CN113653068A - 一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，涉及建筑施工的技术领域。该施工方法，包括以下步骤：S1、勘测待施工位置的强度，并在下部岩石地层的强度满足不小于中风化石灰岩的强度的条件时进行支护施工；S2、在待施工位置进行复合基坑支护，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和钢管柱，或者，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和土钉墙。该施工方法，极大提高了施工效率和施工质量，明显降低了施工成本，缩短了工期。

Description

一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工的技术领域，尤其是涉及一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法。

背景技术

随着城市用地逐渐紧张，基坑工程向深度更深、地质结构更复杂、周边环境更多样的趋势发展。很多基坑工程因地下管线复杂、距离主干道或周边既有建筑近，需要进行垂直开挖，又因处在上软下硬的土岩结合地质条件中，使用灌注桩时需要深入下部坚硬岩石层的深度较大，大大提高了钻孔难度以及施工成本，且在灌注桩施工过程中一般使用泥浆护壁成孔，易出现漏浆、塌孔、桩底段嵌固深度不足等问题。

发明内容

为了解决在下部岩石层的钻孔难度以及降低施工成本，解决灌注桩施工过程中出现的漏浆、塌孔、桩底段嵌固深度不足等问题，本申请提供一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法。

本申请提供的一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，采用如下的技术方案：

一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，包括以下步骤：

S1、勘测待施工位置的强度，并在下部岩石地层的强度满足不小于中风化石灰岩的强度的条件时进行支护施工 ；

S2、在待施工位置进行复合基坑支护，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和钢管柱，或者，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和土钉墙。

在下部岩石层的强度满足不小于中风化石灰岩的强度的条件下，进行深化设计，将普通的灌注桩深化为吊脚桩。

通过采用上述技术方案，不需要再钻孔到拟建建筑物的底标高处，极大提高了施工效率和施工质量，明显降低了施工成本，缩短了工期。

优选的，吊脚桩的施工方法包括以下步骤：

S21、旋挖机垂直向下旋挖以形成吊脚桩孔，吊脚桩孔的底段以下部岩石地层作为桩护壁，在吊脚桩孔内放置钢护筒；

S22、在钢护筒内放置钢筋笼；

S23、向钢护筒及钢筋笼内浇筑混凝土；

S24、起拔钢护筒。

通过采用上述技术方案，此成孔方式可完全避免漏浆、塌孔的问题。

优选的，吊脚桩孔深入下部岩石地层的高度为4-5m。

通过采用上述技术方案，可保证吊脚桩在下部岩石地层的嵌固深度。

优选的，钢护筒设置在旋挖机上，随旋挖机旋挖吊脚桩孔时沉入吊脚桩孔内。

优选的，钢护筒包括一个首节护筒和至少一个标准节护筒，首节护筒先随旋挖机沉入吊脚桩孔，当首节护筒沉入吊脚桩孔12/14-13/14时，将标准节护筒与首节护筒固定连接，标准节护筒随旋挖机继续沉入吊脚桩孔。

优选的，钢护筒露出吊脚桩孔的高度为0.3m。

优选的，在旋钻机上固定设置连接机构，连接机构与钢护筒的卡槽连接。

优选的，首节护筒与标准节护筒之间以及标准节护筒与标准节护筒之间通过螺栓连接。

螺栓为高强螺栓，通过采用上述技术方案，可避免上层杂填区域碎石对钢护筒连接处的侧压力，紧固严密，还可满足刚度、强度及防漏的要求。

优选的，首节护筒的长度为4.2m，标准节护筒的长度为3.0m。

优选的，在钢护筒上设置抑尘机构。

优选的，在钢筋笼的主筋外侧设置定位卡。

优选的，在钢筋笼主筋靠近桩头的一端分别套上PVC管，并用胶带封住PVC与主筋之间的缝隙。

通过采用上述技术方案，可避免靠近桩头的钢筋与混凝土发生握裹，既便于截桩机破除桩头，也可以保证破除桩头后的桩头主筋的长度。

综上所述，本申请具有如下的有益技术效果：

1.本申请提供的基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，极大提高了施工效率和施工质量，明显降低了施工成本，缩短了工期。

2.本申请提供的基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，可完全避免漏浆、塌孔的问题；可保证吊脚桩在下部岩石地层的嵌固深度。

附图说明

图1是本申请实施例的施工方法的流程图；

图2是本申请实施例的吊脚桩、锁脚梁和钢管柱的复合基坑支护的结构示意图；

图3是本申请实施例的吊脚桩、锁脚梁和土钉墙的复合基坑支护的结构示意图；

图4是本申请实施例的抑尘机构。

附图标记说明：1、吊脚桩；2、锁脚梁；3、钢管柱；4、拟建建筑物底标高；5、土钉墙；601、三向入水部；602、连接软管；603、双向连接部；604、喷头；605、固定部。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，包括以下步骤：

S1、勘测待施工位置的强度，勘测待施工位置的强度，并在下部岩石地层的强度满足不小于中风化石灰岩的强度的条件时进行支护施工；

S2、待施工位置采用吊脚桩1、锁脚梁2和钢管柱3的复合基坑支护，或者，采用吊脚桩1、锁脚梁2和土钉墙5的复合基坑支护。

基坑支护方案设计时，根据地勘报告明确下部岩石地层的分布区域和标高，对应下部岩石地层的承载力选型计算，岩石地层承载力满足要求的可使用本申请提供的复合基坑支护。钢管柱3为微型钢管柱。上述复合基坑支护均以拟建建筑物底标高5为基础。

该施工方法适合待施工位置周边环境及地下管线复杂；或者，距离主干道或周边既有建筑近，需要垂直开挖；或者，处于上软下硬的土岩结合的地质条件。

该施工方法，在充分利用下部岩石地层高承载力的条件下，将满足条件的部分灌注桩深化为吊脚桩，可缩短桩长，节省材料，极大提高了施工效率和施工质量，明显降低了施工成本，缩短了工期。

作为一种实施方式，吊脚桩的施工方法包括以下步骤：

S21、旋挖机垂直向下旋挖以形成吊脚桩孔，吊脚桩孔的底段以下部岩石地层作为桩护壁，在吊脚桩孔内放置钢护筒；

S22、在钢护筒内放置钢筋笼；

S23、向钢护筒及钢筋笼内浇筑混凝土；

S24、起拔钢护筒。

其中，桩身定位，是根据提供的规划红线与边轴关系使用全站仪定出施工桩位基准轴线，再根据桩位控制轴线，按设计图所示尺寸逐一放桩位并定位桩，用“十字栓桩法”做好标识，并加以保护。

作为一种实施方式，吊脚桩孔深入下部岩石地层的高度为4-5m。

采用钢护筒跟进旋挖成孔的施工方法，在旋挖机旋挖成孔的过程中，钢护筒分节下沉直至下部坚硬的岩石面作为成桩护壁，同时探测吊脚桩位置的岩石层深度，继续向下旋挖4-5米，以保证吊脚桩在下部风化岩层的嵌固深度，此成孔方式可完全避免漏浆、塌孔。

钢护筒设置在旋挖机上，随旋挖机旋挖吊脚桩孔时沉入吊脚桩孔内。

钢护筒包括一个首节护筒和至少一个标准节护筒，首节护筒先随旋挖机沉入吊脚桩孔，当首节护筒沉入吊脚桩孔12/14-13/14时，将标准节护筒与首节护筒固定连接，标准节护筒随旋挖机继续沉入吊脚桩孔。

钢护筒安装

钢护筒采用钢板在厂家集中卷制加工制作，根据工程设计要求钢护筒分节制作，本实施例要求首节护筒长4.2m，标准节护筒长3.0m，其中1000m钢护筒的内径为1000mm，外径为1100mm；800mm钢护筒的内径为800mm，外径为900mm，钢护筒的孔径要准确，连接顺直，且要有一定的刚度。钢护筒连接使用高强度连接机构，该连接机构可以固定在旋钻机上，连接钢护筒时，可直接对准钢护筒卡槽直接连接。

使用旋挖机配合钢护筒沉入吊脚桩孔内，钢护筒分节下沉，控制钢护筒的高度高于吊脚桩孔口的高度为0.3m，用于与下一节钢护筒连接，重复此步骤，分节沉入钢护筒，直至到达中风化岩层，记录入岩时的吊脚桩孔的深度；首节护筒与标准节护筒之间以及标准节护筒与标准节护筒之间均通过高强度螺栓连接，可避免上层杂填区域碎石对钢护筒连接处的侧压力，紧固严密，还可满足刚度、强度及防漏的要求。

在钢护筒上设置抑尘机构。参考图4，抑尘机构包括三向入水部601、连接软管602、双向连接部603、喷头604、固定部605，通过三向入水部与现场临水系统接驳，连接软管通过双向接头部连接为环形，连接软管每段长度设定为0.5米，环形周长根据现场实际使用的护筒尺寸确定，必要时可根据护筒实际尺寸对最后一段连接软管进行裁剪，三向入水部和双向连接部的内侧加工有固定部，可将整体形成的环形装置固定在护筒最顶端，临水开关打开后，可在钻孔口部形成喷雾，阻止成孔时产生的扬尘飞出钻孔，在源头处保证现场的文明施工。

吊脚桩孔成孔后的清理和验孔

旋钻机连接钢护筒压入杂填土内，直至钢护筒完全落入岩石层，使用旋钻机钻头挖至支护桩设计的基底标高。成孔后用超声波成孔检测技术对清理完成的孔位检测，确定孔深、垂直度以及底部沉渣厚度，确认合格后请相关单位人员验收，此项应和入岩时的桩孔深度验算复核，保证吊脚桩在岩石层的嵌固深度。

钢筋笼的制作及吊装

为保证钢筋笼的混凝土保护层厚度，在主筋外侧设置定位卡，在靠近桩头部位的钢筋笼主筋上全部套上PVC管，同时使用透明胶带将PVC管与主筋上的缝隙封严，可避免靠近桩头的钢筋与混凝土发生握裹，既便于截桩机破除桩头，又可以保证破除桩头后的桩头主筋长度。钢筋笼制作完成经验收合格后可采用汽车吊或塔吊下放钢筋笼。

吊脚桩孔混凝土的灌注

导管吊入吊脚桩孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好；导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管底部距孔底（孔底沉渣面）的高度，一般为300-500mm；导管全部入孔后，计算导管柱总厂和导管底部位置，并再次测定孔底沉渣厚度，若超过规定，应再次清孔。

首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中1.2m以上，首批砼灌注正常后，应连续不断灌注砼，严禁途中停工；在灌注过程中，应经常用侧锤探测砼面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深；探测次数不少于所适用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度，以保证导管的合理埋深。

钢护筒的起拔

混凝土导管固定于钻机钻杆，钢护筒和钻机液压顶驱式动力头连接固定，开始起拔钢护筒，在超深复杂土岩组合地质的情况下，起拔过程严格控制速度，起拔速度不宜过快，并对连接头的稳定时时监控，每次起拔一节钢护筒，保证钢护筒底标高低于混凝土面，循环往复直至桩顶标高满足设计要求，且不应低于设计标高500mm，以便清除桩顶部的浮浆渣层，桩顶灌注完毕后，应探测桩顶面的实际标高。

通过采用上述技术方案，可避免靠近桩头的钢筋与混凝土发生握裹，既便于截桩机破除桩头，也可以保证破除桩头后的桩头主筋的长度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于上软下硬岩石地层的深基坑支护的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、勘测待施工位置的强度，并在下部岩石地层的强度满足不小于中风化石灰岩的强度的条件时进行支护施工；

S2、在待施工位置进行复合基坑支护，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和钢管柱，或者，复合基坑支护包括吊脚桩、锁脚梁和土钉墙。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，吊脚桩的施工方法包括以下步骤：

S21、旋挖机垂直向下旋挖以形成吊脚桩孔，吊脚桩孔的底段以下部岩石地层作为桩护壁，在所述吊脚桩孔内放置钢护筒；

S22、在钢护筒内放置钢筋笼；

S23、向钢护筒及钢筋笼内浇筑混凝土；

S24、起拔钢护筒。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，吊脚桩孔深入下部岩石地层的高度为4-5m。

4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，钢护筒设置在旋挖机上，随旋挖机旋挖吊脚桩孔时沉入吊脚桩孔内。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，钢护筒包括一个首节护筒和至少一个标准节护筒，首节护筒先随旋挖机沉入吊脚桩孔，当首节护筒沉入吊脚桩孔12/14-13/14时，将标准节护筒与首节护筒固定连接，标准节护筒随旋挖机继续沉入吊脚桩孔。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，首节护筒与标准节护筒之间以及标准节护筒与标准节护筒之间通过螺栓连接。

7.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，在钢护筒上设置抑尘机构。

8.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在钢筋笼的主筋外侧设置定位卡。

9.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在钢筋笼主筋靠近桩头的一端分别套上PVC管，并用胶带封住PVC与主筋之间的缝隙。

Images