CN109881681A - 一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，涉及建筑施工技术领域。该复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：两管法高压旋喷桩截水帷幕施工，采用两管法高压喷射灌浆施工工艺是通过将高压水泥浆和压缩空气两种介质输送至设计深度，经切割、搅拌、置换等作用。该复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，可减免基坑周边的降水，防止周边建筑因降水而产生的沉降、开裂等不利影响，同时基坑开挖占地面积小，无需放坡便可进行开挖，采用的高压旋喷桩加插工字钢截水帷幕，既起到了止水作用又起到了加固基坑边坡的用途，在目前具有较成熟的实施工艺和设备，技术可行，经济实用。

Description

一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法。

背景技术

随着经济社会的发展，越来越多的超高层建筑矗立在城市的中心，而上部结构越高对下部基坑深度也越深，加之当周边环境复杂、施工现场狭窄、地下水位较高、基坑较深时，建筑工程的施工难度较大。

传统支护常采用基坑周边管井降水、放坡、锚喷等方案进行施工操作，若遇到城市规划区建筑施工密度大、周边环境复杂、施工现场狭窄、地下水位较高的深基坑工程支护施工，则难以很好的满足基坑边坡直立开挖及基础以及地下工程施工的需求，使得基坑边坡安全稳定不佳，且施工成本和能源消耗较高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，解决了传统支护常采用基坑周边管井降水、放坡、锚喷等方案进行施工操作，若遇到城市规划区建筑施工密度大、周边环境复杂、施工现场狭窄、地下水位较高的深基坑工程支护施工，则难以很好的满足基坑边坡直立开挖及基础以及地下工程施工的需求，使得基坑边坡安全稳定不佳，且施工成本和能源消耗较高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，包括如下步骤：

S1、两管法高压旋喷桩截水帷幕施工，采用两管法高压喷射灌浆施工工艺是通过将高压水泥浆和压缩空气两种介质输送至设计深度，经切割、搅拌、置换等作用，形成水泥土防渗墙以达到强化地基和止水，其中高压旋喷桩具体步骤如下：

1、测量放线定桩位；

2、钻机就位；

3、成孔；

4、终孔；

5、钻孔移动，下一桩就位；

6、高喷台车就位，搅拌泥浆，通过搅拌站送桨；

7、使用高喷台车进行地面试喷；

8、高喷台车旋转提升；

9、回灌成墙；

10、插入工字钢；

S2、坑内管井降水，其中坑内管井降水具体步骤如下：

1、清水钻进；

2、清孔；

3、下管；

4、填滤料；

5、下泵洗井；

6、铺设排水总管；

7、进入下一步施工；

8、检查验收，若存在问题则重复至步骤6；

S3、土钉墙施工，其中土钉墙施工具体步骤如下：

1、边坡开挖；

2、边坡修整；

3、定位放线；

4、成孔；

5、插筋；

6、注浆；

7、挂网；

8、绑拉结筋；

9、喷射混凝土；

S4、自钻式锚杆施工，其中自钻式锚杆施工的具体步骤如下：

1、边坡开挖；

2、挂网；

3、绑扎拉筋骨；

4、喷射混凝土；

5、放线定位；

6、成孔；

7、注入泥浆，检查验收，若存在问题则重复步骤6；

8、养护；

S5、腰梁施工，由槽钢制作，通过锚杆与旋喷桩内加插的型钢连接。

优选的，所述在步骤S1中，操作范围为地下水位线以上1.5m至设计槽底以下4m范围内。

优选的，所述在步骤S2中，采用坑外回灌井回灌技术。

优选的，所述在步骤S3中，土钉墙即为锚喷支护，天然土体通过锚杆的就地实施和加固并与喷射混凝土所形成的面板相结合，形成一个类重力墙式的挡土结构。

优选的，所述在步骤S4中，钻杆和钻头本身即为锚杆杆体，钻至设计深度后钻杆直接置入孔内，不抽出钻杆，后通过钻杆直接注浆，浆液通过钻头处出浆口自孔底泛浆。

(三)有益效果

本发明提供了一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法。具备以下有益效果：该复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，可减免基坑周边的降水，防止周边建筑因降水而产生的沉降、开裂等不利影响，同时基坑开挖占地面积小，无需放坡便可进行开挖，采用的高压旋喷桩加插工字钢截水帷幕，既起到了止水作用又起到了加固基坑边坡的用途，在目前具有较成熟的实施工艺和设备，技术可行，经济实用。

附图说明

图1是本发明的总施工工艺流程图；

图2是本发明的高压旋喷截水帷幕大样图；

图3是本发明的旋喷桩单桩工艺流程图；

图4是本发明的坑内管井降水工艺流程图；

图5是本发明的土钉墙施工工艺流程图；

图6是本发明的自钻式锚杆施工工艺流程图；

图7是本发明的腰梁杆体连接大样图。

图2、图7中：

1、高压旋喷桩2-1；2、工字钢2-2；3、腰梁7-1；4、锚杆7-2；5、锚具7-3；6、垫片7-4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，包括如下步骤：

S1、两管法高压旋喷桩截水帷幕施工，采用两管法高压喷射灌浆施工工艺是通过将高压水泥浆和压缩空气两种介质输送至设计深度，经切割、搅拌、置换等作用，形成水泥土防渗墙以达到强化地基和止水，其中高压旋喷桩具体步骤如下：

1、测量放线定桩位；

2、钻机就位，钻孔位置与设计位置偏差不大于50mm,孔深误差不大于200mm，桩体直径误差不大于50mm，大样图如图2所示；

3、成孔；

4、终孔；

5、钻孔移动，下一桩就位；

6、高喷台车就位，搅拌泥浆，通过搅拌站送桨，其中，水泥浆：用强度等级32.5R普通硅酸盐水泥；桩径：旋喷桩直径1000mm，桩间距850mm咬合不小于150mm；喷射水泥浆水灰比W/C＝0.8，水泥参入量不小于25％，即450kg/m，工程基坑周边为高压旋喷桩2-1，喷至地下水位线以上1500mm，基槽底以下4000mm，单排连续咬合布置形成截水帷幕，浆液比重每半小时检测一次，确保浆液比重不低于设计数值；

7、使用高喷台车进行地面试喷，如图3所示，经地面试喷，高压水、压缩气等各项参数调试达到设计要求后方可下喷射管；

8、高喷台车旋转提升，喷射管未下到设计深度前，先按规定参数进行原位试喷，待浆液返出孔口、情况正常，经验收后方可开喷，喷射过程中，如果发生中断现象，中断时间超过30min以上，要在中断部位复喷500mm；

9、回灌成墙，每孔终喷后，立即进行回灌，保证孔内浆液面高度不再下降；

10、插入工字钢，插工字钢2-2：回灌完成后应立即工字钢2-2，型钢吊放必须垂直，垂直误差小于0.3％，保证工字钢2-2插入桩中心。所述工字钢2-2根据图纸设计采购成品工字钢，邻桩施工时间间隔不宜超过24h，以保证桩与桩之间的搭接质量。

S2、坑内管井降水，其中坑内管井降水具体步骤如下：

1、清水钻进，工程基坑内降水管井贯穿于基坑中心，如基坑为长方形时管井可呈一字形布置，基坑呈方形且边长较大时管井可呈方形布置；回灌井在相邻建筑物一侧布置。井径均为600mm，单井井深降水井及回灌井均根据工程的实际情况经计算确定；

2、清孔；

3、下管，下管前要检查井管的质量和数量，井管下到设计深度后要将井管固定在孔的中间，不得偏斜，以保证填料厚度均匀，井管高出地面约0.2m；

4、填滤料，填料前要检查滤料的质量，直径大于5mm，达到料净无杂质和土混入，填料时要边填边测量孔深的变化，核对填料数量与孔深的变化是否相符；

5、下泵洗井，成井前要核实孔位，钻机安装要平稳，机上钻杆要垂直，采用清水钻进，成井后要及时洗井，下潜水泵洗井至水清为止，降水过程中应定时观测抽水量及观测孔的水位等，并做好记录；

6、铺设排水总管；

7、进入下一步施工；

8、检查验收，若存在问题则重复至步骤6。

S3、土钉墙施工，其中土钉墙施工具体步骤如下：

1、边坡开挖，采用反铲挖掘机挖土，严格按照支护设计分层分段开挖，每层的开挖深度超出该层土钉设计竖向间距值控制在300mm以内，预留人工修坡的厚度，坡面平整度偏差不大于20mm，开挖宽度保证10mm以上，以确保土钉成孔的工作面，在完成的上层作业面土钉及喷射混凝土的强度达到设计强度后再进行下一层土方的开挖；

2、边坡修整，采用人工清理，挂线定位确保面层平整；

3、定位放线，按设计图纸要求的定位，测量人员用Φ6.5mm、长300mm的钢筋钉入标识；

4、成孔，采用钻机成孔，成孔直径150mm，成孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即压降处理，并及时安设土钉钢筋并注浆，对出现的钻孔缩径、塌孔采取跟管钻进或水泥浆护壁钻进，成孔时隔孔施工，及时安放主筋、注浆；

5、插筋，主筋按设计长度加200mm下料，每隔2m设一个对中支架，以保证主筋在孔内居中，安放主筋时，将二次注浆导管与主筋捆绑在一起同时下人，一次注浆管口离孔底0.5m左右，二次注浆管口用胶带封好，主筋2.0自由段用塑料管套好，并用胶带封住；

6、注浆，采用搅拌机造浆，注浆材料采用水泥浆，严格控制水灰比，W/C＝0.45～0.5，注浆采用注浆泵，二次压力注浆在一次注浆完成24h内完成，起压压力控制在2～4MPa，亦可用注浆量控制；

7、挂网；

8、绑拉结筋，钢筋网与坡面间隙30～40mm，不应小于20mm，搭接时上下左右一根对一根设置弯钩搭接绑扎，搭接长度不应小于300mm，纵横拉筋与钢筋网和主筋均绑扎牢固；

9、喷射混凝土，喷射作业时，空压机风量不小于9m/min，气压0.5MPa，喷头水压不应小于0.15MPa，喷射距离控制在600～1000mm，喷头与受喷面硬尽量垂直，喷射厚度按设计要求。喷射混凝土的强度为C20，其配合比为水泥：碎石：砂：水＝1:2:2:0.5，并采取喷水覆盖的方法养护。

S4、自钻式锚杆施工，其中自钻式锚杆施工的具体步骤如下：

1、边坡开挖；

2、挂网；

3、绑扎拉筋骨；

4、喷射混凝土，基坑开挖、边坡修整、定位放线、挂网、喷射混凝土要求与土钉墙一致；

5、放线定位，自钻式锚杆施工前，先检查锚杆体中孔和钻头的出浆孔是否通畅，发现异物堵塞，及时清理；

6、成孔，采用自钻式锚杆机成孔，成孔后钻杆与钻头直接放入孔内成为土钉杆体，成孔后，利用钻机水力或空压清理干净孔内浮土，2.0m自由段用塑料管套好，并用胶带封住，成孔后将孔口用速凝水泥砂浆封住，5～10min后，采用W/C＝0.45～0.5纯水泥浆注浆，注浆量不小于成孔体积的3倍，压力控制在2～4MPa，注浆完毕浆体强度达到5.0MPa后套上载板，锁上螺母；

7、注入泥浆，检查验收，若存在问题则重复步骤6；

8、养护，采取自然养护方法进行养护。

S5、腰梁施工，由槽钢制作，如图7所示，腰梁7-1通过锚具7-3、垫片7-4与锚杆7-2固定，并与旋喷桩2-1内插的工字钢2-2连接，防止边坡土体坍塌变形

综上所述，该复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，可减免基坑周边的降水，防止周边建筑因降水而产生的沉降、开裂等不利影响，同时基坑开挖占地面积小，无需放坡便可进行开挖，采用的高压旋喷桩加插工字钢截水帷幕，既起到了止水作用又起到了加固基坑边坡的用途，在目前具有较成熟的实施工艺和设备，技术可行，经济实用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、两管法高压旋喷桩截水帷幕施工，采用两管法高压喷射灌浆施工工艺是通过将高压水泥浆和压缩空气两种介质输送至设计深度，经切割、搅拌、置换等作用，形成水泥土防渗墙以达到强化地基和止水，其中高压旋喷桩具体步骤如下：

1、测量放线定桩位；

2、钻机就位；

3、成孔；

4、终孔；

5、钻孔移动，下一桩就位；

6、高喷台车就位，搅拌泥浆，通过搅拌站送桨；

7、使用高喷台车进行地面试喷；

8、高喷台车旋转提升；

9、回灌成墙；

10、插入工字钢；

S2、坑内管井降水，其中坑内管井降水具体步骤如下：

1、清水钻进；

2、清孔；

3、下管；

4、填滤料；

5、下泵洗井；

6、铺设排水总管；

7、进入下一步施工；

8、检查验收，若存在问题则重复至步骤6；

S3、土钉墙施工，其中土钉墙施工具体步骤如下：

1、边坡开挖；

2、边坡修整；

3、定位放线；

4、成孔；

5、插筋；

6、注浆；

7、挂网；

8、绑拉结筋；

9、喷射混凝土；

S4、自钻式锚杆施工，其中自钻式锚杆施工的具体步骤如下：

1、边坡开挖；

2、挂网；

3、绑扎拉筋骨；

4、喷射混凝土；

5、放线定位；

6、成孔；

7、注入泥浆，检查验收，若存在问题则重复步骤6；

8、养护；

S5、腰梁施工，由槽钢制作，通过锚杆与旋喷桩内加插的型钢连接。

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于：所述在步骤S1中，操作范围为地下水位线以上1.5m至设计槽底以下4m范围内。

3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于：所述在步骤S2中，采用坑外回灌井回灌技术。

4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于：所述在步骤S3中，土钉墙即为锚喷支护，天然土体通过锚杆的就地实施和加固并与喷射混凝土所形成的面板相结合，形成一个类重力墙式的挡土结构。

5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下深基坑联合支护的施工方法，其特征在于：所述在步骤S4中，钻杆和钻头本身即为锚杆杆体，钻至设计深度后钻杆直接置入孔内，不抽出钻杆，后通过钻杆直接注浆，浆液通过钻头处出浆口自孔底泛浆。