CN111794246A - 上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法，通过分隔桩和环向桩将待开挖基坑分隔成2个或4个或6个开挖区块，每个开挖区块竖向分4层开挖，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖；通过导向隔板限定支护桩的打设方向；通过压浆锚管及锚固压浆体将整体式连板与支护桩连接牢固；通过顶模控位栓限定压底板顶模的竖向位置；坑底压底板包括现浇压底板和预制压底板，并在相接的预制压底板之间设置了预制板连筋和板间增强体；采用反压块体和加压囊袋共同对坑底压底板进行反压；在竖向撑梁与环向桩之间设置了桩侧反压体。本发明可降低基坑开挖对周边土体的扰动、提高现场施工质量和效率、改善结构受力。

Description

上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法

技术领域

本发明涉及下工程中基坑支护工程，特别涉及一种可降低基坑开挖对周边土体的扰动、提高现场施工质量和效率、改善结构受力性能的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法。

背景技术

在地铁基坑开挖施工时，受周边环境安全控制的影响，时常会涉及诸多稳定性控制方面的问题，为确保工程建设的顺利实施，常需对基坑开挖支护工艺和施工技术进行优化提升。

现有技术中已有一种地铁基坑围护结构，它包含一期槽段、二期槽段和折角槽段；若干个一期槽段与若干个二期槽段相间排列设置，且一期槽段的折角处和二期槽段的折角处均设有折角槽段；所述的一期槽段、二期槽段和折角槽段均由地连墙导墙、型钢和抗渗混凝土构成；地连墙导墙的内部槽体内设有型钢；所述的一期槽段、二期槽段与折角槽段之间的连接缝隙处以及型钢与槽体之间的缝隙处均设有抗渗混凝土；所述的一期槽段、二号槽段和折角槽段的顶部均设有冠梁；所述的折角槽段的折角处设有角钢。该技术虽有助于提升支护结构的整体性和抗渗性能；但未对具体开挖施工技术进行研究，其开挖整体稳定性问题仍然存在，且难以解决高地下水位地区坑底浮托力对现场施工的影响。

鉴于此，为改善基坑开挖支护体系施工质量和效率，目前亟待发明一种可以提升结构整体稳定性、提高基坑开挖支护施工质量和效率、保护施工环境的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种但可以提升基坑结构的稳定性，而且可以提升支护桩打设定位的准确度，还可以提高结构整体性的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法。

为实现以上目的，本技术方案提供一种上穿地铁隧道基坑开挖支护体系及施工方法，包括以下施工步骤：

1)施工准备：现场勘测确定支护桩的形状参数，制备施工所需的材料和装置；

2)开挖区块划分：根据稳定性控制要求，分别确定支护桩的分隔桩和环向桩的平面分布，将待开挖基坑土体分隔成2个或4个或6个开挖区块；

3)支护桩导向打设：沿分隔桩和环向桩的布设方向，在分隔桩和环向桩的两侧分别布设一条导向隔板，并通过隔板锚筋将隔板定位板与桩周土体连接牢固；采用支护桩施工装置进行支护桩施工；

4)桩顶冠梁浇筑：在导向隔板的顶端设置冠梁底撑板，并使冠梁底撑板和冠梁侧撑板分别通过模板校位栓控制冠梁底模和冠梁侧模的位置，在冠梁底模上设置模板连接槽；进行桩顶冠梁混凝土浇筑施工；在支护桩顶端的桩顶冠梁之间设置基坑内支撑；

5)开挖区块内土体分层开挖：将每个开挖区块内土体自上向下分为4层，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖；在土体开挖至内撑横梁标高以下时，在支护桩背离桩周土体侧设置下层撑板和上层撑板，并通过撑板锚筋将下层撑板和上层撑板与支护桩连接牢固；将横梁控位体置于导向控位槽内，在内撑横梁上设置横梁抱箍；使外部吊装设备与横梁抱箍上的吊装吊环连接，将内撑横梁吊装至相对的横梁控位体之间，通过横梁控位体对内撑横梁施加顶压力；在横梁抱箍与上层撑板之间设置横梁撑筋；

6)坑底压底板施工：坑底压底板包括现浇压底板和预制压底板，先施工预制压底板，在进行现浇压底板的浇筑施工；使现浇压底板沿环向设于支护桩的内侧，在现浇压底板围合形成的环形空间内设置预制压底板；自支护桩内侧壁向桩周土体内引孔，再将压浆锚管***桩周土体内，然后通过外部压浆设备部对压浆锚管压浆，在桩周土体内的压浆锚管的周边形成锚固压浆体；通过锚管螺栓将整体式连板与支护桩连接牢固，并自整体式连板向支护桩打设后置锚筋；先在坑底土体上表面进行排水垫层施工，再进行底板纵筋和底板箍筋的绑扎施工，并通过锚筋连接栓将后置锚筋与底板纵筋连接牢固；先根据预制压底板的平面位置要求，进行预制压底板的布设施工，并在下层台阶的竖向接缝处设置板间密闭体，再通过顶模控位连板上的顶模控位栓限定压底板顶模的位置，然后进行现浇压底板的浇筑施工；通过板间紧固栓将预制板连筋连接牢固后，进行板间增强体灌注施工；

7)坑底压底板反压：先在坑底压底板的上表面铺设一层接缝垫层，再在内撑横梁的下放设置反压块体，在相邻的反压块体之间设置加压囊袋，通过囊袋注浆管向加压囊袋内压注加压浆液，同步通过反压控位体对反压撑柱及反压块体施加竖向压力；

8)内支撑换撑施工：基坑内隧道主体结构施工时，分别通过承压板锚筋将板顶承压板与现浇压底板、梁侧承压板与桩顶冠梁连接牢固，并使板顶承压板和梁侧承压板与斜撑撑梁通过撑梁转动轴连接；使同一轴线的斜撑撑梁与竖向撑梁通过撑梁转动轴连接；先在竖向撑梁与环向桩之间设置桩侧反压体，再将分隔桩和内撑横梁拆除。

相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：

(1)本发明通过分隔桩和环向桩将待开挖基坑分隔成2个或4个或6个开挖区块，并将每个开挖区块沿竖向分4层，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖，可有效减小开挖过程中的土压力，提升基坑结构的稳定性，降低基坑开挖对周边土体的扰动。

(2)本发明通过导向隔板限定分隔桩和环向桩的打设方向，有助于提升支护桩打设定位的准确度；同时，借助导向隔板外侧的冠梁底撑板进行冠梁侧模和冠梁底模的支设定位，降低了冠梁模板支设的难度。

(3)本发明通过压浆锚管及锚固压浆体将整体式连板与支护桩连接牢固，并可通过锚筋连接栓将后置锚筋与底部纵筋连接成一整体，可大幅减少接缝部位的集中应力，增强结构的整体性；同时，本发明通过顶模控位栓限定压底板顶模的竖向位置，可对浇筑混凝土施加下压力，提升现浇压底板的密实度。

(4)本发明坑底压底板包括现浇压底板和预制压底板，使现浇压底板沿环向设于支护桩的内侧，在现浇压底板围合形成的环形空间内设置预制压底板，可大幅提升现场施工效率；同时，在预制压底板上设置了接缝连接榫和接缝榫槽，并在相接的预制压底板之间设置了预制板连接和板间增强体，可提升预制板间的连接强度和结构整体性。

(5)本发明采用反压块体和反压囊袋共同对坑底压底板进行反压，并可借助反压控位体对反压块体施加下压力，降低了压底板反压施工的难度，并可发挥内撑横梁的支撑作用。

(6)本发明在竖向撑梁与环向桩之间设置了桩侧反压体，并可通过斜向撑梁将竖向撑梁的横向力传递至桩顶冠梁和现浇压底板上，降低了换撑施工的难度。

附图说明

图1是本发明上穿地铁隧道基坑开挖支护施工流程图；

图2是图1支护桩导向打设示意图；

图3是图1桩顶冠梁施工结构示意图；

图4是图1桩顶冠梁与基坑内支撑布设平面图；

图5是图1现浇压底板与预制压底板布设平面图；

图6是图5现浇压底板施工结构示意图；

图7是图5压浆锚管截面示意图；

图8是图5预制压底板间连接结构示意图；

图9是图1压底板反压施工结构示意图；

图10是图1内支撑换撑施工结构示意图。

图中：1-支护桩；2-分隔桩；3-环向桩；4-开挖区块；5-导向隔板；6-隔板锚筋；7-隔板定位板；8-桩周土体；9-冠梁底撑板；10-冠梁侧撑板；11-模板校位栓；12-冠梁底模；13-冠梁侧模；14-桩顶冠梁；15-基坑内支撑；16-内撑横梁；17-下层撑板；18-上层撑板；19-撑板锚筋；20-横梁控位体；21-导向控位槽；22-横梁抱箍；23-坑底压底板；24-现浇压底板；25-预制压底板；26-压浆锚管；27-连接台阶；28-锚固压浆体；29-锚管螺栓；30-整体式连板；31-后置锚筋；32坑底土体；33-排水垫层；34-底板纵筋；35-底板箍筋；36-锚筋连接栓；37-板间密闭体；38-顶模控位连板；39-顶模控位栓；40-压底板顶模；41-板间紧固栓；42-预制板连筋；43-板间增强体；44-接缝垫层；45-反压块体；46-加压囊袋；47-囊袋注浆管；48-加压浆液；49-反压控位体；50-反压撑柱；51-承压板锚筋；52-板顶承压板；53-梁侧承压板；54-斜撑撑梁；55-撑梁转动轴；56-竖向撑梁；57-桩侧反压体；58-横梁撑筋；59-撑板斜支；60-接缝连接榫；61-接缝榫槽；62-板间增强筋；63-浆液压出孔；64-模板连接槽；65-吊装吊环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

型钢轧制及焊接施工技术要求、螺栓紧固施工技术要求、支护桩施工技术要求、现场吊装施工技术要求、混凝土浇筑施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本发明涉及方法的实施方式。

图1是本发明上穿地铁隧道基坑开挖支护施工流程图，参照图1所示，上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，包括以下施工步骤：

1)施工准备：现场勘测确定支护桩1的形状参数，制备施工所需的材料和装置；

2)开挖区块划分：根据稳定性控制要求，分别确定支护桩1的分隔桩2和环向桩3的平面分布，将待开挖基坑土体分隔成2个或4个或6个开挖区块4，其中环向桩3环绕开挖区块4设置，分隔桩2置于环形桩3内将开挖基坑土体分割成多个开挖区块4；

3)支护桩导向打设：沿分隔桩2和环向桩3的布设方向，在分隔桩2和环向桩3的两侧分别布设一条导向隔板5，并通过隔板锚筋6将导向隔板5边侧的隔板定位板7与桩周土体8连接牢固；采用支护桩施工装置进行支护桩1的施工，具体的，导向隔板5的边侧焊接有隔板定位板7，隔板定位板7上形成孔洞，隔板锚筋6***隔板定位板7的孔洞内固定在桩周土体8内；

4)桩顶冠梁浇筑：在导向隔板5的顶端设置冠梁底撑板9，并使冠梁底撑板9和冠梁侧撑板10分别通过模板校位栓11控制冠梁底模12和冠梁侧模13的位置，在冠梁底模12上设置模板连接槽64；在两侧的冠梁侧模13之间进行桩顶冠梁14的混凝土浇筑施工；在支护桩1顶端的桩顶冠梁14之间设置基坑内支撑15；

其中冠梁侧撑板10垂直设置在冠梁底撑板9的边侧，且冠梁底撑板9和冠梁侧撑板10通过撑板斜支59斜撑支撑，冠梁底模12通过模板校位栓11置于冠梁底撑板9上且置于冠梁侧撑板10内侧，冠梁侧模13垂直置于冠梁底模12上，且冠梁侧模13和冠梁侧撑板10通过模板校位栓11连接；支护桩1两侧的导向隔板5对称设置，以使得支护桩1位于两侧的冠梁侧模13之间。

其中基坑内支撑15置于开挖区块4内且斜置设置。

5)开挖区块内土体分层开挖：将每个开挖区块4内土体自上向下分为4层，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖；在土体开挖至内撑横梁16标高以下时，在支护桩1背离桩周土体8侧设置下层撑板17和上层撑板18，并通过撑板锚筋19将下层撑板17和上层撑板18与支护桩1连接牢固，撑板锚筋19穿过下层撑板17和上层撑板18固定在支护桩1上；将横梁控位体20置于下层撑板17边侧的导向控位槽21内，在内撑横梁16上设置横梁抱箍22，使外部吊装设备与横梁抱箍22上的吊装吊环65连接，将内撑横梁16吊装至相对的横梁控位体20之间，通过横梁控位体20对内撑横梁16施加顶压力，在横梁抱箍22与上层撑板18之间设置横梁撑筋58；

6)坑底压底板施工：坑底压底板23包括现浇压底板24和预制压底板25，先施工预制压底板25，再进行现浇压底板24的浇筑施工，使现浇压底板24沿环向设于支护桩1的内侧，在现浇压底板24围合形成的环形空间内设置预制压底板25；

自支护桩1内侧壁向另一侧的桩周土体8内引孔，再将压浆锚管26***桩周土体8内，然后通过外部压浆设备部对压浆锚管26压浆，在桩周土体8内的压浆锚管26的周边形成锚固压浆体28，通过锚管螺栓29将整体式连板30与支护桩1连接牢固，并自整体式连板30向支护桩1打设后置锚筋31，以加强整体式连板30和支护桩1的连接牢固性。

先在支护桩1内侧的坑底土体32上表面进行排水垫层33的施工，再进行底板纵筋34和底板箍筋35的绑扎施工，其中底板纵筋34平行于坑底土体32设置，多个底板纵筋34之间通过底板箍筋35绑扎，并通过底板纵筋34上的锚筋连接栓36将后置锚筋31与底板纵筋34连接牢固。

先根据预制压底板25的平面位置要求，进行预制压底板25的布设施工，并在预制压底板25的下层台阶的竖向接缝处设置板间密闭体37，再通过置于整体式连板30上的顶模控位连板38上的顶模控位栓39限定压底板顶模40的位置，然后在压底板顶模40下表面进行现浇压底板24的浇筑施工；通过板间紧固栓41将预制压底板25的预制板连筋42连接牢固后，在预制压底板25之间进行板间增强体43灌注施工；

7)坑底压底板反压：先在坑底压底板23的上表面铺设一层接缝垫层44，再在内撑横梁16的下方设置反压块体45，反压块体45置于接缝垫层44上，在相邻的反压块体45之间设置加压囊袋46，通过加压囊袋46上的囊袋注浆管47向加压囊袋46内压注加压浆液48，同步通过内撑横梁16上的反压控位体49对反压撑柱50及反压块体45施加竖向压力，其中反压控位体49置于内撑横梁16下表面，反压控位体49连接反压撑柱50，反压撑柱50置于反压块体45上；

8)内支撑换撑施工：基坑内隧道主体结构施工时，分别通过承压板锚筋51将板顶承压板52与现浇压底板24连接牢固，将梁侧承压板53与桩顶冠梁14连接牢固，并使板顶承压板52和梁侧承压板53与斜撑撑梁54通过撑梁转动轴55连接，使同一轴线的斜撑撑梁54与竖向撑梁56通过撑梁转动轴55连接；先在竖向撑梁56与环向桩3之间设置桩侧反压体57，再将分隔桩2和内撑横梁16拆除。

在步骤3)中，所述导向隔板5采用钢板轧制而成，底端***桩周土体8内，沿导向隔板5长度方向均匀间隔设置与之垂直焊接连接的隔板定位板7，所述隔板定位板7采用钢板轧制而成，其上设置供隔板锚筋6穿设的孔洞，所述分隔桩2和环向桩3采用混凝土灌注桩或水泥搅拌桩，其中分隔桩2用于分隔开挖区块4，环向桩3沿待开挖基坑四周呈环向布设。

在步骤4)中，所述冠梁底撑板9和冠梁侧撑板10均钢板轧制而成，并使冠梁底撑板9与导向隔板5垂直焊接连接，在冠梁底撑板9与冠梁侧撑板10之间设置撑板斜支59，所述模板校位栓11包括螺杆和螺栓，并使螺栓两侧螺杆的紧固方向相反。

在步骤5)中，所述上层撑板18和下层撑板17均采用钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，圆心角为45～60°，内径与相接的支护桩1的外径相同，其上设置供撑板锚筋19穿设的孔洞，所述导向控位槽21采用钢板轧制而成横断面呈“U”形，一端与下层撑板17垂直焊接连接，另一端自由。

在步骤6)中，所述整体式连板30横断面呈圆弧形，圆心角为45°～60°，在整体式连板30上设置供压浆锚管26和后置锚筋31穿设的孔洞，并与顶模控位连板38垂直焊接连接。

所述压浆锚管26采用钢管轧制而成，其侧壁上设置浆液压出孔63，与支护桩1注浆连接，所述后置锚筋31采用钢管或钢筋轧制而成，与整体式连板30焊接连接，与底板纵筋34通过锚筋连接栓36连接，所述顶模控位栓39采用螺杆轧制而成，与顶模控位连板38通过螺纹连接。

所述预制压底板25采用钢筋混凝土材料预制而成，其四周均设置连接台阶27，并在下层台阶上设置接缝连接榫60和接缝榫槽61，上层台阶上设置预制板连筋42，在与现浇压底板24相接的下层台阶上设置与底板纵筋34或底板箍筋35连接的板间增强筋62；所述接缝连接榫60和接缝榫槽61横断面均呈等腰梯形，并在预制压底板25相互平行的两个面上分别设置接缝连接榫60和接缝榫槽61。

步骤7)所述接缝垫层44采用土工布或中粗砂或水泥砂浆材料；所述反压块体45采用混凝土预制块，设于内撑横梁16的正下方，与内撑横梁16之间依次设置反压撑柱50和反压控位体49；所述反压控位体49采用液压千斤顶。

步骤8)所述桩侧反压体57采用型钢或液压千斤顶，与环向桩3垂直相接。

参照图2～图10所示，上穿地铁隧道基坑开挖支护体系，通过分隔桩2和环向桩3将待开挖基坑分隔成2个或4个或6个开挖区块4，每个开挖区块4竖向分4层开挖，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖；通过设置在分隔桩2和环向桩3边侧的导向隔板5限定支护桩1的打设方向，导向隔板5边侧的隔板定位板7与桩周土体8连接牢固；利用支护桩施工装置在支护桩1顶侧进行桩顶冠梁14混凝土浇筑施工，桩顶冠梁14之间通过基坑内支撑15连接；通过压浆锚管26及锚固压浆体28将整体式连板30与支护桩1连接牢固，在支护桩1边侧施工坑底压底板23，对坑底压底板23进行反压，通过顶模控位栓39限定压底板顶模40的竖向位置；坑底压底板23包括现浇压底板24和预制压底板25，并在相接的预制压底板25之间设置了预制板连筋42和板间增强体43；采用反压块体45和加压囊袋46共同对坑底压底板23进行反压；在竖向撑梁56与环向桩3之间设置了桩侧反压体57。

支护桩1包括分隔桩2和环向桩3，均采用直径为1000mm的混凝土灌注桩，其中分隔桩2用于分隔开挖区块4，环向桩3在待开挖基坑沿环向布设。

开挖区块4分为四块，长×宽尺寸分别为：15m×13m、16m×13m、15m×14m、16m×14m，沿竖向分4层开挖，每层分为3块。

导向隔板5采用厚度为10mm的钢板轧制而成，底端***桩周土体8内，沿导向隔板5长度方向均匀间隔设置与之垂直焊接连接的隔板定位板7，隔板定位板7采用厚度为10mm的钢板轧制而成，其上设置供隔板锚筋6穿设的孔洞。其中，隔板锚筋6采用直径为32mm的螺纹带肋钢筋。

桩周土体8为中密状态的砂性土。

冠梁底撑板9和冠梁侧撑板10均采用厚度为10mm的钢板轧制而成，并使冠梁底撑板9与导向隔板5垂直焊接连接，在冠梁底撑板9与冠梁侧撑板10之间设置撑板斜支59；撑板斜支59采用直径60mm的钢管制成。

模板校位栓11包括直径30mm的高强度螺杆与螺栓，并使螺栓两侧螺杆的紧固方向相反。

冠梁底模12和冠梁侧模13均采用厚度为10mm的钢板轧制而成。

桩顶冠梁14采用强度等级为C35的混凝土浇筑而成。

基坑内支撑15和内撑横梁16均采用规格为250×250×9×14的H型钢。

上层撑板18和下层撑板17均采用厚度为10mm的钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，圆心角为60°，内径与相接的支护桩1外径相同，其上设置供撑板锚筋19穿设的孔洞；撑板锚筋19采用直径为32mm的螺纹带肋钢筋。

横梁控位体20采用100吨的自锁式液压千斤顶。

导向控位槽21采用厚度为10mm的钢板轧制而成，横断面呈“U”形，一端与下层撑板17垂直焊接连接。

横梁抱箍22采用厚度为2mm的钢板轧制而成，套于内撑横梁16的外侧，长度为30cm，通过螺栓将横梁抱箍22与内撑横梁16连接牢固，其顶面设置吊装吊环65；吊装吊环65采用直径32mm的钢筋轧制而成，与横梁抱箍22垂直焊接连接。

坑底压底板23包括现浇压底板24和预制压底板25，现浇压底板24采用强度等级为C35的混凝土浇筑而成，厚度为30cm；预制压底板25采用钢筋混凝土材料预制而成，厚度为30cm；预制压底板25四周均设置连接台阶27，其下层台阶和上层台阶的高度均为15cm，在下层台阶上设置接缝连接榫60和接缝榫槽61，上层台阶上设置预制板连筋42，在与现浇压底板24相接的下层台阶上设置与底板纵筋34或底板箍筋35连接的板间增强筋62。其中，连接台阶27的中间平台宽度为100mm，预制板连筋42和板间增强筋62分别采用直径为30mm的螺杆和直径为32mm的螺纹钢筋轧制而成，底板纵筋34和底板箍筋35分别采用直径为32mm的螺纹带肋钢筋和直径10mm的螺纹带肋钢筋。

接缝连接榫60和接缝榫槽61横断面均呈等腰梯形，顶宽为10cm、底宽为20cm、高度为5cm。

锚固压浆体28采用水泥砂浆。

锚管螺栓29采用直径30mm的高强度螺杆与螺栓组成。

整体式连板30采用厚度为10mm的钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，圆心角为60°，在整体式连板30上设置供压浆锚管26和后置锚筋31穿设的孔洞，并与顶模控位连板38垂直焊接连接。其中，顶模控位连板38采用厚度为10mm的钢板轧制而成，压浆锚管26采用内径为60mm的钢管，其侧壁上设置浆液压出孔63，外表面与支护桩1注胶连接，浆液压出孔63直径为20mm。

后置锚筋31采用直径为30mm的螺杆轧制而成，与整体式连板30焊接连接，与底板纵筋34通过锚筋连接栓36连接，锚筋连接栓36采用与后置锚筋31相匹配的螺母。

排水垫层33采用中粗砂材料，厚度为10cm。

板间密闭体37采用厚度为10mm的橡胶板切割而成。

顶模控位栓39采用直径为30mm的螺杆轧制而成，与顶模控位连板38通过螺纹连接。

压底板顶模40采用厚度为3mm的钢板轧制而成。

板间紧固栓41采用与预制板连筋42相匹配的螺母。

板间增强体43采用强度等级为C35的自密实防渗混凝土灌注而成。

接缝垫层44采用土工布材料。

反压块体45采用混凝土预制块，呈长方体，设于内撑横梁16的正下方，与内撑横梁16之间依次设置反压撑柱50和反压控位体49。其中，反压控位体49采用液压千斤顶，反压撑柱50采用强度等级为Q345D、规格为

的钢管制作而成。

加压囊袋46采用厚度为2mm的橡胶片缝合而成。

囊袋注浆管47采用内径为60mm的PVC管。

加压浆液48采用自来水。

承压板锚筋51采用直径30mm的高强度螺杆。

板顶承压板52和梁侧承压板53均采用厚度为10mm的钢板轧制而成。

斜撑撑梁54和竖向撑梁56均采用规格为200×200×8×12的H型钢轧制而成。

撑梁转动轴55采用型号为MVJSS20的万向节联轴器。

桩侧反压体57采用10吨的液压千斤顶，与环向桩3垂直相接。

横梁撑筋58采用内径为60mm的钢管制成。

模板连接槽64采用的宽度为4mm、高度为1mm。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明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作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)施工准备：现场勘测确定支护桩(1)的形状参数，制备施工所需的材料和装置；

2)开挖区块划分：确定支护桩(1)的分隔桩(2)和环向桩(3)的平面分布，将待开挖基坑土体分隔开挖区块(4)；

3)支护桩导向打设：沿分隔桩(2)和环向桩(3)的布设方向，在分隔桩(2)和环向桩(3)的两侧分别布设导向隔板(5)，将导向隔板(5)边侧的隔板定位板(7)与桩周土体(8)连接牢固；

4)桩顶冠梁浇筑：在导向隔板(5)的顶端设置冠梁底撑板(9)，并使冠梁底撑板(9)和冠梁底撑板(9)上的冠梁侧撑板(10)分别通过模板校位栓(11)控制冠梁底模(12)和冠梁侧模(13)的位置，在支护桩(1)顶端进行桩顶冠梁(14)的混凝土浇筑施工，在支护桩(1)顶端的桩顶冠梁(14)之间设置基坑内支撑(15)；

5)开挖区块内土体分层开挖：将每个开挖区块(4)进行土体开挖，在土体开挖至内撑横梁(16)标高以下时，在支护桩(1)背离桩周土体(8)侧设置下层撑板(17)和上层撑板(18)，横梁控位体(20)置于下层撑板(17)边侧的导向控位槽(21)内，将内撑横梁(16)吊装至相对的横梁控位体(20)之间，通过横梁控位体(20)对内撑横梁(16)施加顶压力，在横梁抱箍(22)与上层撑板(18)之间设置横梁撑筋(58)；

6)坑底压底板施工：自支护桩(1)内侧壁向另一侧的桩周土体(8)内引孔，再将压浆锚管(26)***桩周土体(8)内，在桩周土体(8)内的压浆锚管(26)的周边形成锚固压浆体(28)，将整体式连板(30)与支护桩(1)连接，并自整体式连板(30)向支护桩(1)打设后置锚筋(31)；先在支护桩(1)内侧的坑底土体(32)上表面进行排水垫层(33)的施工，再进行底板纵筋(34)和底板箍筋(35)的绑扎施工，并通过底板纵筋(34)上的锚筋连接栓(36)将后置锚筋(31)与底板纵筋(34)连接；进行预制压底板(25)的布设施工，并在预制压底板(25)的下层台阶的竖向接缝处设置板间密闭体(37)，再通过顶模控位连板(38)上的顶模控位栓(39)限定压底板顶模(40)的位置，然后在压底板顶模(40)下表面进行现浇压底板(24)的浇筑施工，通过板间紧固栓(41)将预制压底板(25)的预制板连筋(42)连接，在预制压底板(25)之间进行板间增强体(43)灌注施工；

7)坑底压底板反压：先在坑底压底板(23)的上表面铺设一层接缝垫层(44)，再在内撑横梁(16)的下方设置反压块体(45)，在相邻的反压块体(45)之间设置加压囊袋(46)，向加压囊袋(46)内压注加压浆液(48)，同步反压控位体(49)对反压撑柱(50)及反压块体(45)施加竖向压力；

8)内支撑换撑施工：基坑内隧道主体结构施工时，分别通过承压板锚筋(51)将板顶承压板(52)与现浇压底板(24)连接，将梁侧承压板(53)与桩顶冠梁(14)连接，并使板顶承压板(52)和梁侧承压板(53)与斜撑撑梁(54)通过撑梁转动轴(55)连接，使同一轴线的斜撑撑梁(54)与竖向撑梁(56)通过撑梁转动轴(55)连接，先在竖向撑梁(56)与环向桩(3)之间设置桩侧反压体(57)，再将分隔桩(2)和内撑横梁(16)拆除。

2.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，在步骤4)中，其中冠梁侧撑板(10)垂直设置在冠梁底撑板(9)的边侧，冠梁底模(12)通过模板校位栓(11)置于冠梁底撑板(9)上且置于冠梁侧撑板(10)内侧，冠梁侧模(13)垂直置于冠梁底模(12)上，且冠梁侧模(13)和冠梁侧撑板(10)通过模板校位栓(11)连接。

3.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，在步骤6)中，坑底压底板(23)包括现浇压底板(24)和预制压底板(25)，现浇压底板(24)沿环向设于支护桩(1)的内侧，现浇压底板(24)围合形成的环形空间内设置预制压底板(25)。

4.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，分隔桩(2)和环向桩(3)采用混凝土灌注桩或水泥搅拌桩，其中分隔桩(2)用于分隔开挖区块(4)，环向桩(3)沿待开挖基坑四周呈环向布设。

5.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，在步骤5)中，上层撑板(18)和下层撑板(17)的横断面呈圆弧形，圆心角为45～60°，内径与相接的支护桩(1)的外径相同，其上设置供撑板锚筋(19)穿设的孔洞。

6.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，在步骤6)中，整体式连板(30)横断面呈圆弧形，圆心角为45°～60°，整体式连板(30)与顶模控位连板(38)垂直焊接连接。

7.根据权利要求1所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，预制压底板(25)四周均设置连接台阶(27)，并在下层台阶上设置接缝连接榫(60)和接缝榫槽(61)，上层台阶上设置预制板连筋(42)，在与现浇压底板(24)相接的下层台阶上设置与底板纵筋(34)或底板箍筋(35)连接的板间增强筋(62)。

8.根据权利要求7所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，接缝连接榫(60)和接缝榫槽(61)横断面均呈等腰梯形，并在预制压底板(25)相互平行的两个面上分别设置接缝连接榫(60)和接缝榫槽(61)。

9.根据权利要求7所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法，其特征在于，在步骤7)中，反压块体(45)设于内撑横梁(16)的下方，与内撑横梁(16)之间依次设置反压撑柱(50)和反压控位体(49)。

10.一种上穿地铁隧道基坑开挖支护体系，其特征在于，根据权利要求1到9任一所述的上穿地铁隧道基坑开挖支护体系的施工方法施工得到。

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