CN110042843A - 一种复杂条件下的大型深基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程施工领域，特别涉及一种复杂条件下的大型深基坑施工方法。运用该复杂条件下的大型深基坑施工方法，能够快速完成城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、土钉墙、支护结构、预应力锚索、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多线地铁交汇的换乘站点，效果良好。

Description

一种复杂条件下的大型深基坑施工方法

技术领域

本发明涉及工程施工领域，特别涉及一种复杂条件下的大型深基坑施工方法。

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，特别是对于多线地铁交汇的城市地下空间，具有较大的施工面积，施工难度大。

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，特别是对于多线地铁交汇的城市地下空间，具有较大的施工面积，施工难度大的上述不足，提供一种复杂条件下的大型深基坑施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种复杂条件下的大型深基坑施工方法，包括以下步骤：

A、测量放线、沿待开挖基坑边缘设置围挡；

B、沿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，对围护桩进行质量检测并修补；

C、按照设计坡比进行放坡开挖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，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁成型；

D、按照设计的分层开挖深度和坡度开挖，人工修整边坡，边坡放线定位土钉位置并标记，在标记位置钻孔，成孔中设置土钉和注浆管，注浆锚固土钉，然后在边坡上设置钢筋网和泄水管，钢筋网与坡面设有间隙，钢筋网连接土钉和边坡，然后在边坡上喷射混凝土，养护成型，设置第一层支护结构，第一层支护结构连接于冠梁上，再进行下一层边坡开挖；

E、下一层边坡开挖，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层支护结构底标高后，设置该层支护结构，该层支护结构连接于钢围檩，下一层边坡开挖的同时，修整上一层边坡，在上一层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，以形成锚固段和为锚索提供防腐蚀保护层，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚，确定桩间喷射砼限界并在桩间植入钢筋钉，在桩间设置钢筋网片，钢筋网片连接钢筋钉，采用潮喷法喷射混凝土；

F、重复步骤E直至开挖至距离基坑底层设计底部的1-2m处；

G、在基坑底部设置抗拔桩，抗拔桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，抗拔桩完成后开挖至设计底标高，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复杂条件下的大型深基坑施工方法，能够快速完成城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、土钉墙、支护结构、预应力锚索、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多线地铁交汇的换乘站点，效果良好。

优选地，为防止地表水流入基坑内，影响基坑稳定，所述步骤A中，在基坑四周设置排水沟。

优选地，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，用以排出地下水，避免地下水对施工的影响。

优选地，所述步骤A中，围挡包括砖砌围挡和/或钢结构围挡。

优选地，所述步骤B中，施作围护桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm。

优选地，所述步骤D和E中，支护结构包括混凝土支撑、钢支撑和钢换撑。

优选地，第一层支护结构包括混凝土支撑和钢支撑，中间层支护结构包括钢支撑，底层支护结构包括钢换撑。

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，该施工方法还包括基底验收。

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复杂条件下的大型深基坑施工方法，能够快速完成城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、土钉墙、支护结构、预应力锚索、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多线地铁交汇的换乘站点，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

本发明所述的一种复杂条件下的大型深基坑施工方法，包括以下步骤：

A、测量放线、沿待开挖基坑边缘设置围挡，围挡包括砖砌围挡和钢结构围挡；

场地平整、清除杂物、换除软土、夯打密实，确保在施工中钻机及其它机械行走、搬移方便，作业过程稳定、安全，在施工场地内布置四个长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，并满足文明施工要求，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，钻孔桩施工前先将横跨基坑和基坑四周5.0m内的管线进行标示；

B、沿基坑周缘施作围护桩，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，对围护桩进行质量检测并修补；

C、按照1∶1的坡比进行放坡开挖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，按冠梁保护层厚度设置垫块，然后在桩的两侧设置冠梁模板，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁成型；

使用C15，100mm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，冠梁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、按照设计的分层开挖深度和坡度开挖，人工修整边坡，边坡放线定位土钉位置并标记，在标记位置钻孔，成孔中设置土钉和注浆管，注浆锚固土钉，然后在边坡上设置钢筋网和泄水管，钢筋网与坡面设有间隙3-5cm，相邻网片搭接长度大于300mm，钢筋网连接土钉和边坡，然后在边坡上喷射混凝土，养护成型，设置第一层支护结构，第一层支护结构包括混凝土支撑和钢支撑，大跨距钢支撑下设置临时钢立柱支撑，第一层支护结构连接于冠梁上，再进行下一层边坡开挖；

边坡采用60°和70°放坡，土钉成孔直径为110mm，土钉墙主筋采用Φ25-Φ28钢筋，间距1.2m×1.2m梅花形布置，灌注水灰比0.5-0.6纯水泥浆，水泥标号42.5级，灌浆压力不小于0.6MPa，面层挂钢筋网，喷射C25混凝土进行支护，钢筋网双向HPB300Φ8@150mm，土钉四周采用固定钢筋，将土钉与钢筋网片焊接，形成整体受力，固定钢筋采用4根长度为30cm的HRB400Φ20井字形焊接形成，喷射混凝土平均厚度100mm，分层及时支护，避免土层垮塌；

E、下一层边坡开挖，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，开挖至该层支护结构底标高后，设置该层支护结构，该层支护结构连接于钢围檩，其中中间层支护结构包括钢支撑，大跨距钢支撑下设置临时钢立柱支撑，底层支护结构包括钢换撑，下一层边坡开挖的同时，修整上一层边坡，在上一层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，以形成锚固段和为锚索提供防腐蚀保护层，设置锚具，对锚索张拉，并用锚具锁定，采用混凝土进行封锚，确定桩间喷射砼限界并在桩间植入钢筋钉，在桩间设置钢筋网片，钢筋网片连接钢筋钉，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；

F、重复步骤E直至开挖至距离基坑底层设计底部的1-2m处；

G、在基坑底部设置抗拔桩，抗拔桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，抗拔桩完成后开挖至设计底标高，基底以上0.3-0.5m采用人工开挖，完成施工；

H、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。

作为本实施例的一个优选方案，为防止地表水流入基坑内，影响基坑稳定，所述步骤A中，在基坑四周设置排水沟；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，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复杂条件下的大型深基坑施工方法，能够快速完成城市地下空间基坑的施工，并且采用围护桩、土钉墙、支护结构、预应力锚索、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多线地铁交汇的换乘站点，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)

1.一种复杂条件下的大型深基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、测量放线、沿待开挖基坑边缘设置围挡；

B、沿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，采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序钻孔，对围护桩进行质量检测并修补；

C、按照设计坡比进行放坡开挖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，浇筑混凝土，插入式振捣棒进行振捣，养护冠梁成型；

D、按照设计的分层开挖深度和坡度开挖，人工修整边坡，边坡放线定位土钉位置并标记，在标记位置钻孔，成孔中设置土钉和注浆管，注浆锚固土钉，然后在边坡上设置钢筋网和泄水管，钢筋网与坡面设有间隙，钢筋网连接土钉和边坡，然后在边坡上喷射混凝土，养护成型，设置第一层支护结构，第一层支护结构连接于冠梁上，再进行下一层边坡开挖；

E、下一层边坡开挖，设置钢围檩，钢围檩连接于围护桩，开挖至该层支护结构底标高后，设置该层支护结构，该层支护结构连接于钢围檩，下一层边坡开挖的同时，修整上一层边坡，在上一层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，确定桩间喷射砼限界并在桩间植入钢筋钉，在桩间设置钢筋网片，钢筋网片连接钢筋钉，采用潮喷法喷射混凝土；

F、重复步骤E直至开挖至距离基坑底层设计底部的1-2m处；

G、在基坑底部设置抗拔桩，抗拔桩采用旋挖钻机成孔、直升导管灌注混凝土成桩，抗拔桩完成后开挖至设计底标高，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A中，在基坑四周设置排水沟。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，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。

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

5.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，施作围护桩前设置护筒，护筒内径比桩径大20-40cm。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤D和E中，支护结构包括混凝土支撑、钢支撑和钢换撑。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，第一层支护结构包括混凝土支撑和钢支撑，中间层支护结构包括钢支撑，底层支护结构包括钢换撑。

8.根据权利要求6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，还包括基底验收。