一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构及其施工方法

摘要

本发明公开了一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构及其施工方法，结构包括支撑组件和加固组件；支撑组件由若干钢管桩并列连接构成，支撑组件的底部竖直锚入硬土层中固定，加固组件由若干水泥土搅拌桩互相搭接构成，加固组件与支撑组件露出硬土层的部分固定连接。方法包括：在施工区域内进行水泥土搅拌桩施工，并使各水泥土搅拌桩互相搭接构成加固组件；在水泥土搅拌桩硬结前，沿支护结构的分界线逐根打入钢管桩，使钢管桩贯穿水泥土搅拌桩后底端锚入硬土层，并且将相邻两钢管桩连接固定；待水泥土搅拌桩桩身强度满足强度要求后，分层开挖基坑或港池。本发明能有效提高支护结构的水平承载力及整体，既安全又经济可靠。

说明书

技术领域

本发明属于基坑、板桩码头技术领域，尤其涉及一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构及其施工方法。

背景技术

在建设板桩码头、挡土墙或基坑等设施时，需要采用支护结构沿其边缘进行加固和保护。支护结构由桩体拼接组合构成。常用作构成支护结构的桩体主要包括钢管桩和水泥土搅拌桩。

钢管桩因具有抗拉强度高、工程质量可靠、施工速度快等优点被广泛应用在支护结构中，但若完全采用钢管桩进行支护则会消耗大量钢材，且工程造价较高。

水泥土搅拌桩由固化剂与原地基土搅拌混合后形成，最大限度地利用了地基土，且加固后地基土的重度基本不变。但水泥土搅拌桩存在抗拉、抗剪强度低、桩身强度不均匀等问题。若采用水泥土搅拌桩进行支护，设计时需有较高的安全系数。

综上所述，亟需一种将钢管桩与水泥土搅拌桩组合的方法，将两种桩构成组合支护结构，既可节约刚才消耗量降低工程造价，又可保障支护结构强度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构，将二者的优势结合，既降低造价，又具备足够的结构强度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构，包括支撑组件和加固组件；所述支撑组件由若干钢管桩并列连接构成，所述支撑组件的底部竖直锚入硬土层中固定，所述加固组件由若干水泥土搅拌桩互相搭接构成，所述加固组件与支撑组件露出硬土层的部分依靠水泥土的粘聚力固定连接。

通过上述方案，本发明至少得到以下技术效果：

本发明的支护结构分为支撑组件和加固组件两部分。支撑组件由若干钢管桩并列连接构成，其底部锚入硬土层确保支护结构的位置稳固，提升支护结构的水平抗力和整体稳定性。加固组件由若干水泥土搅拌桩互相搭接构成，其与支撑组件露出硬土层的部分依靠水泥土的粘聚力连接，用于增加支护结构的整体厚度，减少施加于支撑组件的水平力和增强支护结构的整体稳定性。

该支护结构最大限度地发挥了钢管桩与水泥土搅拌桩各自的优势，以钢管桩的高抗拉强度作为支撑核心，将支护结构固定于硬土层，并可抵抗海水侧面冲击，弥补水泥土搅拌桩抗拉、抗剪强度不足的缺陷；再以水泥土搅拌桩为支护结构的主体，最大限度地利用地基土，降低工程造价。

优选的，相邻两钢管桩之间通过锁口连接，若干钢管桩在水平方向呈线形排列构成单层钢管桩的支撑组件。

优选的，所述加固组件固定于支撑组件的内侧。

优选的，若干水泥土搅拌桩与若干钢管桩平行，且若干水泥土搅拌桩互相搭接呈格栅状。

本发明的目的在于，提供一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合施工方法，在需要布设支护结构的区域以水泥土搅拌桩为主体，加入少量钢管桩结构弥补水泥土搅拌桩抗拉、抗剪强度低的不足，既保障支护结构的质量，又可大幅降低工程造价。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合施工方法，采用上述钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构，包括如下步骤：

步骤一：根据支护结构的预设位置划定加固组件的施工区域，在施工区域内进行水泥土搅拌桩施工，并使各水泥土搅拌桩互相搭接构成加固组件；

步骤二：在水泥土搅拌桩硬结前，沿支护结构的分界线逐根打入钢管桩，使钢管桩贯穿水泥土搅拌桩后底端锚入硬土层，并且将相邻两钢管桩连接固定；

步骤三：待水泥土搅拌桩桩身强度满足强度要求后，分层开挖基坑或港池。

通过上述方案，本发明至少得到以下技术效果：

本发明的钢管桩与水泥土搅拌桩组合施工方法，在支护结构的预设位置直接进行水泥土搅拌桩施工，由于刚刚搅拌的水泥土搅拌桩还未凝结固形，可通过将相邻两水泥土搅拌桩，实现两相邻的水泥土搅拌桩互相搭接，即两桩接触的位置互相重叠，实现一体成形的效果，提升水泥土搅拌桩组合构成的加固组件整体结构强度。在各水泥土搅拌桩凝结前，沿支护结构的分界线逐根打入钢管桩，使每根钢管桩穿透水泥土搅拌桩并锚入硬土层，待水泥土搅拌桩凝结后即实现与钢管桩固定连接的效果。依靠钢管桩形成支护体系的临空面，并可抵抗海水的冲击，并通过锚入硬土层的部分提升支护结构的水平抗力及整体稳定性。

优选的，步骤一中，相邻两水泥土搅拌桩之间的搭接宽度大于15cm。

本发明的有益效果为：

本发明采用水泥土搅拌桩与钢管桩组合形成支护结构，充分利用水泥土搅拌桩与钢管桩的优点，增强了支护结构整体的刚度及重量，从而增强支护结构的水平抗力及整体稳定性，减少支护结构的水平方向变形。本发明能有效提高支护结构在水平方向抗力，保障支护结构的稳定，既安全又经济可靠，便于应用及推广。

附图说明

图1为本发明在一实施例中提供的一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构俯视图。

图2为本发明在一实施例中提供的一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构侧视图。

图例：

1支撑组件；2加固组件；3硬土层；

11钢管桩；12锁口；13支撑组件外侧；14支撑组件内侧；

21水泥土搅拌桩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合支护结构，由支撑组件1和加固组件2两部分组成。其中，支撑组件1为若干钢管桩11并列连接构成，若干钢管桩11沿港池与支护结构的分界线逐根竖直锚入地下硬土层3中固定，相邻两根钢管桩11之间通过锁口12连接固定。支撑组件1作为分界介质，其朝向海水的一侧为支撑组件外侧13，背离海水的一侧为支撑组件内侧14。加固组件2为若干水泥土搅拌桩21互相搭接构成的格栅状结构。其贴靠于支撑组件1的支撑组件内侧14，二者通过水泥土搅拌桩的粘聚力连接。该支护结构利用了钢管桩11极强的抗拉、抗剪强度，作为海水与水泥土搅拌桩21之间的分界媒介，钢管桩11成支护体系的临空面，并可抵抗海水的冲击，支撑组件1的底部锚入硬土层3作为固定支点，并由加固组件2增强了支护结构整体的刚度及重量，从而增强支护结构在水平抗力及整体稳定性，减少支护结构的水平方向变形。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上，提供了一种钢管桩与水泥土搅拌桩组合施工方法，包括如下步骤：

步骤一：整平场地，根据支护结构的预设位置划定加固组件2的施工区域，在施工区域内测量确定每根水泥土搅拌桩21的预设位置，并确定各水泥土搅拌桩21的施工顺序，依次进行水泥土搅拌桩21施工，各水泥土搅拌桩21相互搭接且搭接长度大于或等于15cm，使相邻两水泥土搅拌桩21间的边缘重叠，形成整体结构。

步骤二：在水泥土搅拌桩21硬结前，沿支护结构的分界线逐根打入钢管桩11，使钢管桩11贯穿水泥土搅拌桩21后底端锚入硬土层3，并且将相邻两钢管桩11连接固定。

步骤三：待水泥土搅拌桩21桩身强度满足强度要求后，可分层开挖基坑或港池。

以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可，但是限于篇幅，未进行一一描述。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。