本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑基坑支護結(jié)構(gòu)施工方法。

背景技術(shù)：

隨著房地產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，高層建筑到處出現(xiàn)，由于城市中心地帶建筑物、交通設(shè)施稠密，故城建工程的基坑開挖只能在支護結(jié)構(gòu)保護下進行垂直開挖。目前城建深基坑圍護結(jié)構(gòu)一般采用的形式有鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁復(fù)合結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)和SMW工法.相對上述圍護結(jié)構(gòu)，鉆孔咬合樁在全國較少有應(yīng)用。該方法適用于軟弱地層、含水砂層地質(zhì)情況下的地下工程深基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工。采用鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁的型式，其圍護和止水效果很好，工程造價比地下連續(xù)墻和人工挖孔樁要低20％～30％左右。為此，在深基坑工程中引入了鉆孔咬合樁工法是一個創(chuàng)新的嘗試。

本發(fā)明通過施工經(jīng)驗，為了保證軟弱地層、含水砂層地質(zhì)的地下工程深基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工，采用鉆孔咬合樁孔口定位的精度以提高樁體就位效率，在咬合樁成樁前在樁頂部兩側(cè)施作混凝土導(dǎo)墻或鋼筋混凝土導(dǎo)墻，采用鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁的型式，以圍護和止水，促進工程順利進展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于采用鉆孔咬合樁孔口定位的精度以提高樁體就位效率，在咬合樁成樁前在樁頂部兩側(cè)施作混凝土導(dǎo)墻或鋼筋混凝土導(dǎo)墻，鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁的型式，以圍護和止水，以保證基坑軟弱地層、含水砂層地質(zhì)的地下工程深基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體如下：

一、采用導(dǎo)墻方案施工

為了保證鉆孔咬合樁孔口定位的精度并提高樁體就位效率，在咬合樁成樁前在樁頂部兩側(cè)施作混凝土導(dǎo)墻或鋼筋混凝土導(dǎo)墻。

二、單根咬合樁施工工藝流程

(1)當(dāng)定位導(dǎo)墻有足夠的強度后，用吊車移動鉆機就位，并使主機抱管器中心對應(yīng)定位于導(dǎo)墻孔位中心；

(2)單樁成孔是隨著第1節(jié)護筒的壓入(深度為1.5～2.5m)，沖弧斗隨著從護筒內(nèi)取土，一邊抓土一邊繼續(xù)下壓護筒，待第1節(jié)全部壓入后，檢測垂直度，合格后接第2節(jié)護筒，如此循環(huán)至壓到設(shè)計樁底標(biāo)高；

(3)成孔檢查合格后進行安放鋼筋籠工作，此時應(yīng)保證鋼筋籠標(biāo)高正確；

(4)如孔內(nèi)有水，需采用水下混凝土灌注法施工；如孔內(nèi)無水，則采用干孔灌注法施工并注意振搗；

(5)拔筒成樁：一邊澆注混凝土一邊拔護筒，應(yīng)注意保持護筒底低于混凝土面≥2.5m。

三、排樁施工工藝流程

流程：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……。

1、控制措施

(1)成孔精度控制：為控制咬合樁的成孔精度達到施工及驗收規(guī)范要求，采用成孔精度全過程控制的措施。本工程采用的是在成樁機具上懸掛兩個線柱控制南北、東西向護筒外壁垂直度并用兩臺測斜儀進行孔內(nèi)垂直度檢查。發(fā)現(xiàn)有偏差時及時進行糾偏調(diào)整。

(2)A樁混凝土緩凝時間的確定：在測定出單樁成樁所需時間t后，可根 據(jù)下式計算A樁混凝土緩凝時間T

T＝3t+K

其中，K為儲備時間，一般取1.5t。

2、施工問題與解決方案

(1)防止管涌措施：在B樁成孔過程中，由于A樁混凝土未完全凝固，還處于流動狀態(tài)，因此其有可能從A、B樁相交處涌入B樁孔內(nèi)，形成“管涌”?？朔胧┯校孩倏刂艫樁坍落度<14cm；②護筒應(yīng)超前孔底至少15m；③實時觀察A樁混凝土頂面是否下陷，若發(fā)現(xiàn)下陷應(yīng)立即停止B樁開挖，并一邊將護筒盡量下壓，一邊向B樁內(nèi)填土或注水(平衡A樁混凝土壓力)，直至制止住“管涌”為止。

(2)遇地下障礙物處理方法：由于咬合樁采用的是鋼護筒，所以可吊放作業(yè)人員下孔內(nèi)清除障礙物。

(3)克服鋼筋籠上浮方法：在向上拔出護筒時，有可能帶起放好的鋼筋籠。預(yù)防措施可選擇減小B樁混凝土骨料粒徑或者可在鋼筋籠底部焊上一塊比其自身略小的薄鋼板以增加其抗浮能力。

本發(fā)明的有益效果在于(1)咬合樁采用的是全護筒沖弧法，能夠克服不良地質(zhì)條件下灌注樁成樁困難的問題；(2)咬合樁采用鋼護筒，不像灌注樁用的是泥漿護壁，可以大大減小泥漿四溢對周圍環(huán)境的影響；(3)咬合樁垂直度比灌注樁好，不會塌孔，下挖過程中如遇到土體內(nèi)有雜物影響時可以直接下去作業(yè)人員對雜物進行清理；(4)從經(jīng)濟角度，咬合樁比隧道基坑常用的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)要省20％～30％的經(jīng)費，經(jīng)濟性好。

具體實施方式

結(jié)合實際工程對本發(fā)明做進一步說明。

工程實例：一種建筑基坑支護結(jié)構(gòu)施工方法

1、設(shè)計情況

該主體為地下一層多跨矩形框架結(jié)構(gòu)，采用明挖順作法施工。原設(shè)計方案基坑圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁止水帷幕，坑內(nèi)設(shè)鋼支撐系統(tǒng)。但由于本工程基坑開挖較深，達到了10.2m，且其中一段基坑與一棟高層建筑距離僅5.8m，而且由于開挖處雜填土中埋有建筑垃圾，有很多各種雜填物，情況非常復(fù)雜，經(jīng)現(xiàn)場試驗后發(fā)現(xiàn)一般鉆孔灌注樁成樁較困難；此外，本段地下水埋藏較淺且豐富，樁孔易發(fā)生坍塌變形。鉆孔咬合樁由于采用了全鋼套管護壁，能有效地防止孔內(nèi)流砂、涌砂現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且通過現(xiàn)場實時監(jiān)測其成孔精度即可得到有效控制，其“一葷(指鋼筋混凝土樁)”、“一素(指素凝土樁)”相互咬合排列，擋土和止水效果極佳，經(jīng)濟性好。最后經(jīng)多方面因素綜合考慮，本工程決定采用咬合樁這一新型圍護結(jié)構(gòu)型式。

2.鉆孔咬合樁施工

(1)、導(dǎo)墻施工

為了保證鉆孔咬合樁孔口定位的精度并提高樁體就位效率，應(yīng)在咬合樁成樁前首先在樁頂部兩側(cè)施作混凝土導(dǎo)墻或鋼筋混凝土導(dǎo)墻。

(2)、單根咬合樁施工工藝流程

a、護筒鉆機就位：當(dāng)定位導(dǎo)墻有足夠的強度后，用吊車移動鉆機就位，并使主機抱管器中心對應(yīng)定位于導(dǎo)墻孔位中心；

b、單樁成孔：其步驟為隨著第1節(jié)護筒的壓入(深度為1.5～2.5m)，沖弧斗隨著從護筒內(nèi)取土，一邊抓土一邊繼續(xù)下壓護筒，待第1節(jié)全部壓入后(一般地面上留1～2m，以便于接筒)檢測垂直度，合格后，接第2節(jié)護筒，如此循環(huán)至壓到設(shè)計樁底標(biāo)高；

c、吊放鋼筋籠：對于B樁，成孔檢查合格后進行安放鋼筋籠工作，此時應(yīng)保證鋼筋籠標(biāo)高正確；

d、灌注混凝土：如孔內(nèi)有水，需采用水下混凝土灌注法施工；如孔內(nèi)無水，則采用干孔灌注法施工并注意振搗；

e、拔筒成樁：一邊澆注混凝土一邊拔護筒，應(yīng)注意保持護筒底低于混凝土面≥2.5m。

(3)排樁施工工藝流程

流程：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……。

(4)控制措施

a、成孔精度控制：為控制咬合樁的成孔精度達到施工及驗收要求，采用成孔精度全過程控制的措施。本工程采用的是在成樁機具上懸掛兩個線柱控制南北、東西向護筒外壁垂直度并用兩臺測斜儀進行孔內(nèi)垂直度檢查。發(fā)現(xiàn)有偏差時及時進行糾偏調(diào)整。

b、A樁混凝土緩凝時間的確定：在測定出單樁成樁所需時間t后，可根據(jù)下式計算A樁混凝土緩凝時間T

T＝3t+K

其中，K為儲備時間，一般取1.5t。

(5)、施工問題與解決方案

a、防止管涌措施：在B樁成孔過程中，由于A樁混凝土未完全凝固，還處于流動狀態(tài)，因此其有可能從A、B樁相交處涌入B樁孔內(nèi)，形成“管涌”?？朔胧┯校孩倏刂艫樁坍落度<14cm；②護筒應(yīng)超前孔底至少15m；③實時觀察A樁混凝土頂面是否下陷，若發(fā)現(xiàn)下陷應(yīng)立即停止B樁開挖，并一邊將護筒盡量下壓，一邊向B樁內(nèi)填土或注水(平衡A樁混凝土壓力)，直至制止住 “管涌”為止。

b、遇地下障礙物處理方法：由于咬合樁采用的是鋼護筒，所以可吊放作業(yè)人員下孔內(nèi)清除障礙物。

c、克服鋼筋籠上浮方法：在向上拔出護筒時，有可能帶起放好的鋼筋籠。預(yù)防措施可選擇減小B樁混凝土骨料粒徑或者可在鋼筋籠底部焊上一塊比其自身略小的薄鋼板以增加其抗浮能力。

3、工程實踐效果與分析

在對各種圍護結(jié)構(gòu)型式比選后，最終在基坑工程中選擇了鉆孔咬合樁這一新工法。施工中，在靠近一側(cè)的基坑采用φ1200咬合樁，其余基坑段采用φ1000咬合樁，樁間咬合200mm，樁長為19.2m。由于咬合樁這一圍護型式在工程中使用，而且基坑工程又是整個項目的重要工程，因此非常有必要在基坑開挖過程中跟蹤施工進程，對樁體側(cè)移、坑周地面沉陷和地層位移、附近建筑物、地下管網(wǎng)等變形及受力情況進行監(jiān)測，用取得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，與預(yù)測值或計算值相比較并進行分析，能可靠的反映工程施工所造成的影響，能較準(zhǔn)確地以量的形式反映這種影響的程度，也可以對咬合樁的適用性進行客觀、準(zhǔn)確的評價。

4、鉆孔咬合樁新工藝的評價分析

從基坑工程采用鉆孔咬合樁這一新型圍護結(jié)構(gòu)型式的實際施工過程和效果看出，鉆孔咬合樁相比較其他幾種常用的圍護型式有其自身很大的優(yōu)勢：(1)咬合樁采用的是全護筒沖弧法，能夠克服不良地質(zhì)條件下灌注樁成樁困難的問題；(2)咬合樁采用鋼護筒，不像灌注樁用的是泥漿護壁，可以大大減小泥漿四溢對周圍環(huán)境的影響；(3)咬合樁垂直度比灌注樁好，不會塌孔，下挖過程中如遇到土體內(nèi)有雜物影響時可以直接下去作業(yè)人員對雜物進行清理；(4)從經(jīng)濟角度，咬合樁比地鐵隧道基坑常用的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)要省20％～30％的經(jīng) 費，經(jīng)濟性好。