[发明专利]一种钢板桩与竖井组合的基坑支护结构及方法

说明书

本发明提供一种钢板桩与竖井组合的基坑支护结构及方法，该结构包括旋喷桩、钢板桩、冠梁、竖井井壁、竖井底板和竖井顶板，所述的竖井底板和竖井顶板平行设在竖井井壁上，竖井顶板位于竖井底板的正上方；所述的旋喷桩设在竖井井壁外，旋喷桩的下端低于竖井底板的下表面；所述的钢板桩设在旋喷桩外，且钢板桩的下端位于旋喷桩的中下部；所述的冠梁设在竖井井壁上端，所述的竖井底板下端设有垫层。本发明中在基坑上半部分采用钢板桩的支护方式，施工灵活便捷、可拆卸循环使用；钢板桩和下半部分逆作施工的竖井之间采用旋喷桩加固土体，旋喷桩在充当防水帷幕的同时，解决了下半部分竖井范围内土体开挖后，钢板桩嵌固深度不足所导致的倾覆风险。

技术领域

本发明属于市政基础设施技术领域，特别涉及一种钢板桩与竖井组合的基坑支护结构及方法。

背景技术

某市政地下管线项目地处湿陷性黄土地区，该项目一工作井位于城市中心交通繁忙路段，场地周边工程环境十分复杂。针对此类边界条件复杂的地下工程，通常采用逆作法竖井技术进行施工，即自地面向下逐层开挖并施工竖井井壁及各层结构，直至底板封底，以减小对周边道路、建筑物的影响。

当工作井顶板埋深非常大，且顶板以上范围内后期规划的地下管线数量多时，若采用纯逆作法的支护形式，待工艺井主体结构施工结束后，需将顶板以上的逆作混凝土井壁进行拆除，该部分井壁在施工前期的钢筋绑扎及混凝土浇筑、施工后期的拆除将耗费大量工期、成本，经济效益较差。同时在后期拆除过程中，顶板以上的基坑侧壁将面临着无支护导致坍塌的风险。

传统的钢板桩支护具有施工快捷方便、耐久性好、二次利用率高的特点；但受制于桩长限制，支护深度有限，抗侧刚度相对较小，防水性能较差。逆作法施工竖井将基坑临时围护墙与永久竖井外墙合二为一，节省了围护结构所占空间，刚度大，防水性能好；缺点是钢筋绑扎等工艺繁琐耗时，对施工精度要求高，与其他围护结构相比经济性较差。

发明内容

为了克服现有施工后期的拆除将耗费大量工期、成本，经济效益较差，同时在后期拆除过程中，竖井顶板以上的基坑及侧壁将面临着无支护导致坍塌的问题，本发明提供一种钢板桩与竖井组合的基坑支护结构及方法，本发明中在基坑上半部分采用钢板桩的支护方式，充分利用了钢板桩支护施工灵活便捷、可拆卸循环使用；钢板桩和下半部分逆作施工的竖井之间采用旋喷桩加固土体，旋喷桩在充当防水帷幕的同时，解决了下半部分竖井范围内土体开挖后，钢板桩嵌固深度不足所导致的倾覆风险。

本发明采用的技术方案为：

一种钢板桩与竖井组合的基坑支护结构，包括旋喷桩、钢板桩、冠梁、竖井井壁、竖井底板和竖井顶板，所述的竖井底板和竖井顶板平行设在竖井井壁上，竖井顶板位于竖井底板的正上方；所述的旋喷桩设在竖井井壁外，旋喷桩的下端低于竖井底板的下表面；所述的钢板桩设在旋喷桩外，且钢板桩的下端位于旋喷桩的中下部；所述的冠梁设在竖井井壁上端，所述的竖井底板下端设有垫层。

所述的旋喷桩采用单管高压旋喷桩，其中，旋喷桩在竖井顶板以上的部分为旋喷桩空桩，在竖井顶板以下为旋喷桩实桩。

所述的旋喷桩桩径为600mm~800mm，旋喷加固的深度为地面至竖井底板以下不小于1.5m的范围。

所述的钢板桩的中上部设有多道水平内支撑。

所述的水平内支撑通过钢围檩和角钢支架固定在钢板桩上。

所述的钢板桩的四个角处设有角撑。

所述的钢板桩的下端低于竖井顶板的位置，且高于竖井底板的位置。

所述的垫层为厚度至少为150mm的厚素混凝土。

一种钢板桩与竖井组合的基坑支护方法，具体步骤为：

步骤一，在打设钢板桩、基坑开挖之前通过旋喷桩对竖井周边的土体进行旋喷加固；

步骤二，旋喷桩施工完毕后进行钢板桩的打设，钢板桩打设完毕后实施开挖竖井顶板以上的土体；