一种能够承托围檩的止水结构及其施工方法与流程

本发明涉及岩土工程基坑支护，特别涉及一种能够承托围檩的止水结构及其施工方法。

背景技术：

1、近年来，随着城市化进程的加速，地下空间开发和利用程度的不断加大，基坑的深度也越来越深，对基坑支护结构的施工要求也越来越高，不仅要满足深基坑开挖过程中的安全性，同时也要具有一定的经济性。

2、目前，常用的深基坑围护结构有钢板桩、工法桩、钻孔灌注桩以及地下连续墙等。其中，采用“离散钻孔灌注桩+钢筋混凝土支撑/钢支撑”的基坑支护体系存在以下不足：

3、1、由于离散灌注桩不具有止水功能，因此需另设止水帷幕(如三轴搅拌桩等)才能保证深基坑开挖过程中的止水效果，止水帷幕不仅占用了一定的施工空间，而且影响施工进度，提升了工程造价；

4、2、对于钢筋混凝土支撑/钢支撑而言，需在钻孔灌注桩和支撑结构之间设置顶圈梁和围檩，在顶圈梁的施工过程中，将钻孔灌注桩与顶圈梁相搭接的部分进行凿毛处理并露出主筋，顶圈梁搭设于钻孔灌注桩顶部后与其混凝土浇筑连接为一体；在围檩的施工过程中，将钻孔灌注桩相应位置的混凝土凿除直至暴露主筋或预埋钢板，将拉筋或钢牛腿焊接连接于钻孔灌注桩的主筋或预埋钢板后，通过拉筋或檩托等将围檩连接于钻孔灌注桩一侧。该施工方法不但破坏了钻孔灌注桩的整体性，而且暴露的主筋或预埋钢板容易受到腐蚀，降低了钻孔灌注桩的强度。

技术实现思路

1、针对现有“离散钻孔灌注桩+钢筋混凝土支撑/钢支撑”的基坑支护体系中，止水帷幕占用施工空间，影响施工进度，而且钻孔灌注桩与顶圈梁、围檩相连接的部位被破坏，降低了钻孔灌注桩的强度的问题。本发明的目的是提供一种能够承托围檩的止水结构及其施工方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够承托围檩的止水结构，它包括止水钢管，竖向设置于止水钢管两侧的止水钢板，及多个围檩承托装置，止水钢管设置于相邻两个钻孔灌注桩之间，止水钢管两侧的止水钢板分别与位于其两侧的钻孔灌注桩咬合连接，钻孔灌注桩、止水钢管及止水钢板的顶部均与室外地坪平齐，每个止水钢管的靠近基坑的侧面均沿其轴向竖向、间隔设置多个围檩承托装置，围檩承托装置的数量及位置与基坑内实际顶圈梁和围檩的数量及位置相对应，所述围檩承托装置包括连接杆、斜撑及承托板，连接杆和斜撑沿止水钢管轴线竖向、间隔设置，连接杆的一端垂直固接于止水钢管，其另一端与承托板活动连接，斜撑包括轴承座及与其相铰接的伸缩杆，伸缩杆的另一端与承托板底部相抵，围檩承托装置用于承托基坑内的顶圈梁和围檩。

3、本发明的能够承托围檩的止水结构，包括止水钢管、止水钢板及多个围檩承托装置，止水钢管两侧的止水钢板分别与位于其两侧的钻孔灌注桩咬合连接，多个围檩承托装置竖向、间隔设置于止水钢管迎坑侧，围檩承托装置包括沿止水钢管轴线竖向、间隔设置的连接杆和斜撑，及分别与两者连接的承托板，连接杆的一端垂直固接于止水钢管，其另一端与承托板活动连接，斜撑包括轴承座及与其铰接的伸缩杆，伸缩杆的另一端与承托板底部相抵；该止水结构至少具有如下有益效果：

4、一、设有围檩承托装置的止水结构插入相邻的离散式钻孔灌注桩之间，形成集止水和围檩承托为一体的基坑支护系统，对于有截水要求的离散式基坑围护结构而言，无需再另设止水帷幕，避免止水帷幕占用地下施工空间，既保证了基坑支护系统的止水效果，又有效地降低了工程造价，缩短了工期，有利于狭小用地空间中基坑围护结构的施工；

5、二、多个围檩承托装置均竖向设置于止水钢管侧面，且围檩承托装置的数量及位置按照基坑内实际顶圈梁和围檩的道数和位置确定，使得基坑内的顶圈梁和多道围檩均能够稳定支撑于止水结构一侧的围檩承托装置，无需凿除钻孔灌注桩顶部及侧面的混凝土，无需设置吊筋、牛腿等结构与钻孔灌注桩进行焊接连接，不但保证了钻孔灌注桩结构的完整性，而且实现了基坑支护系统的装配化施工，提高了施工效率，缩短了施工周期，具有较好的经济性和安全性；

6、三、围檩承托装置的连接杆、伸缩杆与承托板之间均为活动连接，伸缩杆与止水钢管为铰接连接，便于止水钢管连同围檩承托装置的部分构件顺利压入基坑土体内，并在基坑土体开挖至适合顶圈梁或围檩安装的相应深度后，将承托板38安装于连接杆和伸缩杆的端部，操作更加方便，而且，止水结构可拆除后回收再利用，节约了工程造价，且对环境污染小，实现了绿色施工。

7、进一步的，所述围檩承托装置的连接杆由水平设置并轴线重合的螺杆一和螺杆二，及套设并螺纹连接于螺杆一和螺杆二外侧的套筒组成，套筒的长度等于止水钢管与围檩之间的间距，螺杆一垂直固接于止水钢管，套筒套设并螺纹连接于螺杆一，螺杆二的一端旋入套筒并与螺杆一相抵，未旋入套筒中的螺杆二的长度等于承托板的内螺纹孔的深度，螺杆二的另一端与承托板螺纹连接。

8、进一步的，所述斜撑的伸缩杆由与轴承座铰接的套管，及嵌设于套管内的支杆组成，支杆的顶端与承托板相抵；或者，斜撑的伸缩杆由与轴承座铰接的液压油缸，及滑动连接于液压油缸的活塞杆组成，活塞杆另一端与承托板底部相抵。

9、进一步的，所述伸缩杆的顶端还连接有托板，承托板还包括设置于其远离止水钢管一侧边缘且横截面呈l型的槽板，且托板卡扣于槽板形成的卡槽内。

10、进一步的，所述围檩承托装置还包括设置于托板四边的多个压力传感器，以及智能控制系统，智能控制系统分别与压力传感器、伸缩杆的液压油缸信号连接，压力传感器用于实时监测托板的压力数据并传输至智能控制系统。

11、进一步的，所述止水钢板的横截面呈t形，所述钻孔灌注桩的两侧均设有插口，每个插口由两个对称且间隔设置的l形钢板组成，两个l形钢板的一端与钻孔灌注桩钢筋笼焊接连接，两个l形钢板另一端的间隙等于止水钢板腹板的厚度，止水钢板的腹板穿过两个l形钢板之间的间隙，止水钢板的翼缘板则卡扣于插口内，使得止水结构能够与两侧相邻的离散式钻孔灌注桩咬合连接。

12、进一步的，它还包括对称设置于止水钢板腹板两侧的橡胶止水带，橡胶止水带的横截面呈“人”字形，止水钢板的腹板两侧均设有凹槽，橡胶止水带一端的卡条卡扣于凹槽，其另一端的两个支脚末端分别与插口l形钢板的阴角，及止水钢板翼缘板与l形钢板之间的夹角相抵。

13、另外，本发明还提供了一种能够承托围檩的止水结构的施工方法，步骤如下：

14、s1:沿止水钢管轴线方向将多个围檩承托装置的至少包括连接杆的螺杆一，及斜撑的轴承座焊接连接于止水钢管一侧，且多个围檩承托装置的数量及位置与实际顶圈梁和围檩的道数及位置相对应，将止水钢管两侧的止水钢板分别插入两侧相邻钻孔灌注桩的插口内，并将止水结构压入基坑土体内至施工要求的深度；

15、s2:在基坑土体开挖至适合顶圈梁或围檩施工的相应深度后，将套筒套设并螺纹连接于螺杆一，螺杆二的一端旋入套筒并与螺杆一相抵，其另一端旋入承托板内螺纹孔底部，将伸缩杆底端连接于轴承座，其顶端支撑于承托板底部，将顶圈梁或围檩支撑于位于同一水平面的多个围檩承托装置，如此反复，由上至下逐层施工顶圈梁、围檩及水平支撑。

16、本发明的能够承托围檩的止水结构的施工方法，将止水钢管压入基坑内，且止水钢管两侧的止水钢板分别插入相邻两个钻孔灌注桩的插口内，在基坑土体开挖至适合顶圈梁或围檩施工的相应深度后，将顶圈梁或围檩支撑于位于同一水平面的多个围檩承托装置，如此反复，由上至下逐层施工围檩及水平支撑；通过在离散式钻孔灌注桩之间插入设有围檩承托装置的止水结构，并形成集止水和围檩承托为一体的基坑支护系统，对于有截水要求的离散式基坑围护结构而言，无需再另设止水帷幕，避免止水帷幕占用施工空间，既保证了基坑支护系统的止水效果，又有效地降低了工程造价，缩短了工期，有利于狭小用地空间中基坑围护结构的施工；围檩承托装置的数量及位置按照基坑内实际顶圈梁和围檩的道数和位置确定，使得基坑内的顶圈梁和多道围檩均能够稳定支撑于止水结构一侧的围檩承托装置，无需凿除钻孔灌注桩顶部及侧面的混凝土，无需设置吊筋、牛腿等结构与钻孔灌注桩进行焊接连接，不但保证了钻孔灌注桩结构的完整性，而且实现了基坑支护系统的装配化施工，提高了施工效率，缩短了施工周期，具有较好的经济性和安全性；围檩承托装置的连接杆、伸缩杆与承托板之间均为活动连接，伸缩杆与止水钢管为铰接连接，便于止水结构连同围檩承托装置的部分构件顺利压入基坑土体内，并在基坑土体开挖至适合顶圈梁或围檩安装的相应深度后，将承托板安装于连接杆和伸缩杆的端部，操作更加方便，而且，由于顶圈梁、围檩及水平支撑是由围檩承托装置支撑于基坑内，后期拆除方便快捷，避免了对钻孔灌注桩的二次破坏，拆除后的止水结构可回收再利用，节约了工程造价，且对环境污染小，实现了绿色施工。

17、进一步的，所述步骤s1还包括，在钻孔中下放钻孔灌注桩的钢筋笼之后，且在浇筑混凝土之前，先在钢筋笼螺旋箍筋侧面的两个插口内预埋底端封闭的填块，在填块两侧分别设置“c型”卡槽，通过卡槽将填块顶部卡扣于插口；将橡胶止水带一端的卡条嵌入止水钢板腹板的凹槽内，橡胶止水带另一端叉开的两个支脚末端分别与插口l形钢板的阴角，及止水钢板翼缘板与l形钢板之间的夹角相抵。

18、进一步的，所述步骤s2还包括，位于同一标高的每个围檩承托装置的托板底部四边分别设置一个压力传感器，且压力传感器均与智能控制系统信号连接，用于实时监测位于同一标高的托板的压力数据并传输至智能控制系统，当某一个围檩承托装置的托板，或托板某一侧的压力值发生突变，智能控制系统自动驱动相应伸缩杆的液压结构实现支撑轴力自动补偿，使得托板四边压力值相等，并保证多个围檩承托装置的承托板处于同一水平面。