CN116657610A - 软土地区超深基坑组合支撑方法 - Google Patents
软土地区超深基坑组合支撑方法 Download PDFInfo
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Abstract
软土地区超深基坑组合支撑方法包括封闭型止水系统施工;一次挖土并进行第一个开口型工作平台施工;桩柱一体化结构施工;导向预制桩的施工;预制板生产制作;第一预制板插设施工;二次挖土设置第一道平面支撑系统;三次挖土进行第二预制板插设施工,并在第二预制板顶部的高度处设置第二道平面支撑系统;四次挖土设置第三道平面支撑系统;五次挖土进行第三预制板插设以及第二个开口型工作平台的施工,然后在第三预制板顶部的高度处设置第四道平面支撑系统;六次挖土至第三预制板中部的位置后进行底部筏板的施工,完成软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业。本发明简化了支护流程,降低了繁琐的拆除构件的数量,优化了施工流程,提升了工效。
Description
技术领域
本申请涉及土木工程技术领域,具体涉及一种软土地区超深基坑组合支撑方法。
背景技术
当前,基坑施工中常采用的支护开挖方法主要有:简易支护法、基槽支护法、斜柱支撑、锚式支撑以及墙式支撑法。然后当这些技术用于软土地区超深基坑时,往往会出现一些不妥的地方,如简易支护法不仅开挖深度较小,还需要进行放坡处理,不适用于市区深基坑之中;而基槽支护法的开挖深度也是有限的,常适用于5~10m的基坑;斜柱支撑采用的是先放坡开挖后进行回填斜向支护的方式,止水效果不佳,对于深厚软基的深基坑不太适用;锚式支撑以土钉锚、锚杆以及锚索为主,但是对于市区内的基坑,锚的打设会影响到周边的建筑,不宜大规模采用;墙式支撑法又包括水泥土墙、板墙以及地下连续墙,对于水泥土墙和板墙,需要设置复杂的内撑体系,造成施工机械进出不便,进而影响工程进度;而地下连续墙虽然不需要复杂的内撑结构,但是地连墙的造价最高,经济性最差,施工周期也较长,而且注浆护壁污染环境。
鉴于此,亟须一种经济可行、低碳环保、技术可靠、适用性强的软土地区超深基坑组合支撑方法显得十分重要。
发明内容
本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种软土地区超深基坑组合支撑方法。
为了实现上述申请目的,本申请采用了以下技术方案:一种软土地区超深基坑组合支撑方法包括:
S00、封闭型止水系统施工:分别进行斜向倒屋顶型止水帷幕与侧向阶梯型止水帷幕的施工;
其中,侧向阶梯型止水帷幕的深度始终沿着斜向倒屋顶型止水帷幕的深度进行阶梯状对称变化,二者始终相交,并最终形成封闭型止水系统;
S10、一次挖土并进行第一个开口型工作平台施工:针对封闭型止水系统内的坑内土进行第一次开挖;
开挖深度至封闭型止水系统的中部位置,开挖形状为倒梯形,然后在该深度处采用砂土或三合土施作柔性垫层,柔性垫层两侧与倒屋顶型止水帷幕相接;
在柔性垫层上布设钢筋和侧模,进行开口型工作平台的现浇作业,中部设为开口状,作为取土口。
S20、桩柱一体化结构施工:在开口型工作平台上进行多组桩柱一体化结构的施工;
埋在土中的为桩基,桩基的深度超出基坑底部的深度并直接施工至设计深度;露出土的为结构柱,用于后期进行基坑的组合支撑;
随着土体的开挖,桩基与结构柱的长度变化,形成的桩柱一体化结构与开口型工作平台通过各自钢筋笼的固结连接形成一体;
S30、导向预制桩的施工:在工厂内预制成型导向预制桩;
在施工的预定桩位上先进行静钻或引孔作业,然后再将导向预制桩分单元地精准吊拼植入;
S40、预制板生产制作:在工厂内预制成型第一预制板、第二预制板以及第三预制板;
预制板的宽度根据导向预制桩的间距而定,第三预制板的厚度>第二预制板的厚度>第一预制板的厚度;
在预制板两端均内置滑扣,该滑扣能够沿着导向预制桩的外置滑槽吻合卡扣上下移动;
其中,滑扣为内凹的C型钢管,该C型钢管的外侧背设置小型背肋,并在预制板生产时作为侧边模板设置在其两侧端部的,最终形成一体;
第一预制板、第二预制板以及第三预制板的长度相同,记为L,并沿着导向预制桩外侧的三排滑槽由外及里地、由上到下地分别插设在相邻导向预制桩之间;
第一预制板与第二预制板之间以及第二预制板与第三预制板之间需设置搭接长度,该搭接长度为1/3L;
S50、第一预制板插设施工:导向预制桩施工以及预制板生产制作完成后,沿着基坑四周,顺着导向预制桩最外侧的一排滑槽,逐步分单元地、由上到下的、插入并搭接密封好第一预制板,直到第一预制板的入土总长度达到L为止;
S60、二次挖土至1/3第一预制板的深度后设置第一道平面支撑系统:第一预制板插设完成后,开始二次挖土;
二次挖土及以后的开挖,封闭型止水系统与坑内土同深度同步挖除;
二次挖土从基坑四周开始挖土,并挖至1/3第一预制板深度为止,然后在该深度处开始设置第一道平面支撑系统;
S70、三次挖土至2/3第一预制板的深度后进行第二预制板插设施工,并在第二预制板顶部的高度处设置第二道平面支撑系统:第一道平面支撑系统施工完成后,开始三次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至2/3第一预制板的深度为止;
在该深度处进行第二预制板的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑四周,顺着导向预制桩中间排的滑槽,逐步分单元的、由上到下的、插入并搭接密封好第二预制板;
第二预制板的入土总长度达到L,此时,第一预制板与第二预制板之间的搭接长度为1/3L;
第二预制板插设施工完成后,参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在第二预制板顶部的高度处完成第二道平面支撑系统的作业;
S80、四次挖土至1/3第二预制板的深度后设置第三道平面支撑系统:第二道平面支撑系统施工完成后,开始四次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至1/3第二预制板的深度为止;
参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在1/3第二预制板的深度处设置第三道平面支撑系统;
S90、五次挖土至2/3第二预制板的深度后同步进行第三预制板插设以及第二个开口型工作平台的施工,在第三预制板顶部的高度处设置第四道平面支撑系统:第三道平面支撑系统施工完成后,开始第五次挖土,并将封闭型止水系统全部挖除,至2/3第二预制板的深度为止;
在该深度处进行第三预制板的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑四周,顺着导向预制桩最内侧的一排滑槽,逐步分单元地、由上到下的、插入并搭接密封好第三预制板;
第三预制板的入土总长度达到L,此时,第二预制板与第三预制板之间的搭接长度为1/3L。然后参考S10步骤中开口型工作平台的施工,在第三预制板顶部的高度处完成第二个口型工作平台的作业;
参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在第三预制板顶部的高度处设置第四道平面支撑系统;
S100、六次挖土至第三预制板中部的位置后进行底部筏板的施工,完成软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业:第四道平面支撑系统施工完成后,开始第六次挖土,至第三预制板中部左右的位置处;
进行封底垫层的施工,待封底垫层施工硬化后进行底部筏板的钢筋笼绑扎、支模以及现浇混凝土的施工,待底部筏板硬化后即完成软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业。
进一步地,S00步骤中,斜向倒屋顶型止水帷幕的施工作业是从基坑两侧相向地沿着设定倾角进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,最终在基坑中部汇合形成帷幕屋顶线,且斜向倒屋顶型止水帷幕的单侧长度与基坑深度一致;侧向阶梯型止水帷幕的施工作业是从基坑的另外两侧沿着斜向倒屋顶型止水帷幕的方向,从两侧向中间逐步阶梯型加长地进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,在帷幕屋顶线处汇合形成侧向阶梯型止水帷幕。
进一步地,S00步骤中,利用SMW 工法桩的工艺 , 在侧向阶梯型止水帷幕内再插入工字钢。
进一步地,S30步骤中,导向预制桩分为导向预制角桩与导向预制边桩。
进一步地,S30步骤中,导向预制角桩为矩形桩,预制时,在导向预制角桩相邻的两侧边分别嵌入三排滑槽。
进一步地,S30步骤中,导向预制边桩预制时,在导向预制边桩相对的两侧边分别对称地嵌入三排外置的滑槽。
进一步地,S30步骤中,滑槽为外突O型轨道,并在两种导向预制桩生产时焊接到其钢筋笼内,形成一体。
进一步地,S60步骤中,平面支撑系统包括分叉角部支撑和水平支撑。
进一步地,S60步骤中,结构柱上设置抱箍式牛腿,导向预制边桩的内侧面打设膨胀螺栓孔,然后安装相应的牛腿,而导向预制角桩相邻的两个内侧面分别打设膨胀螺栓孔,然后再安装相应的转角牛腿形成分叉角部支撑和水平支撑。
进一步地,分叉角部支撑、水平支撑均采用型钢制作。
与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:
1)与开口型的搅拌桩或旋喷桩止水帷幕相比,本发明中的封闭型止水系统不仅能够有效缩短止水帷幕的打设长度,且还能形成止水闭环;此外,还可以在斜向倒屋顶型止水帷幕上部直接挖土,无需再支护,避免了常规止水帷幕中边挖土边支护的双重繁琐步骤,因此,本发明具有显著的技术和经济优势。
2)与地下连续墙结构相比,本发明采用预制装配式、分单元逐步安装的导向预制桩与预制板的组合形式,不仅提高了施工效率,还能够较大程度地降低工程造价,无需注浆护壁,增强了环保效果;此外,所用的预制板分厚度进行安装使用,基坑的开挖越深,预制板的厚度越大,不仅安排科学,还能进一步地降低了材料耗损,故本发具有显著的技术、经济和环保效益。
3)本发明借助封闭型止水系统预先形成开口型工作平台,然后在该平台上进行建筑地下主体(即“桩柱一体化结构”)的施工,且所形成的开口型工作平台在后期也可形成地下室的楼板,能够提升后期地下室的施工进度;此外,开口型工作平台与桩柱一体化结构固结在一起,开口型工作平台起到连系梁的作用,能有效提升桩柱一体化结构的水平抗力,进而提升了其支护能力。
4)与基坑中常用的支护开挖方式相比,本发明采用桩柱一体化结构与平面支撑系统所形成的组合支护开挖体系,简化了支护流程,且后期只需拆除平面支撑系统即可,降低了繁琐的拆除构件的数量,优化了施工流程,提升了工效。
附图说明
图1是封闭型止水系统的立面图;
图2是封闭型止水系统的俯视图;
图3是封闭型止水系统的三维示意图;
图4是第一个开口型工作平台施工立面图;
图5是第一个开口型工作平台施工平面图;
图6是桩柱一体化结构施工立面图;
图7是桩柱一体化结构施工平面图;
图8是导向预制桩的施工立面图;
图9是导向预制桩的施工平面图;
图10是第一预制板插设施工立面图;
图11是第一预制板在转角处的安装示意图;
图12是第一道平面支撑系统立面图;
图13是第一道平面支撑系统的平面图;
图14是第二道平面支撑系统施工的立面图;
图15是第二预制板插设施工后的平面图;
图16是第二预制板在转角处的安装示意图;
图17是第三道平面支撑系统立面图;
图18是第二个开口型工作平台和第四道平面支撑系统的立面图;
图19是第三预制板插设施工后的平面图;
图20是第三预制板在转角处的安装示意图;
图21是软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业完成后的立面图;
图22是软土地区超深基坑组合支撑的开挖施工工艺流程图。
图中,1、基坑;2、斜向倒屋顶型止水帷幕;3、帷幕屋顶线;4、侧向阶梯型止水帷幕;5、坑内土;6、地面;7、开口型工作平台;8、柔性垫层;9、取土口;10、桩柱一体化结构;101、桩基;102、结构柱;11、导向预制桩;111、导向预制角桩;112、导向预制边桩;12、第一预制板;13、第二预制板;14、第三预制板;15、滑扣;16、滑槽;17、底部筏板;18、分叉角部支撑;19、水平支撑;20、封底垫层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本申请的披露中,术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本申请的限制。
结合说明书附图,从图1至图22对本发明的技术方案作进一步说明软土地区超深基坑组合支撑的开挖施工工艺的流程见图22所示,具体地包括如下实施步骤:
S00、封闭型止水系统施工:
如图1至图3所示,封闭型止水系统是借鉴深层水泥搅拌法或高压旋喷注浆法搭接施工的工艺,包括斜向倒屋顶型止水帷幕2与侧向阶梯型止水帷幕4的施工;斜向倒屋顶型止水帷幕2的作业是从基坑1两侧相向地沿着一定的倾角进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,最终在基坑1中部汇合形成帷幕屋顶线3,且斜向倒屋顶型止水帷幕2的单侧长度与基坑1深度一致;同步地,侧向阶梯型止水帷幕4的作业是从基坑1的另外两侧沿着斜向倒屋顶型止水帷幕2的方向,从两侧向中间逐步阶梯型加长地进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,在帷幕屋顶线3处汇合形成侧向阶梯型止水帷幕4;侧向阶梯型止水帷幕4的深度始终是沿着斜向倒屋顶型止水帷幕2的深度进行阶梯状对称变化的,二者始终相交,并最终形成封闭型止水系统。此外,如有需要,为了增强侧向阶梯型止水帷幕4的侧向约束力,还可以借鉴SMW工法桩的工艺,在侧向阶梯型止水帷幕4内再插入工字钢,以抵抗土压力、稳定坑壁。
S10、一次挖土并进行第一个开口型工作平台7施工:
如图4和图5所示,针对封闭型止水系统内的坑内土5进行第一次开挖;在一次挖土时,是不能挖除封闭型止水系统的;其开挖深度至封闭型止水系统的中部位置,开挖形状为倒梯形,然后在该深度处采用砂土或三合土施作柔性垫层8,柔性垫层8两侧与倒屋顶型止水帷幕相接即可;最后借鉴钢筋混凝土结构的做法,在柔性垫层8上布设钢筋和侧模,进行开口型工作平台7的现浇作业,中部设为开口状,即为取土口9,方便后期的开挖坑内土5的作业。
S20、桩柱一体化结构10施工:
如图6和图7所示,借鉴一桩一柱式的土工建筑结构,在开口型工作平台7上进行多组桩柱一体化结构10的施工;埋在土中的为桩基101,桩基101的深度超出基坑1底部的深度并直接施工至设计深度;露出土的为结构柱102,用于后期进行基坑1的组合支撑;随着土体的开挖,桩基101与结构柱102的长度变化是此消彼长。所形成的桩柱一体化结构10与开口型工作平台7通过各自钢筋笼的固结连接形成一体。
S30、导向预制桩11的施工:
如图8和图9所示,导向预制桩11是在工厂内预制成型的装配式钢筋混凝土构件单元,分为导向预制角桩111与导向预制边桩112两种,其预制单元之间的接桩方式与常规预制桩的一致;导向预制桩11为矩形桩,预制时,对于导向预制角桩111,在其相邻的两侧边分别嵌入三排滑槽16;对于导向预制边桩112,在其相对的两侧边分别对称地嵌入三排外置的滑槽16;该滑槽16为外突O型轨道,采用钢材制作,并在导向预制桩11生产时焊接到其钢筋笼内,形成一体。导向预制桩11的施工是借鉴静钻根植或引孔植桩的工艺进行的,即在施工的预定桩位上先进行静钻或引孔作业,然后再将导向预制桩11分单元地精准吊拼植入。
S40、预制板生产制作:
预制板分为第一预制板12、第二预制板13以及第三预制板14,是在工厂内预制成型的装配式钢筋混凝土构件单元,其预制单元之间的上下搭接密封方式与常规预制板的一致;预制板的宽度根据导向预制桩11的间距而定,预制板的厚度随着基坑1开挖深度的增加而增加,用于抵抗越来越大的土压力,即第三预制板14的厚度>第二预制板13的厚度>第一预制板12的厚度;在借鉴CO型钢管桩围堰搭接技术的基础上,预制板两端均内置滑扣15,该滑扣15能够沿着导向预制桩11的外置滑槽16吻合卡扣上下移动,滑扣15为内凹的C型钢管,该C型钢管的外侧背设置小型背肋,便于与预制板牢靠连接增强摩擦力,并在预制板生产时作为侧边模板设置在其两侧端部的,最终形成一体;第一预制板12、第二预制板13以及第三预制板14的长度是相同的,记为L,并沿着导向预制桩11外侧的三排滑槽16由外及里地、由上到下地分别插设在相邻导向预制桩11之间;第一预制板12与第二预制板13之间以及第二预制板13与第三预制板14之间需设置搭接长度,该搭接长度为1/3L。
S50、第一预制板12插设施工:
如图10和图11所示,导向预制桩11施工以及预制板生产制作完成后,沿着基坑1四周,顺着导向预制桩11最外侧的一排滑槽16,逐步分单元地、由上到下地、插入并搭接密封好第一预制板12,直到第一预制板12的入土总长度达到L为止。
S60、二次挖土至1/3第一预制板12的深度后设置第一道平面支撑系统:
如图12和图13所示,第一预制板12插设完成后,开始二次挖土;二次挖土及以后的开挖,需要挖除相应的封闭型止水系统,即封闭型止水系统与坑内土5同深度同步挖除;二次挖土从基坑1四周开始挖土,并挖至1/3第一预制板12深度为止,然后在该深度处开始设置第一道平面支撑系统。平面支撑系统包括分叉角部支撑18和水平支撑19;导向预制桩11与结构柱102之间的分叉角部支撑18、水平支撑19是通过借鉴常规基坑1开挖施工中水平内撑两侧设置牛腿连接的方式得到的,即结构柱102上设置抱箍式牛腿,导向预制边桩112的内侧面打设膨胀螺栓孔,然后安装相应的牛腿,而导向预制角桩111相邻的两个内侧面分别打设膨胀螺栓孔,然后再安装相应的转角牛腿。分叉角部支撑18、水平支撑19均采用型钢制作。
S70、三次挖土至2/3第一预制板12的深度后进行第二预制板13插设施工,并在第二预制板13顶部的高度处设置第二道平面支撑系统:
如图14所示,第一道平面支撑系统施工完成后,开始三次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至2/3第一预制板12的深度为止;然后在该深度处,进行第二预制板13的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑1四周,顺着导向预制桩11中间排的滑槽16,逐步分单元的、由上到下的、插入并搭接密封好第二预制板13;第二预制板13的入土总长度也要达到L,此时,第一预制板12与第二预制板13之间的搭接长度为1/3L。第二预制板13插设施工完成后,参考S60步骤中平面支撑系统的做法,在第二预制板13顶部的高度处完成第二道平面支撑系统的作业。
S80、四次挖土至1/3第二预制板13的深度后设置第三道平面支撑系统:
如图15至图17所示,第二道平面支撑系统施工完成后,开始四次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至1/3第二预制板13的深度为止。然后参考S60步骤中平面支撑系统的做法,在1/3第二预制板13的深度处设置第三道平面支撑系统。
S90、五次挖土至2/3第二预制板13的深度后同步进行第三预制板14插设以及第二个开口型工作平台7的施工,然后在第三预制板14顶部的高度处设置第四道平面支撑系统:
如图18至图20所示,第三道平面支撑系统施工完成后,开始第五次挖土,并将封闭型止水系统全部挖除,至2/3第二预制板13的深度为止;然后在该深度处,进行第三预制板14的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑1四周,顺着导向预制桩11最内侧的一排滑槽16,逐步分单元的、由上到下的、插入并搭接密封好第三预制板14;第三预制板14的入土总长度也要达到L,此时,第二预制板13与第三预制板14之间的搭接长度为1/3L。然后参考S10步骤中开口型工作平台7的施工,在第三预制板14顶部的高度处完成第二个口型工作平台的作业。最后,参考S60步骤中平面支撑系统的做法,在第三预制板14顶部的高度处设置第四道平面支撑系统。
S100、六次挖土至第三预制板14中部的位置后进行底部筏板17的施工,完成软土地区超深基坑1组合支撑的开挖作业:
如图21所示,第四道平面支撑系统施工完成后,开始第六次挖土,至第三预制板14中部左右的位置处,然后进行封底垫层20的施工,封底垫层20可以借鉴素混凝土垫层的做法,待封底垫层20施工硬化后进行底部筏板17的钢筋笼绑扎、支模以及现浇混凝土的施工,待底部筏板17硬化后即完成软土地区超深基坑1组合支撑的开挖作业。
本申请未详述部分为现有技术,故本申请未对其进行详述。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
尽管本文较多地使用了基坑1、斜向倒屋顶型止水帷幕2、帷幕屋顶线3、侧向阶梯型止水帷幕4、坑内土5、地面6、开口型工作平台7、柔性垫层8、取土口9、桩柱一体化结构10、桩基101、结构柱102、导向预制桩11、导向预制角桩111、导向预制边桩112、第一预制板12、第二预制板13、第三预制板14、滑扣15、滑槽16、底部筏板17、分叉角部支撑18、水平支撑19、封底垫层20等术语,但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。
本申请不局限于上述最佳实施方式,任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上做任何变化,凡是具有与本申请相同或相似的技术方案,均落在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,包括如下施工步骤:
S00、封闭型止水系统施工:分别进行斜向倒屋顶型止水帷幕与侧向阶梯型止水帷幕的施工;
其中,侧向阶梯型止水帷幕的深度始终沿着斜向倒屋顶型止水帷幕的深度进行阶梯状对称变化,二者始终相交,并最终形成封闭型止水系统;
S10、一次挖土并进行第一个开口型工作平台施工:针对所述封闭型止水系统内的坑内土进行第一次开挖;
开挖深度至封闭型止水系统的中部位置,开挖形状为倒梯形,然后在该深度处采用砂土或三合土施作柔性垫层,柔性垫层两侧与倒屋顶型止水帷幕相接;
在柔性垫层上布设钢筋和侧模,进行开口型工作平台的现浇作业,中部设为开口状,作为取土口。
S20、桩柱一体化结构施工:在开口型工作平台上进行多组桩柱一体化结构的施工;
埋在土中的为桩基,桩基的深度超出基坑底部的深度并直接施工至设计深度;露出土的为结构柱,用于后期进行基坑的组合支撑;
随着土体的开挖,桩基与结构柱的长度变化,形成的桩柱一体化结构与开口型工作平台通过各自钢筋笼的固结连接形成一体;
S30、导向预制桩的施工:在工厂内预制成型导向预制桩;
在施工的预定桩位上先进行静钻或引孔作业,然后再将导向预制桩分单元地精准吊拼植入;
S40、预制板生产制作:在工厂内预制成型第一预制板、第二预制板以及第三预制板;
预制板的宽度根据导向预制桩的间距而定,第三预制板的厚度>第二预制板的厚度>第一预制板的厚度;
在预制板两端均内置滑扣,该滑扣能够沿着导向预制桩的外置滑槽吻合卡扣上下移动;
其中,滑扣为内凹的C型钢管,该C型钢管的外侧背设置小型背肋,并在预制板生产时作为侧边模板设置在其两侧端部的,最终形成一体;
第一预制板、第二预制板以及第三预制板的长度相同,记为L,并沿着导向预制桩外侧的三排滑槽由外及里地、由上到下地分别插设在相邻导向预制桩之间;
第一预制板与第二预制板之间以及第二预制板与第三预制板之间需设置搭接长度,该搭接长度为1/3L;
S50、第一预制板插设施工:导向预制桩施工以及预制板生产制作完成后,沿着基坑四周,顺着导向预制桩最外侧的一排滑槽,逐步分单元地、由上到下的、插入并搭接密封好第一预制板,直到第一预制板的入土总长度达到L为止;
S60、二次挖土至1/3第一预制板的深度后设置第一道平面支撑系统:第一预制板插设完成后,开始二次挖土;
二次挖土及以后的开挖,封闭型止水系统与坑内土同深度同步挖除;
二次挖土从基坑四周开始挖土,并挖至1/3第一预制板深度为止,然后在该深度处开始设置第一道平面支撑系统;
S70、三次挖土至2/3第一预制板的深度后进行第二预制板插设施工,并在第二预制板顶部的高度处设置第二道平面支撑系统:第一道平面支撑系统施工完成后,开始三次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至2/3第一预制板的深度为止;
在该深度处进行第二预制板的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑四周,顺着导向预制桩中间排的滑槽,逐步分单元的、由上到下的、插入并搭接密封好第二预制板;
第二预制板的入土总长度达到L,此时,第一预制板与第二预制板之间的搭接长度为1/3L;
第二预制板插设施工完成后,参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在第二预制板顶部的高度处完成第二道平面支撑系统的作业;
S80、四次挖土至1/3第二预制板的深度后设置第三道平面支撑系统:第二道平面支撑系统施工完成后,开始四次挖土,并同步挖除相应的封闭型止水系统,至1/3第二预制板的深度为止;
参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在1/3第二预制板的深度处设置第三道平面支撑系统;
S90、五次挖土至2/3第二预制板的深度后同步进行第三预制板插设以及第二个开口型工作平台的施工,在第三预制板顶部的高度处设置第四道平面支撑系统:第三道平面支撑系统施工完成后,开始第五次挖土,并将封闭型止水系统全部挖除,至2/3第二预制板的深度为止;
在该深度处进行第三预制板的插设施工,参考S50步骤中预制板插设施工,沿着基坑四周,顺着导向预制桩最内侧的一排滑槽,逐步分单元地、由上到下的、插入并搭接密封好第三预制板;
第三预制板的入土总长度达到L,此时,第二预制板与第三预制板之间的搭接长度为1/3L。然后参考S10步骤中开口型工作平台的施工,在第三预制板顶部的高度处完成第二个口型工作平台的作业;
参考S60步骤中第一道平面支撑系统的做法,在第三预制板顶部的高度处设置第四道平面支撑系统;
S100、六次挖土至第三预制板中部的位置后进行底部筏板的施工,完成软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业:第四道平面支撑系统施工完成后,开始第六次挖土,至第三预制板中部左右的位置处;
进行封底垫层的施工,待封底垫层施工硬化后进行底部筏板的钢筋笼绑扎、支模以及现浇混凝土的施工,待底部筏板硬化后即完成软土地区超深基坑组合支撑的开挖作业。
2.如权利要求1所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S00步骤中,所述斜向倒屋顶型止水帷幕的施工作业是从基坑两侧相向地沿着设定倾角进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,最终在基坑中部汇合形成帷幕屋顶线,且斜向倒屋顶型止水帷幕的单侧长度与基坑深度一致;所述侧向阶梯型止水帷幕的施工作业是从基坑的另外两侧沿着斜向倒屋顶型止水帷幕的方向,从两侧向中间逐步阶梯型加长地进行深层水泥搅拌或高压旋喷注浆的施工,在帷幕屋顶线处汇合形成侧向阶梯型止水帷幕。
3.如权利要求2所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S00步骤中,利用SMW工法桩的工艺,在侧向阶梯型止水帷幕内再插入工字钢。
4.如权利要求1所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S30步骤中,所述导向预制桩分为导向预制角桩与导向预制边桩。
5.如权利要求4所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S30步骤中,所述导向预制角桩为矩形桩,预制时,在所述导向预制角桩相邻的两侧边分别嵌入三排滑槽。
6.如权利要求5所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S30步骤中,所述导向预制边桩预制时,在导向预制边桩相对的两侧边分别对称地嵌入三排外置的滑槽。
7.如权利要求6所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S30步骤中,所述滑槽为外突O型轨道,并在两种导向预制桩生产时焊接到其钢筋笼内,形成一体。
8.如权利要求4-7任意一项所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S60步骤中,所述平面支撑系统包括分叉角部支撑和水平支撑。
9.如权利要求8所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,S60步骤中,所述结构柱上设置抱箍式牛腿,所述导向预制边桩的内侧面打设膨胀螺栓孔,然后安装相应的牛腿,而导向预制角桩相邻的两个内侧面分别打设膨胀螺栓孔,然后再安装相应的转角牛腿形成分叉角部支撑和水平支撑。
10.如权利要求8所述的软土地区超深基坑组合支撑方法,其特征在于,所述分叉角部支撑、所述水平支撑均采用型钢制作。
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