CN109778869A - 基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基坑施工方法，应用在基坑施工技术领域，其技术方案包括如下步骤：（1）旋挖成孔旋挖桩施工，测量放线‑桩机就位‑成孔‑一次清孔‑吊放钢筋笼‑安装安装砼导管‑二次清孔‑浇筑砼；（2）立柱桩施工，采用角钢格构柱，钢材质为Q235B；（3）高压旋喷桩施工，侧放桩位‑引孔钻机就位‑清孔‑移钻‑插入高喷管‑高喷作业‑回灌‑搬迁；（4）凿除旋挖桩和旋喷桩的桩头；（5）安装冠梁、支护梁和连系梁；（6）土方开挖；（7）基地整平及排水系统；（8）坑底素砼浇筑；其优点是：减小了深基坑开挖时产生的变形，保护了基坑周边的环境。

Description

基坑施工方法

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，尤其是涉及一种基坑施工方法。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，开挖深度超过5米的即为深基坑，随着城市建设的发展，建筑物越来越密集，地下构筑物和地上建筑物相互交错，导致基坑工程的面积和深度不断增加，基坑开挖会导致基坑及周围土体的应力场、位移场发生变化，因此亟需一种控制深基坑开挖所产生的变形，以满足深基坑周边环境保护要求的基坑基坑施工方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基坑施工方法，其优点是：减小了深基坑开挖时产生的变形，保护了基坑周边的环境。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基坑施工方法，包括如下步骤：（1）旋挖成孔旋挖桩施工，测量放线-桩机就位-成孔-一次清孔-吊放钢筋笼-安装安装砼导管-二次清孔-浇筑砼；（2）立柱桩施工，采用角钢格构柱，钢材质为Q235B；（3）高压旋喷桩施工，侧放桩位-引孔钻机就位-清孔-移钻-插入高喷管-高喷作业-回灌-搬迁；（4）凿除旋挖桩和旋喷桩的桩头；（5）安装冠梁、支护梁和连系梁；（6）土方开挖；（7）基地整平及排水系统；（8）坑底素砼浇筑。

通过采用上述技术方案，基坑施工采取先支护后开挖的方式，旋挖桩既可加大地基的承载能力，又能用于边坡维护抵抗土方侧压力，减小土方位移；旋喷桩则起到了对既有建筑和新建建筑地基的加固处理以及基坑底部的加固作用；立柱桩则用来辅助连接每道支撑之间的结构，三者共同配合并对土体进行加固，减小了深基坑开挖时产生的变形，保护了基坑周边的环境，同时设置的排水系统将地下水位降低，增加了地基的承载力，给基坑的开挖提供了便利。

本发明进一步设置为：步骤（1）中的旋挖桩采取隔桩施工的方式，在灌注砼24小时后进行邻桩成孔施工。

通过采用上述技术方案，旋挖桩灌注砼24小时后使得其自身的强度增加，配合隔桩施工的方式，降低了前一个旋挖桩未成形便被后一个旋挖桩破坏的可能性。

本发明进一步设置为：旋挖桩的施工桩径小于等于50mm，垂直度偏差小于等于0.5%，桩位允许偏差小于等于50mm。

通过采用上述技术方案，通过对旋挖桩的桩径、垂直度以及桩位允许偏差进行限定，提高了旋挖桩的施工质量，保证了后期基坑开挖时对土方的承载强度。

本发明进一步设置为：旋挖桩桩底的沉渣厚度小于150mm。

通过采用上述技术方案，通过对沉渣厚度的控制增加了桩孔底部基础对桩的承载力，减小了旋挖桩出现下沉的可能。

本发明进一步设置为：钢筋笼在桩机就位前预先进场，钢筋笼进场后保留标牌并按规格分别对方整齐，钢筋笼下部用墩台垫高。

通过采用上述技术方案，施工时钢筋笼预先进场进行组装，当清孔结束后便进行钢筋笼的吊放工作，节省了施工时间；钢筋笼下部用墩台垫高，使得钢筋笼与地面分离，减小了钢筋笼被锈蚀的情况。

本发明进一步设置为：步骤（1）中测量放线后埋设护筒，护筒采用钢制，护筒直径大于桩机的钻头直径，护筒顶标高高于施工面20-30cm，且护筒水平面相垂直。

通过采用上述技术方案，钻孔前先将护筒静压入土体内，再进行钻孔工作，通过护筒减小了孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂的情况；钢制的护筒增加了护筒自身抗变形的强度。

本发明进一步设置为：步骤（3）中旋喷桩高压喷射注浆1周后对加固区域进行取芯试验。

通过采用上述技术方案，通过取芯试验判断加固区域的承载力是否达到施工标准，降低了基坑开挖时产生变形的可能性。

本发明进一步设置为：步骤（6）中的土方开挖分为两次，旋挖桩、冠梁和支撑梁养护28天后施工，土方开挖过程中，挖土高差小于2.5m。

通过采用上述技术方案，通过对旋挖桩、冠梁和支撑梁的养护增加了部件的承载力，同时对挖土高差的控制减小了土方坍塌的可能。

本发明进一步设置为：基坑周围设置砖砌排水沟，开挖集水井，集水井底部浇筑C20混凝土，集水井内安放潜水泵；基坑开挖时，逐层开挖，逐层放坡，并加深排水沟和集水井。

通过采用上述技术方案，基坑开挖过程中,当地下水位高于开挖底面时利用集水井、排水沟进行降水，减小了地下水涌入基坑内、地基承载力下降的情况出现；基坑的放坡处理降低了基坑开挖的深度过大导致土壁塌方的可能性，起到了对施工人员安全的保作用。

本发明进一步设置为：放坡的坡面挂网喷浆处理，土方开挖时在基坑四周布置防护栏杆，防护栏杆高度为1200mm。

通过采用上述技术方案，通过对坡面进行挂网喷浆处理，减小坡面被风化侵蚀、雨水冲刷而导致土壤流失的情况出现；防护栏杆则起到了安全警示的作用。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过旋挖桩、立柱桩和旋喷桩的多重支护，加固地基承载力、维护土方侧压力，再通过排水系统降低地下水位，在保持基坑底部承载强度的同时防止地面塌陷，减小了深基坑开挖时产生的变形，保护了基坑周边的环境；

2.钢筋笼预先进场组装，待清孔结束后便可吊放钢筋笼，节省了施工时间；钻孔前预制的护筒降低了孔壁坍塌的可能性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种基坑施工方法，包括如下步骤：

1、旋挖成孔旋挖桩施工，以增强地基承载力、抵抗土方侧压力，减小后期土方开挖时的位移，其施工流程如下：（1）测量放线；（2）埋设护筒；（3）桩机就位，保证桩机机架水平，将钻头对准桩位，复核无误后调整桩机垂直度，开钻前用水准仪测量孔口护筒标高，以便控制钻进深度，钻进开始时，注意钻进速度，调整不同地层的钻速；钻进过程中采用水平尺随时观测检查，调整和控制钻杆垂直度，旋挖同时排渣土；（4）成孔；（5）一次清孔；（6）吊放钢筋笼，采用25t汽车吊，钢筋笼在第2加强筋处起吊；（7）安装安装砼导管，导管底端下至孔底标高上30cm-50cm，漏斗安装在导管顶端，导管直径为260mm，漏斗容量为1.5立方米，导管组装时接头处加密封圈并采用黄油封口，保证连接处的密封性；在第一次使用前应进行闭水打压试验，试水压力0.6MPa,20分钟不漏水为合格；（8）二次清孔；（9）浇筑砼，混凝土首灌量应灌至导管下口2m以上，保证首灌导管埋入混凝土为3m左右，混凝土浇注时，导管下口埋入混凝土的深度不小于2m，不大于6m；混凝土灌注过程中,应始终保持导管位置居中，混凝土灌注到桩孔上部5m以内时,可不再提升导管,直到灌注至设计标高后一次拔出。灌注至桩顶超灌量不小于1m，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。混凝土灌注完成后及时拔出护筒，待灌注混凝土达到初凝后立即进行桩空孔回填，防止塌孔及保护人员和设备的安全。灌注完毕后及时用钢板或钢筋网篦将孔口覆盖，并作明显标识，避免人员坠入孔内。

单根钢护筒沉放流程如下：场地平整、测量定位-首节护筒振动下沉-测量校核-第二节接长、焊缝检验-第二次振动下沉-下沉到位-防护措施，护筒长度不小于1m，保证护筒底端坐在原状土层；护筒采用钢制，护筒直径大于桩机的钻头直径，护筒顶标高高于施工面20-30cm，且护筒水平面相垂直，利于减小孔壁土在静水压力下向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。

钢筋笼在桩机就位前预先进场，钢筋进场后保留标牌，按规格分别堆放整齐，下部用墩台垫高，防止污染和锈蚀；钢筋笼加工时，根据桩基设计情况，钢筋笼应分段制作，以节省其占用空间，方便运输，钢筋笼主筋连接采用焊接连接，单面焊，焊缝长10d、双面焊5d，接头错开35d(d为钢筋直径)；钢筋笼主筋保护层厚度50mm，采用Ø16钢筋作为导向钢筋保护层，沿钢筋笼周围布置纵向间距2m，导向钢筋保护层点焊在主筋上。

旋挖桩施工时应保证桩径偏差小于等于50mm，垂直度偏差小于等于0.5%，桩位允许偏差小于等于50mm，旋挖桩桩底作为支护桩沉渣不超过150mm，旋挖桩采取隔桩施工，在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工，增加旋挖桩的承载力以及施工质量。

2、立柱桩施工，立柱桩采用4L140*14角钢格构柱，钢材均采用Q235B钢，钢立柱垂直度偏差不大于1/300，中心偏差不大于200mm，立柱垂直度偏差不大于1/200，中心偏差不大于30mm，立柱内混凝土泛浆高度满足基底以上不小于2m。

3、高压旋喷桩施工，对既有建筑、新建建筑地基以及后期基坑底部进行加固，旋喷桩施工流程如下：侧放桩位-引孔钻机就位-清孔-移钻-插入高喷管-高喷作业-回灌-搬迁，旋喷桩采用XY-150地质钻机引孔和XP-30B型旋喷机并通过三重管法旋喷进行施工，既利于延长喷射距离、增大切削能力，又能减轻加固体单位体积的重量。高压喷射注浆结束后1周后对加固土体进行检查，检查内容主要为加固区域内取芯实验，检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。

4、凿除旋挖桩和旋喷桩的桩头；在承台开挖完后，先人工用风镐先凿出钢筋笼的主筋和声测管，然后进行桩头分离，再采用气吊将桩头吊起。

5、安装冠梁、支护梁和连系梁；冠梁高900mm，宽1200mm，支撑梁高900mm，梁宽700mm，连系梁高700mm，宽600mm，采用C35钢筋混凝土结构；冠梁施工前将桩顶凿毛，整平至设计标高，用高压风清洗干净后对冠梁中线进行定位测量，检查无误后再进行钢筋绑扎、模板支设施工；冠梁的钢筋采取搭接焊的方式，桩顶冠梁的箍筋弯钩采用标准弯钩，对一般结构构件，箍筋弯钩的弯折角度不应小于90°，弯折后平直段长度不应小于箍筋直径的5倍，且箍筋的内径尺寸允许偏差为±10mm。

模板在安装前先刷刷隔离剂以便于脱模，模板接缝时不得漏浆，浇筑前需先对模板浇水，以使模板湿润，拼装后相邻模模板的高低差小于2mm。

冠梁混凝土采用商品混凝土，灌注时采用泵送分段浇筑的方法，混凝土的自由倾落高度不得高于2m，以减小混凝土出现离析的情况，从而影响浇筑质量；当冠梁钢筋分布较为密集时，需要采用振捣棒振捣密实，浇筑上一层混凝土时振捣棒插入下层混凝土±50mm，以消除两层混凝土之间接缝。

6、土方开挖，旋挖成孔灌注桩、冠梁和支撑梁养护28天后并达到预定强度后进行开挖工作，开挖过程中遵循分区、分块、分层、对称、平衡的原则，将基坑开挖造成的周边设施的变形控制在允许范围内；土方开挖过程中挖土高差不超过2.5m，减小土体的局部坍塌造成主体结构桩的位移破坏、现场人员损伤和机械损坏等工程事故，开挖至立柱桩附近时，应注意立柱桩的位置，禁止在立柱桩一侧挖土，降低土体偏压而造成立柱桩位移或变形的可能性。

基坑开挖时，应自上而下分段分层、依次进行，逐层开挖，逐层放坡，放坡率为1:1，以减小土壁塌方，方便泄水，确保施工安全；在坡顶上弃土、堆载时,弃土堆坡脚至挖方上边缘的距离应根据挖方深度、边坡坡度和土的性质确定，土质干燥密实时,其距离不得少于3m,土质松软时,不得小于5m；放坡段每区段开挖面长度为20m，坡面挂网喷浆处理，钢筋网片顶部水平覆盖，宽度不小于500mm，并在坡面设置泄水孔，以降低地下水被堵截而影响基坑侧壁稳定性的情况。

喷射砼施工应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，砼面层80mm后分两次喷射，第一次喷射厚度为40mm，第二次喷射厚度为40mm。喷射砼采用C20细石混凝土，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，碎石最大粒径不应大于12mm，喷射压力为0.3-0.5Mpa；喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应从下往上，喷射砼终凝2小时后应喷水养护，养护时间为3-7小时。

支护桩间隙采用挂网喷浆，钢筋网与一次喷射混凝土壁间间隙为40；钢筋网采用搭接，搭接长度大于300；钢筋网上通过井字加强筋焊接有土钉钢筋，土钉钢筋直接插入土中，从而将钢筋网固定，钢筋保护层厚度不小于20mm，每隔一根桩设置一个泄水孔，布置呈梅花形喷细石砼厚度为80厚。

土方开挖时，随着工程的进度，在基坑四周搭设基坑防护栏杆，高度为1200mm，防护栏杆用油漆刷成统一的颜色，起到警示作用，以减小非施工人员进入施工场地而造成安全事故的情况发生

7、基地整平及排水系统，基坑周围设400*400的砖砌排水沟，间隔为35m，并开挖800*800的集水井，深度为1000，集水井底部浇筑C20混凝土，集水井内安放一台Φ75潜水泵，待基础施工完毕后拆除；挖土放坡时,坡顶和坡脚至排水沟均应保持一定距离,一般为0.5～1.0m，对永久性挖方边坡上缘至山坡截水应保持5m距离；基坑在逐层开挖,逐层放坡的同时需相应加深排水沟和集水井；开挖有地下水位的基坑槽、管沟时，根据当地工程地质资料，一般要降至开挖面以下0.5m后方能开挖。

8、坑底素砼浇筑，基坑底30cm土方在晴天由人工清除，开挖到位后及时施工砼垫层，随挖随浇，垫层在见底后24h内浇筑完成，缩短基底的暴露时间。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑施工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）旋挖成孔旋挖桩施工，测量放线-桩机就位-成孔-一次清孔-吊放钢筋笼-安装安装砼导管-二次清孔-浇筑砼；

（2）立柱桩施工，采用角钢格构柱，钢材质为Q235B；

（3）高压旋喷桩施工，侧放桩位-引孔钻机就位-清孔-移钻-插入高喷管-高喷作业-回灌-搬迁；

（4）凿除旋挖桩和旋喷桩的桩头；

（5）安装冠梁、支护梁和连系梁；

（6）土方开挖；

（7）基地整平及排水系统；

（8）坑底素砼浇筑。

2.根据权利要求1所述的基坑施工方法，其特征在于：步骤（1）中的旋挖桩采取隔桩施工的方式，在灌注砼24小时后进行邻桩成孔施工。

3.根据权利要求2所述的基坑施工方法，其特征在于：旋挖桩的施工桩径小于等于50mm，垂直度偏差小于等于0.5%，桩位允许偏差小于等于50mm。

4.根据权利要求3所述的基坑施工方法，其特征在于：旋挖桩桩底的沉渣厚度小于150mm。

5.根据权利要求4所述的基坑施工方法，其特征在于：钢筋笼在桩机就位前预先进场，钢筋笼进场后保留标牌并按规格分别对方整齐，钢筋笼下部用墩台垫高。

6.根据权利要求1所述的基坑施工方法，其特征在于：步骤（1）中测量放线后埋设护筒，护筒采用钢制，护筒直径大于桩机的钻头直径，护筒顶标高高于施工面20-30cm，且护筒水平面相垂直。

7.根据权利要求1所述的基坑施工方法，其特征在于：步骤（3）中旋喷桩高压喷射注浆1周后对加固区域进行取芯试验。

8.根据权利要求1所述的基坑施工方法，其特征在于：步骤（6）中的土方开挖分为两次，旋挖桩、冠梁和支撑梁养护28天后施工，土方开挖过程中，挖土高差小于2.5m。

9.根据权利要求8所述的基坑施工方法，其特征在于：基坑周围设置砖砌排水沟，开挖集水井，集水井底部浇筑C20混凝土，集水井内安放潜水泵；基坑开挖时，逐层开挖，逐层放坡，并加深排水沟和集水井。

10.根据权利要求9所述的基坑施工方法，其特征在于：放坡的坡面挂网喷浆处理，土方开挖时在基坑四周布置防护栏杆，防护栏杆高度为1200mm。