一种基坑围护内支撑施工工艺

技术领域

本发明涉及基坑围护支撑工艺技术领域，尤其涉及一种基坑围护内支撑施工工艺。

背景技术

目前常用的围护结构有灌注排桩和型钢搅拌桩两种，地下连续墙多用于市政地铁建设中。灌注排桩一般采用长螺旋灌注桩和旋挖灌注桩，而型钢搅拌桩一般采用三轴搅拌桩内插H型钢，即“SMW”工法桩，各种桩型有如下特点：

长螺旋灌注桩建筑市场上运用的比较多，其工艺成熟，质量好控制，造价低，常用于直径400～800mm的桩施工，用于大直径大桩长灌注桩时，对桩机性能要求较高，另外长螺旋桩机占地大，场地小时不利于多机同时施工。

旋挖灌注桩是近几年才发展起来的一种新型工艺，现在建筑市场上应用越来越广泛，工艺越来越成熟，其成桩桩径可达到1500mm以上，另外由于桩机性能高，在复杂土层中一般都能满足成桩质量要求，桩机占地小，适应性强，但造价偏高。

“SMW”工法桩在建筑市场上运用不如灌注桩广泛，因其在搅拌桩中插入H型钢，实现了“两墙合一”，既能挡土又能止水，有一定优势，但由于桩身刚度小，一般不用于太深的基坑，对于大型基坑，由于施工周期长，H型钢的租赁费用将非常昂贵而显得不经济；另外三轴搅拌桩机及配套设备占地很大，不利于多机同时施工。

上述的各个施工工艺各自存在缺点，为此现提出一种基坑围护内支撑施工工艺，其能实现对大型基坑的施工，其显著减少成本和缩短周期。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种基坑围护内支撑施工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基坑围护内支撑施工工艺，包括以下步骤：

S1基坑排水：设置基坑截水帷幕、坑内集水井、排水盲沟和坑顶截水沟；

S2三轴搅拌桩施工：三轴搅拌桩桩径为φ650，桩心距为450mm，桩间搭接200mm，套接一孔法施工；三轴搅拌桩在下沉和提升过程中均匀注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度；

S3H型钢施工：H型钢采用Q235级钢，规格为HN500×200×11×15，施工前应对H型钢除锈调直并涂刷减摩剂，H型钢应在搅拌桩施工结束后30分钟内插入，当H型钢插入有困难时可采用机械辅助措施下沉，若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度，并用经纬仪校核。

S4钢筋混凝土支撑：在基坑冠梁层设一道混凝土支撑，支撑采用桁架对撑及角撑相结合的形式，支撑梁截面尺寸为600×600mm，C30混凝土，保护层30mm。

S5格构立柱桩施工：格构柱钢材采用Q235，焊条E43型，焊缝高8mm，三级满焊；钢格构立柱接长时，接头应上下错开，接头处采用同号角钢拼接加强；格构立柱桩采用长螺旋灌注桩，桩径Φ600，有效桩长12.0m，C30砼灌注。

S6钢筋网喷锚砼面层施工：坑壁挂设Φ6.5钢筋网片，钢筋网片根据各剖面的尺寸和规格进行施工，各网片间焊接或弯勾搭接，喷射C20砼，强度理论配合比为水泥：砂：石粉＝1：2：2，喷射砼厚度100mm；钢筋网片在基坑坑顶周边翻边宽1.0m，同时喷射C20砼保护，钢筋网片与支护桩主筋焊接或通过植筋与支护桩身连接

S7换撑施工：在基础底板施工时将混凝土沿槽浇筑至SMW工法桩边，形成刚性支点，并在地下室底板后浇带和结构断开的位置设置传力构件，保证换撑传力，拆撑前采取有效措施保护结构底板、围护结构，防止支撑拆除对结构构件产生不良影响。

优选地，所述S1中基坑围护采用SMW工法桩，其中的三轴搅拌桩兼具挡土、止水的作用，采用套接一孔的施工方法使得三轴搅拌桩在基坑外侧形成了一道连续的封闭式的止水帷幕；

基坑内还有部分明水时可在基坑内适当位置布置几个大的集水坑进行临时降排水，待开挖至基底时，沿坑底四周共设12口集水井，铺设300×300排水盲沟；

在基坑顶外侧沿基坑边施工300×300坑顶截水沟，沟身采用砖砌，内侧砂浆抹面避免漏水，地表水通过截水沟将水汇集排走，以免水浸入土体对基坑护壁造成影响。

优选地，所述S3中浇注砼冠梁时，埋设在冠梁中的H型钢部分必须用牛皮纸将其与混凝土隔开，以利H型钢回收。

优选地，所述S5格构立柱桩施工时必须结合基础和结构图纸进行施工，必须避开结构柱、工程桩、剪力墙的位置，桩底及桩顶标高必须按设计图纸严格控制，成桩中心与设计桩位中心偏差应小于20mm；立柱顶标高与设计顶标高偏差应小于20mm；浇灌混凝土前桩底沉渣厚度不应大于100mm。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

本基坑围护内支撑施工工艺支撑刚度较大，能有效控制基坑变形，有利于保护基坑周边环境，安全度较高；围护结构一般采用灌注桩，深度大时可采用地下连续墙，支撑一般采用混凝土支撑，也可采用型钢支撑，有效缩短工期，提高施工建设效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种基坑围护内支撑施工工艺的流程示意图。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明的实施例提出了一种基坑围护内支撑施工工艺，该工艺包括以下步骤：

S1基坑排水：设置基坑截水帷幕、坑内集水井、排水盲沟和坑顶截水沟，

基坑截水帷幕：本基坑围护采用SMW工法桩，其中的三轴搅拌桩兼具挡土、止水的作用，采用套接一孔的施工方法使得三轴搅拌桩在基坑外侧形成了一道连续的封闭式的止水帷幕。

坑内集水井和排水盲沟：土方开挖过程中，视基坑内地下水下降情况，当基坑内还有部分明水时可在基坑内适当位置(基坑中央及各边中心部位)布置几个大的集水坑进行临时降排水，待开挖至基底时，沿坑底四周共设12口集水井(其中A栋基坑4口，B栋基坑8口)，铺设300×300排水盲沟。坑内抽水经沉淀池沉砂后引流至附近下水管道排放。使基坑内排水通畅，以保证基坑坑底干燥。

坑顶截水沟：在基坑顶外侧沿基坑边施工300×300坑顶截水沟，沟身采用砖砌，内侧砂浆抹面避免漏水，地表水通过截水沟将水汇集排走，以免水浸入土体对基坑护壁造成影响。

S2三轴搅拌桩施工：三轴搅拌桩桩径为φ650，桩心距为450mm，桩间搭接200mm，套接一孔法施工；两喷两搅工艺，液喷浆采用P·O42.5水泥，浆液水灰比为1.2(拌制时加入膨润土30kg/m3和早强剂)，每立方搅拌水泥土水泥用量为400kg；三轴搅拌桩在下沉和提升过程中均匀注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度为0.5m/min，提升速度不大于1.5m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录；施工时三轴搅拌桩垂直度偏差应符合相关规范的要求。

三轴搅拌桩桩身强度采用浆液试块强度试验确定，浆液试块应取刚搅拌完成而尚未凝固的水泥土搅拌桩浆液制作，每台班应抽检1根桩，每根桩不少于2个取样点，每个取样点应制作3个试块，桩身试块28d龄期无侧限抗压强度不小于0.5MPa；

S3H型钢施工：H型钢采用Q235级钢，规格为HN500×200×11×15，施工前应对H型钢除锈调直并涂刷减摩剂，浇注砼冠梁时，埋设在冠梁中的H型钢部分必须用牛皮纸将其与混凝土隔开，以利H型钢回收；H型钢连接应采用剖口对焊，单根H型钢中焊接接头不超过两个，且相邻H型钢的接头在竖向位置应错开不小于1m；H型钢应在搅拌桩施工结束后30分钟内插入，当H型钢插入有困难时可采用机械辅助措施下沉，若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度，并用经纬仪校核；基坑回填至冠梁底标高时进行H型钢回收，回收时注意观察周围环境的变化，H型钢拔出后应及时采用水泥砂浆对H型钢孔封堵；

H型钢的插入与固定，待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢，H型钢安装好吊具钢丝绳，采用履带吊起吊H型钢，H型钢必须保持垂直状态，H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕后30min内。

在沟槽边定位型钢上标出H型钢插入位置，然后将H型钢对正桩位中心靠在慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内，用经纬仪或线锤控制垂直度。

当H型钢插入到设计标高时，将溢出的水泥土泥浆应及时清理，控制到一定标高，以便进行下道工序施工。

当H型钢桩顶要插入到水泥土泥浮浆以下时，采用H型钢送桩器将H型钢桩送到设计标高。

当H型钢无法插到设计标高时，采用振动锤或机械手将H型钢振到设计标高。

S4钢筋混凝土支撑：在基坑冠梁层设一道混凝土支撑，支撑采用桁架对撑及角撑相结合的形式，支撑梁截面尺寸为600×600mm，C30混凝土，保护层30mm。

S5格构立柱桩施工：格构柱钢材采用Q235，焊条E43型，焊缝高8mm，三级满焊。钢格构立柱接长时，接头应上下错开，接头处采用同号角钢拼接加强。钢立柱与立柱桩钢筋笼焊接后一起吊入钻孔，放置时要求格构柱与支撑轴线平行。要求有明显标志露出地面,标明格构立柱位置，基坑开挖时严禁机械损坏格构立柱。

格构立柱桩采用长螺旋灌注桩，桩径Φ600，有效桩长12.0m，C30砼灌注；施工时必须结合基础和结构图纸进行施工，必须避开结构柱、工程桩、剪力墙的位置，桩底及桩顶标高必须按设计图纸严格控制，成桩中心与设计桩位中心偏差应小于20mm；立柱顶标高与设计顶标高偏差应小于20mm；浇灌混凝土前桩底沉渣厚度不应大于100mm。

S6钢筋网喷锚砼面层施工：坑壁挂设Φ6.5钢筋网片，钢筋网片根据各剖面的尺寸和规格进行施工，各网片间焊接或弯勾搭接(搭接长度不少于300mm)，喷射C20砼，强度理论配合比为水泥：砂：石粉＝1：2：2(以砼强度试配报告为准)，喷射砼厚度100mm；钢筋网片在基坑坑顶周边翻边宽1.0m，同时喷射C20砼保护。钢筋网片与支护桩主筋焊接或通过植筋与支护桩身连接

S7换撑施工：支撑拆除前必须先进行换撑施工；本基坑换撑措施采取在基础底板施工时将混凝土沿槽浇筑至SMW工法桩边，形成刚性支点，并在地下室底板后浇带和结构断开的位置设置传力构件，保证换撑传力。支撑拆除前应由施工单位编制可行的施工方案，并报监理审批后方可实施，支撑拆除必须待底板混凝土达到设计强度的75％以后方可进行，拆撑过程必须加强监测，并将监测数据及时通知设计方，拆撑宜分块进行，拆撑过程应同有关各方协同处理；拆撑前应采取有效措施保护结构底板、围护结构，防止支撑拆除对结构构件产生不良影响；拆撑时应注意加强对保护建筑及周边环境监测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。