CN111648373B - 一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于围护桩缺口支护技术领域，具体为一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，解决了背景技术中的技术问题，其利用槽钢加竹胶板作为挡土板分层支挡土体，竹胶板侧还设有草帘，将槽钢锚固于两侧相邻的围护桩之间，之后挂网喷锚，随开挖深度分层加固直至基底。该施工工艺解决了城市主干道上由于地下管线众多无法迁改，或迁改费用较高、迁改时间较长而导致围护桩结构不能闭合的技术难题，减少了城市地下管线对城市地铁施工的影响，节约迁改时间及费用，缩短了施工工期，为后续施工提供了有利条件，围护桩缺口处施工可以与深基坑周边挂网喷锚平行作业，能保证安全有序的施工，提高了施工功效，操作简单，施工安全。

Description

一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺

技术领域

本发明属于围护桩缺口支护技术领域，具体为一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺。

背景技术

随着交通网络的发展，城市轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分，城市轨道交通工程也日益增多。在地铁施工中需要开挖20米左右的深基坑，在深基坑的侧壁需要浇设围护桩。在城市地铁施工中，经常会遇到城市地下管线众多无法迁改或迁改费用较高、迁改时间较长可能影响工期的情况，导致基坑围护桩结构不能闭合，这就造成了深基坑开挖困难的技术难题。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中的技术问题，提供了一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，包括以下步骤：

步骤一：施工围护桩前对地下管线进行探挖，明确地下管线准确位置，然后进行围护桩施工，最终在地下管线对应位置处形成围护桩缺口；

步骤二：机械分层开挖基坑，分层厚度控制在0.5-1m，在围护桩缺口位置处往外侧扩挖一定厚度；

步骤三：在围护桩缺口位置处的侧壁上施工水平布置的高压旋喷桩；高压旋喷桩的施工工艺按标准执行；采用注浆加固的措施使围护桩缺口位置处外侧土体固化密实，高压旋喷桩自身具有整体性及封水效果，从而减小了对围护结构的压力；

步骤四：在机械开挖的基础上继续对围护桩缺口位置处进行人工向外侧扩挖，最终向外侧扩挖的土体厚度满足能放置草帘和竹胶板，清理围护桩缺口处两相对围护桩之间的土体，露出两侧围护桩的混凝土侧壁；

步骤五：在两侧围护桩的上部和下部的相对位置上均打眼并植入锚固钢筋，且锚固钢筋伸出围护桩桩面一定长度；

步骤六：在两侧围护桩下部的锚固钢筋之间焊接横跨围护桩缺口的下层槽钢，下层槽钢的槽口朝上；

步骤七：在下层槽钢中安装草帘和竹胶板，草帘靠近基坑外侧，竹胶板靠近基坑内侧，草帘和竹胶板的总厚度刚好能卡在下层槽钢的两槽壁之间，竹胶板和草帘的长度与围护桩缺口的宽度相等，竹胶板和草帘的高度为该层基坑向下开挖厚度；

步骤八：在下层槽钢的两端埋设引流管，引流管的进水口位于草帘处，且引流管的进水口采用透水土工布包裹；引流管的出口延伸至基坑内；

步骤九：在两侧围护桩上部的锚固钢筋之间焊接横跨围护桩缺口的上层槽钢，上层槽钢的槽口朝下，利用上层槽钢将草帘和竹胶板的上端包裹；

步骤十：焊接钢筋网片，所述钢筋网片与靠近基坑一侧的上层槽钢和下层槽钢相固定；

步骤十一：按设计要求在钢筋网片上喷射混凝土，且在每层钢筋网片的下部留设一定高度暂不喷射，用于和下层钢筋网片的混凝土搭接，围护桩缺口处喷射的混凝土的厚度保证该混凝土面与基坑侧壁上其他位置处的混凝土面齐平；

步骤十二：重复步骤二至步骤示十一，继续开挖下层基坑，挖至地下管线时跨越地下管线然后继续按以上步骤进行，直到整个基坑开挖完毕。

本发明的有益效果是：通过本发明所述施工工法进行富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工，解决了城市主干道上由于地下管线众多无法迁改，或迁改费用较高、迁改时间较长而导致围护桩结构不能闭合的技术难题，减少了城市地下管线对城市地铁施工的影响，节约迁改时间及费用，缩短了施工工期，为后续施工提供了有利条件，围护桩缺口处施工可以与深基坑周边挂网喷锚平行作业，能保证安全有序的施工，不受机械维修及进出场等条件限制，提高了施工功效，操作简单，施工安全，均使用场内已有小型设备，节省了大型机械的使用费用，取得了良好的社会经济效益。

附图说明

图1为本发明所述的施工工艺的流程图。

图2为本发明所述的深基坑围护桩缺口加固构造的平面结构示意图。

图3为本发明所述的深基坑围护桩缺口加固构造的立面结构示意图。

图中：1-围护桩；2-地下管线；3-围护桩缺口；4-基坑；5-高压旋喷桩；6-草帘；7-竹胶板；8-锚固钢筋；9-下层槽钢；10-引流管；11-上层槽钢；12-钢筋网片 。

具体实施方式

参照图1、2、3，对本发明所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺进行详细说明。

实施例：

一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，包括以下步骤，如图1所示：

步骤一：施工围护桩1前对地下管线2进行探挖，明确地下管线2准确位置，并挂贴醒目标志，然后进行围护桩1施工，最终在地下管线2对应位置处形成围护桩缺口3，具体如图2、3所示；

步骤二：机械分层开挖基坑4，分层厚度控制在0.5-1m，在围护桩缺口3位置处往外侧扩挖一定厚度；具体操作时，按照边开挖边支护的原则，分层厚度控制在1m，在围护桩缺口3位置处机械往外侧扩挖0.2m的厚度；

步骤三：在围护桩缺口3位置处的侧壁上施工水平布置的高压旋喷桩5；高压注浆采用高压旋喷桩5工艺，按照高压旋喷桩5成桩直径0.5-0.6m布置桩位，同一层高压旋喷桩5的桩间距为0.4-0.5m，上下层高压旋喷桩5的层间距为0.4-0.5m，高压旋喷桩5水平并垂直于基坑4侧壁布置，桩长3-5m；排好钻孔位置，将桩机移到指定位置对好桩位，桩机到达标定孔位后对中、调平、校正钻杆角度，确保水平度误差在1.0%以内；根据水灰比1：0.5拌制水泥浆，水泥浆应充分搅拌均匀，待压浆前将浆液倒入集料斗；待深层搅拌机冷却水循环正常后启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，预拌时，不宜冲水，当遇到较大硬土层下沉太慢时，可适量冲水以利钻进；搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持0.4～0.6Mpa，使水泥浆连续喷入，搅拌机旋喷速度控制为0.5m/min左右，当提升到达设计标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实；为使喷入土中的水泥浆与土充分搅拌，重复搅拌下沉，直至要求深度，然后搅拌提升，并沿着桩体在上部上下1.0m范围进行复喷；施工完毕，向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中残积水泥浆，同时清除钻头粘附土；采用注浆加固的措施使围护桩缺口3位置处外侧土体固化密实，高压旋喷桩5自身具有整体性及封水效果，从而减小了对围护结构的压力，具体如图2、3所示；

步骤四：在机械开挖的基础上继续对围护桩缺口3位置处进行人工向外侧扩挖0.1m左右，人工将基坑4侧壁清理整平，最终向外侧扩挖的土体厚度为0.3m左右，满足能放置草帘6和竹胶板7即可，清理围护桩缺口3处两相对围护桩1之间的土体，露出两侧围护桩1的混凝土侧壁，具体如图2、3所示；

步骤五：在两侧围护桩1的上部和下部的相对位置上均打眼并植入锚固钢筋8，采用电锤在桩侧钻孔，钻孔直径25-37mm，钻孔深度230-350mm，钻孔后立即将孔内杂物清除，确保孔内洁净、干燥、无杂物；采用胶枪等性能稳定的植筋设备进行植筋，锚固钢筋8的直径为20-28mm，且锚固钢筋8伸出围护桩1桩面200-280mm的长度，具体如图2所示；

步骤六：在两侧围护桩1下部的锚固钢筋8之间焊接横跨围护桩缺口3的下层槽钢9，下层槽钢9的槽口朝上，充分利用两侧围护桩1的支挡作用，下层槽钢9为C14-C20槽钢，具体操作中，为C20槽钢,锚固钢筋8与下层槽钢9侧边满焊连接，焊缝要饱满，具体如图3所示；

步骤七：在下层槽钢9中先安装草帘6，再安装竹胶板7，竹胶板7即为挡土板，草帘6松铺厚度为200-250mm；竹胶板7厚度为10-22mm，以1.2m宽缺口为例，水平布置3根高压旋喷桩5，同一层高压旋喷桩5的桩间距为0.5m，左右侧两根高压旋喷桩5中心距离钻孔桩边各0.1m，竹胶板7宽度为980mm，草帘6靠近基坑4外侧，竹胶板7靠近基坑4内侧，草帘6和竹胶板7的总厚度刚好能卡在下层槽钢9的两槽壁之间，竹胶板7和草帘6的长度与围护桩缺口3的宽度相等，竹胶板7和草帘6的高度为该层基坑4向下开挖厚度，具体如图2、3所示；

步骤八：在下层槽钢9的两端埋设引流管10，引流管10为10-15mm橡胶管，引流管10的进水口位于草帘6处，且引流管10的进水口采用透水土工布包裹，出水口采用塑料布包裹，防止喷射土堵塞；引流管10的出口延伸至基坑4内，具体如图2、3所示；

步骤九：在两侧围护桩1上部的锚固钢筋8之间焊接横跨围护桩缺口3的上层槽钢11，上层槽钢11为C14-C20槽钢，具体操作中，为C20槽钢,上层槽钢11的槽口朝下，锚固钢筋8与上层槽钢11侧边满焊连接，焊缝要饱满，利用上层槽钢11将草帘6和竹胶板7的上端包裹，具体如图3所示；

步骤十：焊接钢筋网片12，按照设计要求，挂φ6mm，网格结构为100*100mm 至150*150mm的钢筋网片12，所述钢筋网片12与靠近基坑4一侧的上层槽钢11和下层槽钢9相固定，且在钢筋网片12的朝向基坑4的一侧上垂直焊接数根长100mm的钢筋段，所述钢筋段用于控制喷射混凝土的厚度，具体如图2、3所示；

步骤十一：在钢筋网片12上喷射混凝土之前，先在竹胶板7与钢筋网片12之间设数块C20混凝土垫块，按设计要求在钢筋网片12上喷射混凝土，采用湿喷工艺进行施工，每次喷射厚度不超过50mm，总共喷两层，两次喷射混凝土作业留一定的时间间隔，养生期间不得承受外力，养生时间不少于7d；为使施工搭接方便，在每层钢筋网片12的下部留设30cm的高度暂不喷射，用于和下层钢筋网片12的混凝土搭接，并在喷射末尾做45°的斜面形状混凝土断面，围护桩缺口3处喷射的混凝土的厚度保证该混凝土面与基坑4侧壁上其他位置处的混凝土面齐平，喷射完毕后，进行人工收面抹平整，平整度以不影响后续铺设防水板为标准；

步骤十二：喷射混凝土完成后将引流管10出水口塑料布拆除，保证引流管10正常出水，重复步骤二至步骤示十一，继续开挖下层基坑4，遇到地下管线2时跨越地下管线2然后继续按以上步骤进行，直到整个基坑4开挖完毕。

本发明所述施工工艺中上层槽钢11和下层槽钢9的槽钢型号的选择，主要是看草帘6以及竹胶板7厚度的选择，只要槽钢的宽度能夹住草帘6和竹胶板7即可。打眼钻孔区、高压旋喷桩5制浆区及混合料搅拌区全部开启喷淋***，防止扬尘；高压旋喷桩5制浆全部使用降水井降水，严禁使用自来水；挡土竹胶板7全部采用边角料及负荷强度要求的周转材料；用于滤水的草帘6全部使用工地出入口使用铺垫过的旧草帘6；裸露基坑4土体、物料在下班前覆盖要采用不小于2000目绿色密目网；施工现场用电线固定于基坑4侧壁上，采用三级配电两级保护措施，电闸箱及时上锁；施工过程中，对周边构筑物及基坑4进行监控量测，及时掌握位移及沉降变化情况，采取应对措施。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：施工围护桩（1）前对地下管线（2）进行探挖，明确地下管线（2）准确位置，然后进行围护桩（1）施工，最终在地下管线（2 ）对应位置处形成围护桩缺口（3）；

步骤二：机械分层开挖基坑（4），分层厚度控制在0.5-1m，在围护桩缺口（3）位置处往外侧扩挖一定厚度；

步骤三：在围护桩缺口（3）位置处的侧壁上施工水平布置的高压旋喷桩（5）；

步骤四：在机械开挖的基础上继续对围护桩缺口（3）位置处进行人工向外侧扩挖，最终向外侧扩挖的土体厚度满足能放置草帘（6）和竹胶板（7），清理围护桩缺口（3）处两相对围护桩（1）之间的土体，露出两侧围护桩（1）的混凝土侧壁；

步骤五：在两侧围护桩（1）的上部和下部的相对位置上均打眼并植入锚固钢筋（8），且锚固钢筋（8）伸出围护桩（1）桩面一定长度；

步骤六：在两侧围护桩（1）下部的锚固钢筋（8）之间焊接横跨围护桩缺口（3）的下层槽钢（9），下层槽钢（9）的槽口朝上；

步骤七：在下层槽钢（9）中安装草帘（6）和竹胶板（7），草帘（6）靠近基坑（4）外侧，竹胶板（7）靠近基坑（4）内侧，草帘（6）和竹胶板（7）的总厚度刚好能卡在下层槽钢（9）的两槽壁之间，竹胶板（7）和草帘（6）的长度与围护桩缺口（3）的宽度相等，竹胶板（7）和草帘（6）的高度为该基坑（4）每层向下开挖厚度；

步骤八：在下层槽钢（9）的两端埋设引流管（10），引流管（10）的进水口位于草帘（6）处，且引流管（10）的进水口采用透水土工布包裹；引流管（10）的出口延伸至基坑（4）内；

步骤九：在两侧围护桩（1）上部的锚固钢筋（8）之间焊接横跨围护桩缺口（3）的上层槽钢（11），上层槽钢（11）的槽口朝下，利用上层槽钢（11）将草帘（6）和竹胶板（7）的上端包裹；

步骤十：焊接钢筋网片（12），所述钢筋网片（12）与靠近基坑（4）一侧的上层槽钢（11）和下层槽钢（9）相固定；

步骤十一：按设计要求在钢筋网片（12）上喷射混凝土，且在每层钢筋网片（12）的下部留设一定高度暂不喷射，用于和下层钢筋网片（12）的混凝土搭接，围护桩缺口（3）处喷射的混凝土的厚度保证该混凝土面与基坑（4）侧壁上其他位置处的混凝土面齐平；

步骤十二：重复步骤二至步骤示十一，继续开挖下层基坑（4），挖至地下管线（2）时跨越地下管线（2）然后继续按以上步骤进行，直到整个基坑（4）开挖完毕。

2.根据权利要求1所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤三中按照高压旋喷桩（5）成桩直径0.5-0.6m布置桩位，桩长3-5m，同一层高压旋喷桩（5）的桩间距为0.4-0.5m，上下层高压旋喷桩（5）的层间距为0.4-0.5m。

3.根据权利要求1所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤五中采用电锤在两侧围护桩（1）的侧壁上钻孔，钻孔直径25-37mm，钻孔深度230-350mm，钻孔后立即将孔内杂物清除，确保孔内洁净、干燥、无杂物；采用植筋设备将锚固钢筋（8）植入钻孔。

4.根据权利要求3所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤五中锚固钢筋（8）的直径为20-28mm，伸出围护桩（1）桩面的长度为200-280mm。

5.根据权利要求1所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤七中具体为，先在下层槽钢（9）中安装草帘（6），草帘（6）松铺厚度为200-250mm，再安装竹胶板（7），竹胶板（7）厚度为10-22mm。

6.根据权利要求1所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤八中所述引流管（10）为10-15mm橡胶管，引流管（10）的出水口采用塑料布包裹，用于防止混凝土堵塞出水口，当步骤十一中喷射混凝土完成后将引流管（10）出水口的塑料布拆除，保证引流管（10）正常出水。

7.根据权利要求1所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，步骤十中，钢筋网片（12 ）采用直径为6-8mm的钢筋焊接成100*100mm-150*150mm的网格结构，且在钢筋网片（12 ）的朝向基坑（4）的一侧上垂直焊接数根长100mm的钢筋段，所述钢筋段用于控制喷射混凝土的厚度。

8.根据权利要求7所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，在步骤十一中，在钢筋网片（12）上喷射混凝土之前，先在竹胶板（7）与钢筋网片（12）之间设数块混凝土垫块。

9.根据权利要求1至8所述的 任一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，上层槽钢（11）和下层槽钢（9）均采用C14-C20槽钢。

10.根据权利要求9所述的一种富水深基坑围护桩缺口开挖支护施工工艺，其特征在于，锚固钢筋（8）与上层槽钢（11）或下层槽钢（9）侧边分别满焊连接，焊缝饱满。

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