，第一道支撑梁和八字撑的端部与钻孔灌注桩固定连接；

S5、第二层土方开挖：第一道支撑梁、八字撑和冠梁施工达到设计强度后，开挖第二层土方至第二道支撑梁和八字撑的底部；

S6、第二道支撑梁、八字撑和腰梁的施工：借助凿岩机破除需施工腰梁处钻孔灌注桩在基坑内侧的混凝土保护层，裸露出灌注桩纵筋，使之与腰梁钢筋和第二道支撑梁及八字撑的钢筋通过焊接形式连接，通过混凝土现浇的方法将钻孔灌注桩和腰梁以及第二道支撑梁和八字撑固接成一体；

S7、第三层土方开挖：待第二道支撑梁、八字撑和腰梁的施工完成，且浇筑的混凝土达到设计强度后，开挖第三层土方至第三道支撑梁的底部；

S8、后续支撑施工：重复步骤S6和S7，继续施工后续的支撑梁和八字撑，再进行土层开挖工作，直至开挖至基坑底部。

6.根据权利要求5所述的支护方法，其特征在于，步骤S2中，若施工过程中PHC管桩未截桩，管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋的一端与PHC管桩端头钢板焊接固定；若PHC管桩已截桩，管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋可埋入PHC管桩内腔或与PHC管桩的桩身固有预应力钢筋通过焊接方式搭接锚固。

7.根据权利要求5所述的支护方法，其特征在于，步骤S4中，PHC管桩的桩顶处浇筑不少于3倍的桩径的PHC管桩填芯混凝土，且冠梁纵筋与PHC管桩的管桩锚固筋或填芯钢筋笼主筋焊接在一起。