滨海地区组合式基坑支护方法及装置与流程

本发明涉及深基坑施工相关，具体为滨海地区组合式基坑支护方法及装置。

背景技术：

1、基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等；

2、而海基坑施工过程中需要通过支护结构对基坑进行支护，从而保证基坑的整体强度，而传统深基坑支护结构施工方式存在施工周期较长，并且存在爆破施工时安全风险高及换撑施工对主体结构易产生不利影响等问题，为此，本发明提出滨海地区组合式基坑支护方法及装置用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供滨海地区组合式基坑支护方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：滨海地区组合式基坑支护方法及装置，所述滨海地区组合式基坑支护方法包括：

3、粉细砂降土施工；

4、围护桩施工；

5、水帷幕、降水井施工，基坑上部采用土钉墙，下部悬臂灌注桩，桩前预留土方平台支护型式，局部加深处采用上部土钉墙，下部采用底部灌注桩和锚索，桩前预留土方平台支护型式，止水帷幕截断坑内外地下水联系，平台处设置疏干井和集水明排；

6、第一层粉细砂开挖、插筋、喷锚支护施工；

7、第二层粉细砂开挖、喷锚支护施工；

8、开挖冠梁沟槽、冠梁施工；

9、第一层淤泥质粉质粘土开挖、喷锚支护；

10、桩身锚索、腰梁施工；

11、第二层淤泥质粉质粘土开挖、喷锚支护；

12、标高-3.100～5.900内玄武岩爆破、开挖、边坡整修；

13、标高-3.100～5.900内玄武岩锚杆施工；

14、标高-5.900～9.200内玄武岩爆破、开挖、边坡整修；

15、标高-5.900～9.200内玄武岩锚杆施工、喷锚支护，通过坑底挖掘机及爆破钻孔机械施工后，再用吊车吊出基坑；

16、基坑收底，同步施工底板下抗浮锚杆；

17、主体结构施工，所述主体结构施工为自北向南分两段进行，竖向分四层浇筑混凝土，取水池试水完成及地下部分外防腐施工完成后回填基坑。

18、优选的，所述标高-5.900～9.200内玄武岩锚杆施工、喷锚支护过程中，在开挖时采用3台220型挖掘机分台阶倒土，一级挖掘机在基坑顶部，倒土平台设置在冠梁顶部；二级挖掘机位于围护桩悬臂底部，倒土平台设置在底板底；三级挖掘机设置在下沉段底部。

19、优选的，所述围护桩施工过程中，先根据以往施工经验和周边类似工程调查，围护桩施工选用两台360型旋挖钻，再对现场场地进行平整，之后技术人员使用仪器对桩位进行测量放样，然后在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒，埋设完护筒之后，再次对桩位进行复核放样，确保无误之后，钻机就位，然后钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，并记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员需通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业，钻孔完成之后对孔内进行清孔，清孔完成后，进行验孔；

20、然后进行钢筋笼制作，所述钢筋笼采用分节制作，并在钢筋笼端部预留对接结构，为控制保护层厚度，在钢筋笼主筋上，每隔三米设置一道定位块，且定位块沿钢筋笼周围对称布置四只，并在在焊接过程中应及时清渣，钢筋笼主筋连接按设计要求进行，主筋接头间距≥35d，在同一截面上接头不大于50％，钢筋笼就位之后将注浆管安放至桩孔内，然后进行注浆；

21、所述注浆过程中采用商品砼，坍落度应控制在200±20mm，砼应连续浇注，完桩浇注时间≤8小时，砼浇灌过程中，导管最小埋入深度不得小于2m，围护桩成型之后，对桩进行检测，合格后即可进入下道工序。

22、优选的，所述钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

23、优选的，所述冠梁施工过程中，先对根据钻孔支护桩坐标定位，确定支护桩冠梁八个拐角，撒白灰放样冠梁轮廓线，进行桩头放坡开挖，开挖至设计桩顶标高向下20cm处，再对桩头按设计标高标进行环切，采用风镐进行桩头破除，对桩头钢筋进行调整，桩顶冠梁范围施工10cm厚c15混凝土垫层，保证桩顶深入冠梁10cm，再放样冠梁内外侧壁拐角点，进行模板边线弹线、钢筋绑扎定位，接着按照设计图纸进行钢筋加工，钢筋接长时采用搭接焊，然后再进行模板安装；

24、在进行混凝土浇筑，所述混凝土浇筑过程中要充分振捣，振捣时严禁碰撞模板，防止跑模，等混凝土的强度达到2.5mpa后方可拆模，拆模时严禁重击和硬撬，避免损坏混凝土棱角；拆模时人工松动螺栓，拔出拉筋，如果不能拔出，在应用砂轮锯片切除，拆除的模板，必须边拆、边清、边运、边堆整，待冠梁混凝土强度达到设计要求后，对冠梁外侧的边坡进行回填。

25、优选的，所述锚索施工过程中，根据设计图纸，将锚索的位置准确的测放在坡面上，在使用无水干钻法进行锚孔施工，按照设计要求钻至设计深度，钻进达到设计深度之后，不能立即停钻，要求稳钻12分钟，在造孔结束之后，需监理验收合格之后方可进入下一道工序；锚索选用纲绞线或高强钢丝，在锚索进入土体之前应在锚索底部安装导向帽，并采用适合的注浆设备对锚孔内部进行注浆，锚孔灌浆作业一般宜为孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时，方可停止注浆；

26、其中锚筋张拉力值宜分两次张拉作业施加，第一次张拉作业力值为设计张拉力值的一半，第二次张拉作业直至超张拉力值，锚筋张拉至设定最大张拉荷载值后，应持荷稳定10～15分钟，然后卸荷进行锁定作业，锚筋锁定后，须用机械切割余露锚筋，严禁电弧烧割，并应留长5～10cm外露锚筋，以防拽滑，最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求封锚处理，宜用不低于20mpa的砼封闭。

27、优选的，所述锚杆施工过程包括：

28、钻孔，顺坡搭设简易钢管盘扣式双排脚手架，铺设竹跳板形成作业平台，在平台上进行锚管锤击入土或者钻孔施工；

29、杆体制作，锚管采用砂轮切割机断料，锚管在加工厂加工完成后运至安装部位，钢筋加工后运至坡脚处，采用挖掘机或装载机二次转运；

30、注浆、锚杆施工，采用先杆后浆法施工，即锚管先直接打入土体，插入注浆管对孔道加浆，直到孔口有浆溢出，在间隔1～2小时对每孔孔口进行循环补浆，以保证其密实度；

31、锚杆施工为直接击入土体，采用φ22@1500的钢筋，在锚杆入土前端1/2段每隔500mm设一出浆孔，焊接薄钢片或角钢覆盖以防止被土堵孔；

32、锚杆为对齐布置，在坡面处与加强筋、锁定筋、竖向注浆钢管等焊牢；

33、锚杆的注浆材料采用p.042.5水泥净浆，水泥水灰比为0.5～0.6，水泥浆须拌和均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆须在初凝前用完；锚管采用压力注浆，注浆压力不小于0.6mpa，锚管的水泥用量为平均每延米不少于50kg；

34、土钉墙开挖至每层锚管下500mm为作业面，面易塌时应先喷面后成孔，开挖每层后作业面暴露时间不得超过8小时，土钉墙开挖时应层层测放坡脚线，严格按设计控制放坡坡率，严禁出现反坡现象。

35、优选的，所述深基坑施工过程中需要设置排水设施，本工程采用明沟排水，坡顶设置截水，地表水通过坡顶排入基坑内，坡体内地下水通过泄水管排出；

36、泄水管采用直径50mm的pvc，泄水管长度在填土层不得小于1.0m，其余土层不得小于0.5m，横向间距在含水层不大于1.50m，其余不大于3.0m，填层底部应布置一排泄水管；

37、泄水管入土端需留出孔眼，且在埋入前须在土中掘小坑填充碎石等滤水材料以确保泄水管的畅通；喷射面层混凝土时应对泄水管口部进行包裹；

38、坡脚通长设置宽300，深200的排水沟和尺寸为800x500x800的集水井，且设置间距为20～30m。

39、基坑排水设施与市政管网接口之间应设置沉淀池；排水沟、集水井、沉淀池使用时应排水通畅并应随时清理淤积物；

40、当现场发现有泄漏的废弃地下管道等不明水源时，须将其引走或在基坑范围以外将其截断。

41、优选的，所述深基坑施工的施工现场专项监测的主要内容包括：地表沉降、水平位移、竖向位移、周围建筑物及地下管线变形、地下水水位和土压力监测。

42、一种滨海地区组合式基坑支护装置，所述滨海地区组合式基坑支护装置用于对上述滨海地区组合式基坑支护方法进行实现，所述滨海地区组合式基坑支护装置包括下部悬臂灌注桩、高压旋喷桩、疏干井、底部灌注桩、锚索和锚杆，通过下部悬臂灌注桩、高压旋喷桩、底部灌注桩保证基坑的承载强度，并通过锚索和锚杆的辅助牵引，以保证支护装置的整体强度。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、通过由粉细砂降土施工；围护桩施工；水帷幕、降水井施工；第一层粉细砂开挖、插筋、喷锚支护施工；第二层粉细砂开挖、喷锚支护施工；开挖冠梁沟槽、冠梁施工；第一层淤泥质粉质粘土开挖、喷锚支护；桩身锚索、腰梁施工；第二层淤泥质粉质粘土开挖、喷锚支护；标高-3.100～5.900内玄武岩爆破、开挖、边坡整修；标高-3.100～5.900内玄武岩锚杆施工；标高-5.900～9.200内玄武岩爆破、开挖、边坡整修；标高-5.900～9.200内玄武岩锚杆施工、喷锚支护；基坑收底和主体结构施工等工序对取水池及泵房深基坑进行施工，从而有效避免施工周期较长的问题，并且可以有效提高施工过程的安全性。