專利名稱：一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁的制作方法
一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁
技術領域：
本發明屬地基基礎工程領域，尤其是涉及一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁。背景技術：
目前，深大基坑由于側向土壓力較大、地質條件復雜，基坑開挖多采用樁 錨或內支撐支護，支護樁一般使用鉆孔或沖孔或挖孔灌注樁，深度按計算確定 在基坑底以下一定深度，樁身配筋并灌注混凝土。然而，當設計支護樁需嵌巖 施工時，往往由于基巖堅硬，施工速度慢、振動或爆破施工又影響基坑周邊環 境的使用安全，當支護樁為挖孔樁時還有人身安全問題，在巖溶發育地區還存 在混凝土超灌現象，此時傳統的嵌巖施工存在施工工期長、成本高、安全隱患 大等缺點。
一般采用在支護灌注樁孔內鉆小孔，置入鋼筋灌注砂漿形成嵌巖砂漿錨桿 來進行替代，并按等截面配筋計算置入鋼筋的數量。但是，由于鋼筋截面較小， 按等截面配筋計算所需鋼筋數量較多，相應的小孔也較多，在有限的支護灌注 樁孔徑范圍內，小孔孔徑受到限制，造成鉆孔成本高，而且采用鉆(沖)孔灌 注樁工藝時，由于支護灌注樁孔內充滿護壁泥漿，向小孔置入鋼筋很難對中， 施工困難；同時，采用水泥砂漿灌注時，在裂隙發育的基巖中對基巖裂隙的充 填效果很差，基坑支護樁嵌巖段因裂隙發育，強度不足而存在技術隱患，會造 成支護樁變形過大，影響基坑開挖和周邊構筑物的安全。
因此，對支護樁的嵌巖部分進行施工時，還需考慮控制小孔孔數，降低鉆 孔成本、克服施工時的對中問題以及解決基巖因裂隙發育的強度問題。
發明內容
為了解決現有技術中灌注樁嵌巖部分施工工期長、成本高、施工安全隱患 大缺點，本發明提供一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁，通過控制小孔孔數、降 低鉆孔成本、克服施工時的對中困難以及解決基巖因裂隙發育的強度問題，達 到縮短工期、降低成本、消除安全隱患的目的。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是 一種用管件樁嵌巖的基坑支 護樁，包括上部支護灌注樁和下部嵌巖管件樁，支護灌注樁由樁身混凝土和樁
身配筋組成，樁孔直徑為0. 8 2. 0m;嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥
漿構成，管件上部伸入支護灌注樁中與樁身配筋搭接。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括在巖溶地區遇到溶洞時先向溶洞
進行高壓旋噴處理后再置入管件。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括在基巖完整的條件下向小孔置入 管件進行灌注水泥砂漿。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁的施工，包括以下步驟
首先沿著支護樁中心向下采用人工或機械成孔，孔徑為0. 8 2. 0m，成孔至 完整基巖面時，停止成孔；向支護灌注樁孔內用鉆機鉆小孔，小孔直徑為90 200mm，鉆孔完成后向小孔內置入管件并注入水泥漿，通過嵌巖管件樁使支護灌 注樁與基巖聯結為一體；然后進行支護灌注樁的施工。
本發明的積極效果在于
1、 縮短工期、降低成本用管件樁嵌巖的基坑支護樁的施工，當灌注樁成
孔至堅硬巖面時，嵌巖施工效率低、施工速度很慢、費用較高，巖溶地區還存 在混凝土超灌現象，而用鉆機在孔口進行管件樁的鉆孔、下管、灌注工作，小 孔孔徑較大、孔數少、下管時易對中、費用低、施工速度很快。通過嵌巖管件 樁將基巖與支護灌注樁連成一體，充分利用巖石的強度，節省了嵌巖部分的混
凝土造價，工藝簡單，因而降低了成本、縮短了工期；在巖溶地區還可豎向跨 越溶洞，節省混凝土材料和保證支護樁嵌巖段的穩定性。
2、 安全性能好由于支護灌注樁嵌巖部分的施工振動較大、采用人工挖孔 工藝施工時還存在爆破的影響，造成臨近構筑物的破壞及孔壁坍塌，甚至發生 人員傷亡等事故；采用管件樁嵌巖的基坑支護樁的施工，利用管件代替樁身配 筋，承受拉力以及支護灌注樁與基巖界面的剪力，工藝簡單，無需爆破，不存 在振動，孔口安放施工蓋板，施工安全性高，對基坑周邊環境沒有影響；同時， 在基巖裂隙發育地區，通過灌注水泥漿，充填裂隙，使基巖強度大幅提高，解 決了基巖因裂隙發育的強度問題。
圖l是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明實例2的結構示意圖； 圖3是圖1中A-A剖面圖； 圖4是圖2中B-B結構圖。
圖1中1-地面，2-基坑開挖側，3-基坑迎土側，4-支護灌注樁，5-基坑 底面，6-基巖頂面，7-嵌巖管件樁，8-支護灌注樁配筋，9-鋼支撐，10-坑邊 構筑物，GL-冠梁，H-開挖深度，D-嵌入基坑底的深度，Ll-嵌巖管件樁伸入支 護樁的長度，L2-嵌巖管件樁嵌入基巖的深度。
具體實施方式
一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁，其結構如圖1所示，包括支護灌注樁4
4
和嵌巖管件樁7，支護灌注樁4由樁身混凝土和支護灌注配筋8組成，樁身直徑 為0. 8 2. 0m;嵌巖管件樁7由數根管件嵌入基巖的深度L2和灌注水泥漿組成， 管件上部伸入灌注樁的深度Ll并與鋼筋籠搭接。
所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括巖溶地區遇到溶洞時先向樁底溶 洞進行高壓旋噴處理后再置入管件；所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括 在基巖完整的條件下向小孔置入管件進行灌注水泥砂漿。
本發明的施工，包括以下步驟
1、 沿著支護樁中心向下采用人工或機械成孔，孔徑為0.8 2.0m;
2、 成孔至完整基巖面時，停止成孔；
3、 向支護灌注樁孔內鉆小孔，小孔直徑為90 200mm，鉆孔完成后向小孔 內置入管件并注入水泥漿，通過嵌巖管件樁使支護灌注樁與基巖聯結為一體；
4、 進行支護樁的灌注施工。
本發明的具體施工過程如下
首先，沿著布置的支護樁中心從地面l向下成孔，孔徑為0.8 2.0m;當成 孔至完整基巖面6時停止成孔，在管件樁位置用鉆機進行管件樁樁孔施工，鉆 孔至基坑底面以下D，然后向孔內置入管件并灌注水泥漿，形成豎向管件樁，管 件樁伸入支護樁深Ll處，嵌入基巖深L2處，使管件與支護灌注樁4配筋聯結， 最后進行支護灌注樁4混凝土的灌注，形成完整的支護樁。
本發明是利用基巖代替支護灌注樁4嵌巖部分的混凝土，并置入管件7，承 受拉力以及支護灌注樁4與基巖界面的剪力，同時，通過灌注水泥槳固結基巖 裂隙，提到基巖強度；這種支護樁還可與錨桿(索)或支撐體系聯合使用，形 成支護體系。
基坑支護樁為受彎構件，承受側向土壓力產生的彎矩和剪力。受壓區壓力 主要由混凝土承受，受拉區拉力由鋼筋承受。本發明的主要原理為(l)利用基 巖代替支護樁嵌巖部分的混凝土承受壓應力，節省了嵌巖部分的混凝土； (2)利 用管件樁，嵌入基巖和伸入上部支護灌注樁，承受拉應力，同時抵抗支護灌注 樁4與基巖界面的剪力；(3)通過嵌巖管件樁7聯結上部支護灌注樁4，使其受 力協調統一，且可與錨桿(索)或支撐體系聯合使用；(4)通過灌注水泥漿，固 結基巖裂隙，提高基巖強度。
下面介紹發明的兩個應用實例 實例1
由于基坑較淺，經計算采用懸臂式支護樁，基坑深8m。 如圖1所示，據圖紙布置支護樁樁位，從地面1向下進行鉆孔，孔徑800mm， 鉆至基巖面即停止，基巖面埋深約為9m。根據計算，設計鋼筋籠均布配筋為16
根25mm的二級鋼筋，設計管件樁4根，采用直徑89X 10無縫地質管件作材料， 在孔口向孔底進行管件樁成孔，孔徑90咖，管件嵌入基巖面以下3.0m，伸入支 護樁1.0m，向管件內灌注水泥砂漿。管件樁施工完畢，將基巖面清理干凈，然 后安放鋼筋籠并灌注混凝土，待支護灌注樁4施工完后進行冠梁GL施工。 實例2
基坑開挖較深，懸臂式支護滿足不了技術和安全要求時，采用支護樁加錨 固或支撐的方法支護。本例為與管件支撐聯合支護的實例，基坑深10.0m，地質 條件復雜、周邊環境要求很高。
如圖2、 3和4所示。本基坑工程開挖深度為10m，為某冶煉廠廢水"零排 放"工程集水池，工期極其緊張，基坑周邊環境復雜、場地狹窄，基巖為石灰 巖，裂隙、溶洞發育。由于基坑緊挨設備廠房，周邊不允許較大震動，不得進 行沖孔施工和爆破施工，支護樁設計采用人工挖孔樁支護；因二道支撐與地下 結構有沖突，且影響開挖，故設計布設一道頂撐；同時為趕工期，挖孔樁嵌巖 部分采用管件樁替代，實際設計支護結構見圖2所示。
設計支護樁采用人工挖孔工藝，樁徑1200 mra，樁間距1800mm,設計嵌巖 段替代材料采用直徑89X10無縫地質管件，經結構內力計算，樁身主筋實配面 積13254 mm2 (為受力主筋的截面積)，即27根直徑25mm的二級鋼筋，利用直 徑89X10無縫地質管件作錨管，直接嵌入巖石，灌注水泥漿。根據錨固長度和 伸入孔樁長度的計算，確定管件嵌入基巖深度為4. 2m，伸入孔樁長度取1.8m， 即單根管件樁總長為6.0m;成孔直徑宜》100腿，中心增加一管件樁調整受力條 件，共布置7根管件樁，如圖3所示。
當基巖完整穩定時，中心管件樁入巖深度為1.5m，周邊管件樁入巖深度為 4. 5ra。遇溶洞時，當頂板厚度h《2m時，管件樁終孔條件均為孔累計嵌巖厚度4. 5m 或孔深達9m;當頂板厚度〉2m時，管件樁終孔條件均為孔深7m或累計嵌巖厚度 4.5m("孔深"指基底以下深度)。
施工時據圖紙布置支護樁樁位，作好防滲措施，從地面向下進行人工挖孔 樁施工，孔徑1200mm，挖至基巖面即停止，基巖面埋深約為12. Om。在孔口用鉆 機向孔底進行管件樁成孔，孔徑100mm，管件按設計要求嵌入基巖面以下，并伸 入支護樁1.8m，向管件內灌注水泥漿。管件樁施工完畢，將基巖面清理干凈， 然后進行樁身配筋并灌注混凝土，待支護灌注樁施工完后進行冠梁施工。最后 開挖時進行管件內支撐的施工。
權利要求
1、 一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁，其特征是包括上部支護灌注樁和下 部嵌巖管件樁，支護灌注樁由樁身混凝土和樁身配筋組成，樁孔直徑為0.8 2.0m;嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥漿構成，管件上部伸入支護灌注樁中與樁身配筋搭接。
2、 如權利要求1所述的用管件樁嵌巖的基坑支護樁，其特征是所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括在巖溶地區遇到溶洞時先向溶洞進行高壓旋噴 處理后再置入管件。
3、 如權利要求1或2所述的用管件樁嵌巖的基坑支護樁，其特征是所述用管件樁嵌巖的基坑支護樁，還包括在基巖完整的條件下向小孔置入管件進行 灌注水泥砂槳。
4、 如權利要求1所述的用管件樁嵌巖的基坑支護樁的施工，包括以下步驟首先沿著支護樁中心向下采用人工或機械成孔，孔徑為0.8 2.0m，成孔至完整 基巖面時，停止成孔；向支護灌注樁孔內用鉆機鉆小孔，小孔直徑為90 200ram， 鉆孔完成后向小孔內置入管件并注入水泥漿，通過嵌巖管件樁使支護灌注樁與 基巖聯結為一體；然后進行支護灌注樁的施工。
全文摘要
本發明涉及一種用管件樁嵌巖的基坑支護樁，包括上部支護灌注樁和下部嵌巖管件樁，支護灌注樁由樁身混凝土和樁身配筋組成，樁孔直徑為0.8～2.0m；嵌巖管件樁采用管件嵌入基巖并灌注水泥漿構成，管件上部伸入支護灌注樁中與樁身配筋搭接。本發明采用鉆機在孔口進行管件樁的鉆孔、下管、灌注工作，小孔孔徑較大、孔數少、下管時易對中、費用低、施工速度很快；通過嵌巖管件樁將基巖與支護灌注樁連成一體，充分利用巖石的強度，節省了嵌巖部分的混凝土造價，工藝簡單，因而降低了成本、縮短了工期；在巖溶地區還可豎向跨越溶洞，節省混凝土材料和保證支護樁嵌巖段的穩定性；同時具有無需爆破、不存在振動、施工安全性高的優點。
文檔編號E02D5/34GK101122131SQ20071002979
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月14日 優先權日2007年8月14日
發明者張可能, 李大浪, 冰 藍, 鄧新德, 高成梁 申請人:冰 藍