本发明专利技术公开了一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构及施工方法，通过设有圆咬合桩作为桩基，采用矩咬合桩与圆咬合桩搭接构成井筒式地连墙，地连墙嵌入中风化岩中，多个顺桥向矩咬合桩与圆咬合桩搭接形成顺桥向地连墙，多个横桥向矩咬合桩刚性连接形成横桥向式地连墙，顺桥向地连墙与横桥向式地连墙交错后形成的格室，格室和格室前墙前端区域采用注浆加固，地连墙顶部依次设有承台和锚体。本发明专利技术的结构对施工区域土体的沉降和变形控制较好，可以提供较大的竖向和水平承载能力；通过在格室内进行注浆施工，无需像传统地连墙结构进行施工浇注底板和内衬，不用挖除井筒式地连墙格室内的土体，施工工作量减小，施工工期短，方案经济性较好。经济性较好。经济性较好。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构及施工方法
[0001]本专利技术属于桥梁施工
，更具体地，涉及一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构及施工方法。
技术介绍
[0002]锚碇基础是悬索桥的主要受力构件，锚碇基础的受力性能直接关系到悬索桥的整体稳定性和承载性能，其主要是将锚碇基础假设为刚体结构，通过验算锚碇基础的基底承载力、抗滑稳定性和抗倾覆稳定性，来进行锚碇基础的设计。
[0003]目前，锚碇基础一般都采用重力式锚碇，且锚碇基础底板设置于下部持力层上，是支承主缆、保证全桥主体结构受力稳定的关键部位。重力式锚碇包括沉井基础、地连墙基础、复合锚碇基础等。国内大跨径桥锚碇基础一般选用沉井基础或者地下连续墙基础，埋置于地下的锚碇基础受到岩土体的支撑及侧向约束作用，不考虑锚碇周围土体的提供约束荷载，但这两种基础施工规模一般较大，主要施工工序较多，锚碇基坑开挖和锚体浇筑工期较长，且施工时，开挖锚碇基坑过程中需进行分层开挖，并考虑基坑的抗倾覆稳定性，需要设置内衬或内支撑进行基坑支护，其围护结构仅作为支护结构发挥作用，并不参与到锚碇基础的整体受力，加大了施工难度和施工工序多，使得施工工期大大加长。
[0004]因此，现阶段需要一种能满足承载力和沉降的要求的锚碇基础，在保证基础结构受力稳定的同时可以提供很好的工效，使施工更为简单，施工工期得到缩减。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的锚碇基础需要设置内衬或内支撑进行基坑支护，其施工难度大和施工工序多、工期长等缺陷，本专利技术提供一种技术方案，通过设有圆咬合桩作为桩基，采用矩咬合桩与圆咬合搭接构成井筒式地连墙，井筒式地连墙嵌入中风化岩层中，采用免开挖方式，对施工区域土体的沉降和变形控制较好，可以提供较好的竖向和水平承载能力，施工工期短。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，包括多个阵列式设于土层内的圆咬合桩；与所述圆咬合桩连接的矩咬合桩，其包括顺桥向矩咬合桩和横桥向矩咬合桩，所述顺桥向矩咬合桩两侧与相邻的圆咬合桩进行搭接后形成顺桥向地连墙，所述横桥向矩咬合桩两侧与顺桥向矩咬合桩搭接后形成横桥向式地连墙；所述多个顺桥向地连墙与横桥向式地连墙构成井筒式地连墙，其底部嵌入中风化岩层中；由所述顺桥向地连墙与横桥向式地连墙交错后形成的格室；设于格室内及格室前墙前端以格室前墙前端区域内的注浆加固区；以及依次设于格室顶部的承台和锚体。
[0007]进一步地，所述井筒式地连墙包括5组顺桥向地连墙和4组横桥向地连墙搭接构成，其内设有12个格室。
[0008]进一步地，所述圆咬合桩桩基直径3m，桩基长度为30m，嵌岩深度5m。
[0009]进一步地，所述注浆加固区包括位于格室前墙前端以格室前墙(9)为直径的半圆
形区域，所述格室前墙长度为30m。
[0010]进一步地，所述承台厚度为7m，其尺寸范围为纵桥向尺寸42m，横桥向尺寸30m。
[0011]按照本专利技术的另一方面，还提供一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇施工方法，包括以下步骤：
[0012]S100:平整场地，制作圆咬合桩和矩咬合桩的导墙，所述导墙的定位孔直径应比圆咬合桩和矩咬合桩的桩径大20mm；
[0013]S200：进行圆咬合桩的桩基成施工，完成后下放钢筋笼和声测管并浇筑混凝土；
[0014]S300：进行矩咬合桩的槽段施工，完成后下放钢筋笼并浇筑混凝土，其中顺桥向矩咬合桩采用咬合方式进行搭接，横桥向矩咬合桩采用刚性接头进行连接；
[0015]S400：在圆咬合桩和矩咬合桩构成的格构式框架结构下，对格室内及格室前墙前端区域内的土体进行地基注浆加固处理；
[0016]S500:对格室顶部进行凿毛，立模板绑扎钢筋，完成后采用分层浇筑混凝土方式浇筑承台；
[0017]S600：在成型的承台上分层分块浇筑出锚体。
[0018]进一步地，所述圆咬合桩施工方法包括以下步骤：
[0019]S201：采用全站仪精确定位出桩位中心位置；
[0020]S202：根据施工区域的水质和土质，进行泥浆配比，选用膨润土和其他外加剂按比例配置得到性能稳定、沉淀少、护壁效果好和成孔质量高的优质泥浆；
[0021]S203：通过旋挖钻机将钻机就位，将桅杆调直进行直孔作业；
[0022]S204：取出的钻渣统一放置于钻渣箱内，及时通过车辆运输至场外；
[0023]S205：钻孔达到设计高程后，进行清孔，桩底沉淀厚度不得大于10cm；
[0024]S206：下放钢筋笼和声测管并浇筑混凝土，混凝土的标号C30为，混凝土泵管埋深在2m～6m之间，圆咬合桩(1)完成浇筑后其桩身的垂直度偏差<1％。。
[0025]进一步地，所述矩咬合桩施工方法包括以下步骤：
[0026]S301：采用全站仪精确定位出桩位槽宽；
[0027]S302：根据施工区域的水质和土质，进行泥浆配比，新鲜泥浆的相对密度在1.05～1.1之间；
[0028]S303：采用铣槽机成槽，成槽垂直度偏差不得大于1/400墙高，槽内泥浆液面应保持高于地下水位1m以上，槽壁附近的堆载集度在20kN/
㎡
以下；
[0029]S304：下放钢筋笼并浇筑混凝土，顺桥向矩咬合桩采用咬合方式进行搭接，横桥向矩咬合桩采用刚性接头进行连接。
[0030]进一步地，注浆加固区域为格室内及格室前墙前端以格室前墙为直径的半圆形区域内，注浆加固区域6的注浆深度为10m，采用注浆水泥水泥浆强度要求在7天内不宜小于10MPa，在压浆量达到设计要求后，压浆压力达到控制压力并持荷5分钟。
[0031]进一步地，所述锚体分为左幅锚块和右幅锚块分别进行浇筑，每块分层浇筑，层厚大部分为2m左右；每一层内设置两层冷却管，冷却管为直径φ42.3mm、壁厚3.25mm的输水黑铁管，冷却管水平及竖向间距均为1m左右；锚体(8)各相邻层混凝土浇筑时间间隔宜为5～7天；浇筑完混凝土后，在表面喷洒缓凝剂，待达到适当强度后，用高压水清除表面浮浆，后用清水蓄水养护；在后一层混凝土浇筑前需对已浇好的混凝土面进行凿毛、清洗干净；在锚体
分为两块的混凝土层成型后进行浇段将各块连为整体。
[0032]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0033]1.本专利技术的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构及施工方法，通过圆咬合桩和矩咬合桩组成井筒式地连墙，并将其嵌入中风化岩层中，保证整个基础的协调受力和变形稳定，其可以提供较大的竖向和水平承载能力，且不需要浇注底板和内衬，施工工作量减小，且保证了锚碇基础的承载能力。
[0034]2.本专利技术的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构及施工方法，通过设有注浆加固区，直接对格室内的土体进行注浆，不用挖除井筒式地连墙格室内的土体，其方案经济性较好，对周围环境影响小，施工较为安本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，其特征在于，包括：多个阵列式设于土层内的圆咬合桩(1)；与所述圆咬合桩(1)连接的矩咬合桩(2)，其包括顺桥向矩咬合桩(201)和横桥向矩咬合桩(202)，所述顺桥向矩咬合桩(201)两侧与相邻的圆咬合桩(1)进行搭接后形成顺桥向地连墙(4)，所述横桥向矩咬合桩(202)两侧与顺桥向矩咬合桩(201)搭接后形成横桥向式地连墙(5)；所述多个顺桥向地连墙(4)与横桥向式地连墙(5)构成井筒式地连墙，其底部嵌入中风化岩层中；由所述顺桥向地连墙(4)与横桥向式地连墙(5)交错后形成的格室(3)；设于格室(3)内及格室前墙(9)前端区域内的注浆加固区(6)；以及依次设于格室(3)顶部的承台(7)和锚体(8)。2.根据权利要求1所述的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，其特征在于，所述井筒式地连墙包括5组顺桥向地连墙(4)和4组横桥向地连墙(5)搭接构成，其内设有12个格室(3)。3.根据权利要求1所述的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，其特征在于，所述圆咬合桩(1)桩基直径3m，桩基长度为30m，嵌岩深度5m。4.根据权利要求1所述的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，其特征在于，所述注浆加固区(6)包括位于格室前墙(9)前端以格室前墙(9)为直径的半圆形区域，所述格室前墙(9)长度为30m。5.根据权利要求1所述的一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇结构，其特征在于，所述承台(7)厚度为7m，其尺寸范围为纵桥向尺寸42m，横桥向尺寸30m。6.一种适用于中风化岩层免开挖基坑的锚碇施工方法，包括以下步骤：S100:平整场地，制作圆咬合桩(1)和矩咬合桩(2)的导墙，所述导墙的定位孔直径应比圆咬合桩(1)和矩咬合桩(2)的桩径大20mm；S200：进行圆咬合桩(1)的桩基成施工，完成后下放钢筋笼和声测管并浇筑混凝土；S300：进行矩咬合桩(2)的槽段施工，完成后下放钢筋笼并浇筑混凝土，其中顺桥向矩咬合桩(201)采用咬合方式进行搭接，横桥向矩咬合桩(202)采用刚性接头进行连接；S400：在圆咬合桩(1)和矩咬合桩(2)构成的格构式框架结构下，对格室(3)内及格室前墙(9)前端区域内的土体进行地基注浆加固处理；S500:对格室(3)顶部进行凿毛，立模板绑扎钢筋，完成后采用分层浇筑混凝土方式浇筑承台(7)；S600：在成型的承台(7)上分层分块浇筑出锚体(8)。7.根据权利要求6所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明远，汪继平，王大伟，王志鹏，过超，蓝雄，张伟，师启龙，黄月超，蒋才明，周湘广，石海洋，张明昊，付佰勇，安永文，王昊，石方楠，罗华超，王蜀林，孙义斐，李伟，王树东，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司中交二航局广西建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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