CN110042842A - 一种穿河的明挖深基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿河的明挖深基坑施工方法。运用本发明所述的一种穿河的明挖深基坑施工方法，能够快速完成明挖穿河的城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、抗拔桩、混凝土支撑、钢支撑、桩间喷射砼网等对基坑形成有效支撑支护，保证基坑结构的稳定性，该方法分区间前后施工，每个区间多层渐进循环挖开，施工速度快，支护稳定，适用于具有较大施工面积和环境敏感性高的地铁线路明挖穿河施工，效果良好。

Description

一种穿河的明挖深基坑施工方法

技术领域

本发明涉及工程施工领域，特别涉及一种穿河的明挖深基坑施工方法。

背景技术

地铁方便着人们的出行，随着城市的日益特大化、现代化，越来越多的地铁线路被规划以及施工，而地铁的修建大多位于城区，道路交通繁忙，地下管线错综复杂，特别是部分地铁线路需要下穿河道，采用明挖的施工方式难度大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有地铁的修建大多位于城区，道路交通繁忙，地下管线错综复杂，特别是部分地铁线路需要下穿河道，采用明挖的施工方式难度大的上述不足，提供一种穿河的明挖深基坑施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种穿河的明挖深基坑施工方法，包括以下步骤：

A、将即将施工的基坑施工区域划分为一期基坑和二期基坑两个部分，其中一期基坑为穿河明挖基坑，二期基坑为非穿河明挖基坑，在一期基坑穿过的河道的上下游设置围堰截流，并设置导流渠对河道导流，导流渠部分穿过二期基坑，导流完成后破除一期基坑内既有河道，破碎的渣土清理后进行覆土回填；

B、沿待开挖一期基坑边缘设置围挡，沿一期基坑周缘设置围护桩，围护桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，为防止钻孔时相邻两桩相距太近或时间间隔太短，造成塌孔，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，一期基坑中部设置抗拔桩，其中，邻近河道的两侧围护桩位于河道底部，兼做抗拔桩；

C、按照设计坡比进行放坡开挖一期基坑至冠梁底设计标高，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

D、分层开挖一期基坑，开挖至设计的抗浮梁底时，在邻近河道的两侧围护桩上设置抗浮梁，抗浮梁位于围护桩两侧；

E、每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，随即在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，形成坑壁混凝土支护墙；

F、重复步骤E直至开挖至距离一期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖；

G、施工一期基坑结构，结构完工后回填覆土、恢复河道、废除导流渠，然后进行二期基坑施工；

H、沿待开挖二期基坑边缘设置围挡，沿二期基坑周缘设置围护桩，围护桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，为防止钻孔时相邻两桩相距太近或时间间隔太短，造成塌孔，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，二期基坑中部设置抗拔桩；

I、按照设计坡比进行放坡开挖二期基坑至冠梁底设计标高，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

J、分层开挖二期基坑，每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，随即在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，形成坑壁混凝土支护墙；

K、重复步骤J直至开挖至距离二期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖，完成施工。

采用本发明所述的一种穿河的明挖深基坑施工方法，能够快速完成明挖穿河的城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、抗拔桩、混凝土支撑、钢支撑、桩间喷射砼网等对基坑形成有效支撑支护，保证基坑结构的稳定性，该方法分区间前后施工，每个区间多层渐进循环挖开，施工速度快，支护稳定，适用于具有较大施工面积和环境敏感性高的地铁线路明挖穿河施工，效果良好。

优选地，所述步骤E和J中，在开挖后的边坡上放线定位锚孔位置并标记，钻取锚孔，在锚孔上设置锚索并注浆，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚。

优选地，所述步骤B和H中，施作围护桩和抗拔桩前分别设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm。

优选地，所述步骤B中，为防止地表水流入一期基坑内，影响基坑稳定，在一期基坑四周设置排水沟，所述步骤H中，为防止地表水流入二期基坑内，影响基坑稳定，在二期基坑四周设置排水沟。

优选地，一期基坑和二期基坑成型后，沿基坑边坡脚贯通设置排水沟，在基坑底部设置集水井，排水沟连通集水井。

优选地，所述步骤B和H中，围挡包括砖砌围挡和/或钢结构围挡。

优选地，一期基坑和二期基坑施作到底层时设置钢换撑，钢换撑连接于钢围檩。

优选地，钢支撑包括钢对撑和钢斜撑。

优选地，钢斜撑连接的钢围檩后背上设有抗剪蹬，防止钢支撑斜撑在受力过程中造成钢围檩侧向位移。

优选地，抗剪蹬呈三角形。

优选地，所述步骤E和J中，钢围檩与围护桩紧密贴合连接，有间隙的地方用喷射混凝土填塞或者用钢板塞紧。

优选地，完成所述步骤F后，进行一期基底验收，再执行所述步骤G，完成所述步骤K后，进行二期基底验收。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

运用本发明所述的一种穿河的明挖深基坑施工方法，能够快速完成明挖穿河的城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、抗拔桩、混凝土支撑、钢支撑、桩间喷射砼网等对基坑形成有效支撑支护，保证基坑结构的稳定性，该方法分区间前后施工，每个区间多层渐进循环挖开，施工速度快，支护稳定，适用于具有较大施工面积和环境敏感性高的地铁线路明挖穿河施工，效果良好。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

本发明所述的一种穿河的明挖深基坑施工方法，包括以下步骤：

A、将即将施工的基坑施工区域划分为一期基坑和二期基坑两个部分，其中一期基坑为穿河明挖基坑，二期基坑为非穿河明挖基坑，在一期基坑穿过的河道的上下游设置围堰截流，并设置导流渠对河道导流，导流渠部分穿过二期基坑，导流完成后破除一期基坑内既有河道，破碎的渣土清理后进行覆土回填；

围堰采用钢模围堰，迎水面铺设20mm厚竹胶板并外附防渗膜布，在围堰内设置集水方沟，并设置水泵用于抽排水，回填土高度为3.9m，宽度为一期基坑边向外延伸20米，为保证一期基坑开挖时的基坑稳定，回填土采用粉质粘土进行分层回填，回填土压实度大于或者等于0.94；

B、沿待开挖一期基坑边缘设置围挡，围挡包括砖砌围挡和/或钢结构围挡，沿一期基坑周缘设置围护桩，施作围护桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm，护筒用δ＝6mm钢板卷制而成，围护桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，成孔后在其中设置钢筋笼，然后灌注混凝土，为防止钻孔时相邻两桩相距太近或时间间隔太短，造成塌孔，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，并采用膨润土泥浆护壁，围护桩施工前对每个桩进行编号，并制定详细的施作顺序，一期基坑中部设置抗拔桩，施作抗拔桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm，护筒用δ＝6mm钢板卷制而成，对围护桩和抗拔桩进行质量检测并修补，其中，邻近河道的两侧围护桩位于河道底部，兼做抗拔桩；

场地平整、清除杂物、换除软土、夯打密实，在施工场地内布置二个长3.5m，宽2.5m，高2.2m的泥浆罐，用于钻孔桩泥浆制备，泥浆罐与钻孔桩桩位进行合理连接，保证泥浆正常循环且确保钻进施工顺畅、便捷，在场地内布置一个长10m，宽3.0m，深2.5m的渣坑，渣坑周边设置30cm高的挡渣墙，顶面使用彩钢板覆盖，渣坑周边2m的位置地面做1.2m高挡墙，渣坑容积为75m³；

C、按照设计坡比进行放坡开挖一期基坑至冠梁底设计标高，开挖土方堆载至基坑边1.2m以外的位置，堆载高度不得超过1.5m，并且需要及时进行覆盖，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，桩头破除过程中严禁折断桩身伸入冠梁内的钢筋、测斜管、声测管，并对测斜管、声测管进行保护防止破坏，一经损坏及时进行修复，如管身发生断裂，应及时用布或编织袋将其封堵、覆盖，严禁让泥土落入管中，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

明挖区间冠梁尺寸为800mm×800mm、800mm×1000mm，桩顶设置挡土墙，挡土墙根据冠梁顶标高选用200mm或者300mm厚挡土墙，挡墙高出原地面1m，混凝土支撑尺寸为600mm×800mm，使用C20，100mm厚砼浇筑垫层，垫层砼达到设计强度后在垫层上测放出冠梁的中线、边线，作为冠梁支模依据，冠梁外两侧采用100mm×100mm木枋竖向支护，每隔300mm设置一道支护，保证与螺栓对接，内侧采用定型钢模板，表面必须光滑、平整、坚固，模板拼缝严密，模板纵肋采用50mm钢管，于冠梁及混凝土支撑两侧都设置，顶部、底部各设置2条，贯通布置，两侧底部放置≥100mm×20mm压脚板，调直斜撑采用50mm×50mm木枋，调直斜撑间距不超过500mm一道，模板采用上下两道直径14mm对拉粗牙螺栓@500mm，螺栓增加套管并用双扣双帽拎紧固定；

冠梁、混凝土支撑及挡墙分两次浇筑，首先施工冠梁及混凝土支撑，待强度达到设计要求后进行挡墙施工，混凝土强度为C30，同一施工段的混凝土应连续分段浇筑，由一端向另一端进行，用赶浆法成阶梯状向前推进，与另一段合拢；

D、分层开挖一期基坑，开挖至设计的抗浮梁底时，在邻近河道的两侧围护桩上设置抗浮梁，抗浮梁位于围护桩两侧；

抗浮梁采用C40混凝土浇筑，围护桩内预留抗浮梁锚筋及接驳器，与桩内钢筋焊接牢固，确保桩钢筋笼吊装、浇筑期间定位准确，一期基坑开挖至抗浮梁底部时，凿除抗拔桩表面混凝土，露出钢筋接驳器，进行钢筋连接；

E、每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，钢围檩与围护桩紧密贴合连接，有间隙的地方用喷射混凝土填塞或者用钢板塞紧，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，在开挖后的边坡上放线定位锚孔位置并标记，钻取锚孔，在锚孔上设置锚索并注浆，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚，随即确定桩间喷射砼限界并在桩间植入钢筋钉，在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，喷射厚度为10cm，采用C20混凝土整体喷射，形成坑壁混凝土支护墙；

F、重复步骤E直至开挖至距离一期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖；

G、基底验收，依据设计图纸及地质勘察报告，基坑底部位于卵石圆砾层，地基承载力300～400kpa，作为基底验槽标准，采用钎探的试验方法检测，基底尺寸及高程的检验按照规范及标准要求进行检验，发生超挖的区域按照设计规定处理，基坑轴线位置、基坑长度和宽度按照围护桩施工完成尺寸进行开挖，不得在桩间或桩表面留有松动土块及杂物，具备铺设防水层的施做条件，基底标高按照+10mm、-20mm的要求进行验收，检验方式采用水准仪测量，每5米长为一个分段；

H、施工一期基坑结构，结构完工后回填覆土、恢复河道、废除导流渠，然后进行二期基坑施工；

I、沿待开挖二期基坑边缘设置围挡，围挡包括砖砌围挡和/或钢结构围挡，沿二期基坑周缘设置围护桩，施作围护桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm，护筒用δ＝6mm钢板卷制而成，围护桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，成孔后在其中设置钢筋笼，然后灌注混凝土，为防止钻孔时相邻两桩相距太近或时间间隔太短，造成塌孔，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，并采用膨润土泥浆护壁，围护桩施工前对每个桩进行编号，并制定详细的施作顺序，二期基坑中部设置抗拔桩，施作抗拔桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm，护筒用δ＝6mm钢板卷制而成，对围护桩和抗拔桩进行质量检测并修补；

J、按照设计坡比进行放坡开挖二期基坑至冠梁底设计标高，开挖土方堆载至基坑边1.2m以外的位置，堆载高度不得超过1.5m，并且需要及时进行覆盖，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，桩头破除过程中严禁折断桩身伸入冠梁内的钢筋、测斜管、声测管，并对测斜管、声测管进行保护防止破坏，一经损坏及时进行修复，如管身发生断裂，应及时用布或编织袋将其封堵、覆盖，严禁让泥土落入管中，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

K、分层开挖二期基坑，每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，在开挖后的边坡上放线定位锚孔位置并标记，钻取锚孔，在锚孔上设置锚索并注浆，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚，随即确定桩间喷射砼限界并在桩间植入钢筋钉，在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，喷射厚度为10cm，采用C20混凝土整体喷射，形成坑壁混凝土支护墙；

L、重复步骤K直至开挖至距离二期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖，基底验收，完成施工。

作为本实施例的一个优选方案，所述步骤B中，为防止地表水流入一期基坑内，影响基坑稳定，在一期基坑四周设置排水沟，所述步骤H中，为防止地表水流入二期基坑内，影响基坑稳定，在二期基坑四周设置排水沟；一期基坑和二期基坑成型后，沿基坑边坡脚贯通设置排水沟，在基坑底部每隔25-30m设置一个集水井，排水沟连通集水井，用以排出地下水，避免地下水对施工的影响。

作为本实施例的一个优选方案，一期基坑和二期基坑施作到底层时设置钢换撑，钢换撑连接于钢围檩，钢支撑包括钢对撑和钢斜撑，钢斜撑连接的钢围檩后背上设有三角形抗剪蹬，防止钢支撑斜撑在受力过程中造成钢围檩侧向位移。

运用本发明所述的一种穿河的明挖深基坑施工方法，能够快速完成明挖穿河的城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、抗拔桩、混凝土支撑、钢支撑、桩间喷射砼网等对基坑形成有效支撑支护，保证基坑结构的稳定性，该方法分区间前后施工，每个区间多层渐进循环挖开，施工速度快，支护稳定，适用于具有较大施工面积和环境敏感性高的地铁线路明挖穿河施工，效果良好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穿河的明挖深基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将即将施工的基坑施工区域划分为一期基坑和二期基坑两个部分，在一期基坑穿过的河道的上下游设置围堰截流，并设置导流渠对河道导流，导流渠部分穿过二期基坑，导流完成后破除一期基坑内既有河道，破碎的渣土清理后进行覆土回填；

B、沿待开挖一期基坑边缘设置围挡，沿一期基坑周缘设置围护桩，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，一期基坑中部设置抗拔桩，其中，邻近河道的两侧围护桩位于河道底部，兼做抗拔桩；

C、按照设计坡比进行放坡开挖一期基坑至冠梁底设计标高，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

D、分层开挖一期基坑，开挖至设计的抗浮梁底时，在邻近河道的两侧围护桩上设置抗浮梁，抗浮梁位于围护桩两侧；

E、每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，随即在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，形成坑壁混凝土支护墙；

F、重复步骤E直至开挖至距离一期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖；

G、施工一期基坑结构，结构完工后回填覆土、恢复河道、废除导流渠，然后进行二期基坑施工；

H、沿待开挖二期基坑边缘设置围挡，沿二期基坑周缘设置围护桩，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，二期基坑中部设置抗拔桩；

I、按照设计坡比进行放坡开挖二期基坑至冠梁底设计标高，挖至设计标高后，将桩顶的浮浆凿除，并将桩顶混凝土面充分凿毛，调直桩顶预埋钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，按设计要求安装预埋件，然后在桩的两侧设置冠梁模板，并设置混凝土支撑模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁及混凝土支撑成型；

J、分层开挖二期基坑，每开挖一层，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层设计的钢支撑底标高后，设置该层钢支撑，该层的钢支撑连接于钢围檩，并且每开挖一层，随即在围护桩上植筋，植筋连接钢筋网片，采用潮喷法喷射混凝土，形成坑壁混凝土支护墙；

K、重复步骤J直至开挖至距离二期基坑底层设计底部，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖，完成施工。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤E和J中，在开挖后的边坡上放线定位锚孔位置并标记，钻取锚孔，在锚孔上设置锚索并注浆，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤B和H中，施作围护桩和抗拔桩前分别设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤B中，在一期基坑四周设置排水沟，所述步骤H中，在二期基坑四周设置排水沟。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，一期基坑和二期基坑成型后，沿基坑边坡脚贯通设置排水沟，在基坑底部设置集水井，排水沟连通集水井。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤B和H中，围挡包括砖砌围挡和/或钢结构围挡。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，一期基坑和二期基坑施作到底层时设置钢换撑，钢换撑连接于钢围檩。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，钢支撑包括钢对撑和钢斜撑。

9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤E和J中，钢围檩与围护桩紧密贴合连接，有间隙的地方用喷射混凝土填塞或者用钢板塞紧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的施工方法，其特征在于，完成所述步骤F后，进行一期基底验收，再执行所述步骤G，完成所述步骤K后，进行二期基底验收。