本發明涉及基坑支護技術領域，具體涉及一種排樁錨拉水泥土樁連續墻支護結構及其施工工藝。

背景技術：

當基坑較深，周邊地下空間狹窄如周邊存在地下室、地鐵隧道等時，可采用的支護方案有：排樁+大角度預應力錨桿支護、排樁內支撐支護、連續墻內支撐支護。

其中，排樁+大角度預應力錨桿支護為使錨桿避開臨近建筑、構筑物，采用了大角度錨桿，該種支護形式的錨桿軸力較大，長度較長，錨桿對平衡水平方向土壓力的貢獻較小，造成較大浪費。

排樁或連續墻內支撐支護施工難度高，造價高，且對施工工期影響較大。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種排樁錨拉水泥土樁連續墻支護結構，同時提供其施工工藝是本發明的又一發明目的。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種排樁錨拉水泥土樁連續墻支護結構，包括混凝土面層、排樁、全長粘結錨桿和單排或多排水泥土樁連續墻，所述混凝土面層沿基坑側壁設置，所述排樁靠近混凝土面層設置在基坑側壁內；所述全長粘結錨桿設置于排樁之間，全長粘結錨桿的前端通過錨板和預應力鎖定裝置固定在混凝土面層，全長粘結錨桿的尾端向下傾斜插入水泥土樁連續墻內。所述全長粘結錨桿排數根據基坑深度以及地質條件計算確定。

所述混凝土面層的厚度不小于100mm，且內配雙向鋼筋網。

所述全長粘結錨桿的端部設置位于混凝土面層的雙向加強筋。

所述水泥土樁連續墻為咬合型高壓旋噴樁、水泥土攪拌樁或水泥土灌注樁。

所述全長粘結錨桿在水泥土樁墻上的錨固位置位于基坑外側穩定土層范圍內。

所述的排樁錨拉水泥土樁連續墻支護結構的施工工藝，包括以下步驟：

1）施工排樁、水泥土樁連續墻；

2）開挖一層土方；

3）施工一排全長粘結錨桿；全長粘結錨桿尾端錨入水泥土樁連續墻內；

4）重復步驟2）和3），直至開挖至基底。

水泥土樁連續墻強度不應小于5MPa。

本支護結構是由排樁、單排或多排水泥土樁連續墻、通過設置在排樁內側的混凝土面層、全長粘結錨桿進行拉結后形成“梯形”剖面支護結構。水泥土樁連續墻一般設置于假定破裂面以外，全長粘結錨桿尾端錨固于水泥土樁墻內，該支護結構特別適合深度在15m左右，周邊地下空間狹窄如周邊存在地下室、地鐵隧道等的基坑工程。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、現有樁錨結構中錨桿為有自由段的預應力錨桿，錨桿受力最大處位于自由段一端，故樁錨結構端部需要單獨設置腰梁結構作為排樁和錨桿間的傳力結構；本支護結構中，采用全長粘結錨桿，受力機制類似于土釘，軸力沿長度方向“兩端小，中間大”，因而支護結構中的錨桿端部軸力較小，僅設置較小的錨板并結合混凝土面層即可達到傳力作用；

2、排樁樁徑和配筋較樁錨結構較小。由于本支護結構中錨桿端部受力較小，根據排樁-錨桿計算模型，支點力（錨桿端部軸力）變小時，排樁的最大彎矩將減小，故排樁配筋和直徑隨之減小；

3、排樁復合全長粘結錨桿支護結構受力機理與排樁復合土釘支護結構類似，需要設置多排錨桿結構，與普通樁錨結構相比，錨桿排數增多，但長度和直徑較小；

4、普通樁錨結構錨桿錨固于基坑外側穩定土體內，故長度較長，本發明錨桿錨固于水泥土樁墻內，水泥土樁墻可提供較大且較為穩定的側阻力，因而，錨桿長度可大大減短。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為全長粘結錨桿及其端部的結構示意圖。

圖3為混凝土面層配筋的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

基坑深度15m，基坑外側存在有2層地下室6。設計采用排樁錨拉水泥土樁連續墻支護結構，如圖1、2、3所示，包括混凝土面層3、排樁1、全長粘結錨桿2和單排或多排水泥土樁連續墻5，所述混凝土面層3沿基坑側壁設置，混凝土面層3厚度100mm，內配雙向A8鋼筋8，間距200mm，所述排樁1為混凝土排樁1，靠近混凝土面層3設置在基坑側壁內，排樁1直徑800mm，樁長25m，間距1.5m；排樁與水泥土樁連續墻5軸心間距7.5m。

所述全長粘結錨桿2，豎向設置4排，長度均為8m，直徑150mm，傾角15°，每排全長粘結錨桿2間隔設置，間距1.5m；全長粘結錨桿2的配筋均為1根直徑25mm的普通螺紋鋼筋，注漿材料為素水泥漿，并采用二次注漿工藝；所述全長粘結錨桿2的前端通過錨板4和預應力鎖定裝置7固定在混凝土面層3，全長粘結錨桿2的尾端向下傾斜插入水泥土樁連續墻5內；所述全長粘結錨桿在水泥土樁墻上的錨固位置位于基坑外側穩定土層范圍內。

所述水泥土樁連續墻5，為雙排D500高壓旋噴樁，樁間咬合150mm，樁長18m；所述錨板4，尺寸為200×200mm，厚度20mm；所述全長粘結錨桿2的端部設置位于混凝土面層3的縱向及橫向各2根B14加強筋9。

上述支護結構的施工工藝，包括以下步驟：

1）施工排樁1、水泥土連續樁墻5，所述水泥土連續樁墻5為高壓旋噴樁；

在基坑開挖前施工排樁1和高壓旋噴樁，為減少樁施工對周邊環境的影響，兩種樁型施工時間應錯開。所述高壓旋噴樁單根水泥用量160kg/m，水灰比依據土層實驗結果確定，也可取0.8～1.0，保證高壓旋噴樁強度不應小于5MPa。當排樁混凝土達到設計強度后破掉局部樁頭，施工樁頂冠梁，冠梁混凝土強度C30，尺寸為900mm×500mm。冠梁作用主要為增強排樁的整體性，不是主要受力構件。

2）開挖一層土方；

當冠梁施工完成且達到設計強度后，開挖基坑上層土方，開挖面標高控制在第一排全長粘結錨桿2錨頭位置以下500mm，為錨桿施工提供條件。

開挖土方后及時噴射混凝土面層，混凝土面層厚度100mm，應分2層進行噴射，面層內配鋼筋網應在噴射一層混凝土后鋪設，鋪設完成后噴射第2層混凝土。

3）施工一排全長粘結錨桿2；全長粘結錨桿2尾端錨入水泥土連續墻內；

全長粘結錨桿孔徑150mm，施工采用二次壓力注漿技術，施工前預設二次注漿管，注漿孔應有逆止裝置。注漿材料為素水泥漿，水泥采用P.O42.5級，水灰比為0.5，水泥用量不少于50kg/m。二次壓力注漿注漿時間應在第一次灌注的水泥漿初凝后即刻進行，注漿壓力不小于2MPa。

預應力錨桿張拉應在錨桿錨固體強度達到15MPa或設計強度的75%后方可進行張拉鎖定。張拉終止值為承載力設計值，后退至鎖定設計值鎖定，張拉應分級張拉。鎖定后48h內，應力損失超過10％時應進行補償張拉。錨桿端部設置錨板、錨具，錨桿通過錨具鎖定于錨板上，錨板緊貼于混凝土面層上。

4）重復步驟2）和3），直至開挖至基底。

每層土方開挖應在上一排錨桿錨固體強度和混凝土面層強度達到設計要求后進行，且開挖深度不應超過本層錨桿位置以下500mm。