一种深基坑支护结构的施工方法与流程

本发明涉及深基坑支护技术领域，更具体地说，它涉及一种深基坑支护结构的施工方法。

背景技术：

深基坑是指开挖深度超过5米，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。为了保证地下施工及基坑周边环境的安全，通常需要在深基坑侧壁及周边环境建立支护结构。

为了提高支护结构对深基坑的支撑力，现有的深基坑支护结构通常采用双排桩支护结构，双排桩支护结构一般是沿基坑侧壁排列设置的由前、后两排支护桩和梁连接成的钢架及冠梁组成的支架结构。但是，当深基坑的深度达到20米左右时，深基坑侧壁在泥土重力的作用下更容易朝向双排桩倾倒，同时基坑深度的增加使得双排桩的受力点与双排桩在基坑底部的固定点的距离增长了，从而使得双排桩更容易倾倒。为了增强双排桩的稳定性，在深度达到20米左右的深基坑中，现有技术通常采用多层水平钢支撑对深基坑两侧的双排桩进行支撑，从而提高双排桩的稳定性以及增强双排桩对深基坑侧壁的支撑力。但是，水平钢支撑横在深基坑的中间，使得深基坑内的空间被占用，从而使得水平钢支撑容易妨碍施工人员的操作，导致施工人员难以在基坑中进行施工操作，因此，仍有改进的空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种深基坑支护结构的施工方法，具有便于施工、不容易影响施工操作的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种深基坑支护结构的施工方法，包括以下步骤：

s1、施工双排桩以及双排桩的连梁，所述双排桩包括前排桩以及后排桩；

s2、开挖土体以初步形成深基坑，在开挖土体的同时在深基坑侧壁上预留部分土体以形成预留土坡，所述预留土坡的顶部与深基坑底部之间的距离不小于深基坑高度的1/2；

s3、支撑墩施工，在所述前排桩上以及深基坑底部施工支撑墩，置于所述前排桩上的支撑墩与深基坑底部之间的距离不小于深基坑高度的1/2；

s4、嵌入槽施工，在所述预留土坡上开挖供斜撑植入预留土坡中以固定于支撑墩上的嵌入槽，嵌入槽的两端分别与前排桩上以及深基坑底部的支撑墩正对；

s5、斜撑施工，斜撑的其中一端固定有预应力头，将斜撑吊入嵌入槽中，通过启动预应力头使得斜撑的两端分别与支撑墩抵紧；

s6、清除预留土体。

采用上述技术方案，通过安装斜撑以支撑前排桩，有利于扩大前排桩的侧向刚度，使得前排桩在施工过程中不容易倾倒，同时，斜撑只需要设置在设有前排桩的位置，有利于扩大深基坑的利用空间，使得斜撑不容易阻挡施工人员在深基坑内的施工，便于施工人员在深基坑中的施工操作，有利于提高施工效率，另外，相比多层水平钢支撑，斜撑只需一次施工即可安装完成，无需边开挖深基坑边施工支护结构，施工方便，还有利于降低施工成本和生产成本，使得经济效益提高；通过先施工双排桩以及连梁，使得深基坑的侧壁在开挖过程中可通过双排桩对深基坑侧壁进行支撑，使得深基坑在开挖过程中不容易坍塌；通过预留土坡对双排桩进行支撑，有利于提高双排桩的稳定性，使得双排桩在开挖过程中不容易因受到后排桩一侧的泥土的重力而倒塌，有利于提高施工的安全性；通过预留土坡的顶部与深基坑底部之间的距离不小于深基坑高度的1/2，使得预留土坡的顶端高度超过前排桩的重心位置的高度，从而使得预留土坡可发挥对前排桩的支撑作用，使得前排桩在深基坑的开挖过程中不容易坍塌；通过在预留土坡上开挖嵌入槽以安装斜撑，斜撑安装完毕后再清除预留土坡的施工方法，便于斜撑安装的同时有利于预留土坡保持对前排桩的支撑作用，从而使得前排桩在斜撑的安装过程中不容易因预留土坡的支撑力下降而倒塌；通过斜撑的其中一端固定有预应力头的设置，使得斜撑在置于嵌入槽后长度可伸长以抵紧两端的支撑墩，同时有利于增强斜撑的支撑强度，使得斜撑对前排桩的支撑力增强，使得前排桩不容易倒塌。

本发明进一步设置为：所述步骤s2中，所述预留土坡的顶部与深基坑底部之间的距离是深基坑高度的1/2-2/3。

采用上述技术方案，通过预留土坡的顶部与深基坑底部之间的距离是深基坑高度的1/2-2/3，有利于提高预留土坡在支护结构的施工过程对双排桩的支撑作用，减少预留土坡对双排桩的支撑力不足而导致双排桩倒塌的情况。

本发明进一步设置为：所述步骤s3中，置于所述前排桩上的支撑墩置于靠近预留土坡顶端的位置。

采用上述技术方案，通过置于前排桩的支撑墩置于靠近预留土坡顶端的位置，便于支撑墩的施工，使得支撑墩的施工过程可尽可能少地开挖预留土坡，同时便于嵌入槽的施工，使得嵌入槽的施工过程也尽可能少地开挖预留土坡，从而有利于减少对预留土坡的支撑力度造成影响，使得双排桩在施工过程中不容易倒塌；另外，斜撑与前排桩的固定点越靠近前排桩的顶部，越有利于斜撑对前排桩起支撑作用。

本发明进一步设置为：所述步骤s2中，所述预留土坡的横截面呈梯形，所述预留土坡的顶端小底端大。

采用上述技术方案，通过预留土坡的横截面呈梯形，且预留土坡的顶端小底端大，有利于增强预留土坡对双排桩的支撑作用，使得双排桩在深基坑的开挖过程中不容易倒塌，有利于提高深基坑侧壁的稳定性，使得施工的安全性提高。

本发明进一步设置为：所述步骤s2中，所述预留土坡包括第一土坡以及第二土坡，所述第一土坡以及第二土坡的横截面均呈梯形状，所述第一土坡以及第二土坡均顶端小底端大，所述第一土坡置于第二土坡的顶端，所述第二土坡的顶端比第一土坡的底端大。

采用上述技术方案，通过预留土坡包括第一土坡以及第二土坡，使得预留土坡与深基坑底部的接触的一侧面积增大，从而有利于增强预留土坡的稳定性，使得预留土坡不容易出现滑坡现象，从而有利于增强预留土坡对前排桩的支撑作用，使得前排桩在深基坑的开挖过程中不容易倒塌，有利于提高施工的安全性。

本发明进一步设置为：所述支撑墩包括第一支墩以及第二支墩，所述第一支墩对应第一土坡设置，所述第二支墩对应第二土坡设置，所述斜撑对应两组支撑墩设有两根。

采用上述技术方案，通过支撑墩以及斜撑均对应第一土坡以及第二土坡对应设有两组，有利于提高斜撑对前排桩的支撑作用，从而使得预留土坡被清除后，前排桩在施工过程中不容易倒塌。

本发明进一步设置为：所述步骤s3中，施工第一支墩，所述步骤s4中，施工第一支墩对应的第一土坡上的嵌入槽，所述步骤s5中，施工第一支墩对应的斜撑；所述步骤s6中，清除第一土坡，在所述步骤s6后，进行以下步骤：

s7、第二支墩施工，在所述前排桩上以及深基坑底部施工第二支墩；

s8、嵌入槽施工，在所述第二土坡上开挖供斜撑植入第二土坡中以固定于第二支墩上的嵌入槽，嵌入槽的两端分别与前排桩上以及深基坑底部的第二支墩正对；

s9、斜撑施工，斜撑的其中一端固定有预应力头，将斜撑吊入嵌入槽中，通过启动预应力头使得斜撑的两端分别与第二支墩抵紧；

s10、清除第二土坡。

采用上述技术方案，通过先安装第一土坡对应的第一支墩以及斜撑，并将第一土坡清除后，再安装第二土坡对应的第二支墩以及斜撑，使得第一土坡不容易影响到第二土坡对应的第二支墩以及斜撑的安装，减少在安装第二土坡对应的第二支墩以及斜撑时需要大量开挖第一土坡以形成嵌入槽的情况，从而有利于提高施工效率；同时，有利于增强预留土坡对前排桩的支撑作用，使得在安装第一土坡对应的第一支墩以及斜撑时，第二土坡可对前排桩起支撑作用，在安装第二土坡对应的第二支墩以及斜撑时，已安装的第一土坡对应的斜撑可起支撑作用，从而使得在第一支墩、第二支墩以及斜撑的安装过程中前排桩不容易倒塌；另外，便于嵌入槽的开挖，减少嵌入槽的开挖深度过深导致嵌入槽的两侧容易坍塌的情况。

本发明进一步设置为：所述步骤s3中，在施工所述第一支墩之前，先在所述深基坑底部铺设筏板基础，支撑墩固定于筏板基础上。

采用上述技术方案，通过在施工第一支墩之前，先在基坑底部铺设筏板基础，有利于增强支撑墩的稳定性，使得支撑墩不容易发生晃动，进而有利于提高斜撑的稳定性，使得斜撑对前排桩的支撑效果更好。

本发明进一步设置为：所述支撑墩上开有供斜撑嵌入的凹槽。

采用上述技术方案，通过支撑墩上开有供斜撑嵌入的凹槽，有利于斜撑置于嵌入槽后，斜撑的两端分别与支撑墩抵接，从而便于预应力头伸出后，斜撑的两端分别与支撑墩抵紧，进而使得斜撑的位置更准确，使得斜撑对前排桩的支撑效果更好；同时，有利于通过凹槽使得斜撑的位置被预固定于两个支撑墩之间。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过安装斜撑以支撑前排桩，有利于扩大前排桩的侧向刚度，使得前排桩在施工过程中不容易倾倒，同时，有利于扩大深基坑的利用空间，便于施工人员在深基坑中的施工操作，有利于提高施工效率，另外，相比多层水平钢支撑，斜撑只需一次施工即可安装完成，施工方便，还有利于降低施工成本和生产成本，使得经济效益提高；

2.通过先施工双排桩以及连梁，使得深基坑的侧壁在开挖过程中可通过双排桩对深基坑侧壁进行支撑，使得深基坑在开挖过程中不容易坍塌；

3.通过预留土坡对双排桩进行支撑，有利于提高双排桩的稳定性，使得双排桩在开挖过程中不容易因受到后排桩一侧的泥土的重力而倒塌，有利于提高施工的安全性；

4.通过先开挖的土体深度不大于深基坑高度范围的1/2，使得预留土坡的顶端高度超过前排桩的重心位置的高度，从而使得预留土坡可发挥对前排桩的支撑作用，使得前排桩在深基坑的开挖过程中不容易坍塌；

5.通过在预留土坡上开挖嵌入槽以安装斜撑，斜撑安装完毕后再清除预留土坡的施工方法，便于斜撑安装的同时有利于预留土坡保持对前排桩的支撑作用，从而使得前排桩在斜撑的安装过程中不容易因预留土坡的支撑力下降而倒塌；

6.通过斜撑的其中一端固定有预应力头的设置，使得斜撑在置于嵌入槽后长度可伸长以抵紧两端的支撑墩，同时有利于增强斜撑的支撑强度，使得斜撑对前排桩的支撑力增强，使得前排桩不容易倒塌。

附图说明

图1为本发明中实施步骤s1后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图2为本发明中实施步骤s2后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图3为本发明中实施步骤s3后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图4为本发明中实施步骤s4、s5后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图5为本发明中实施步骤s6、s7后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图6为本发明中实施步骤s8、s9后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图；

图7为本发明中实施步骤s10后的深基坑双排桩支护结构的结构示意图。

图中：1、双排桩；11、前排桩；12、后排桩；13、连梁；2、深基坑；21、筏板基础；3、支撑墩；31、第一支墩；32、第二支墩；33、凹槽；4、预留土坡；41、第一土坡；42、第二土坡；43、嵌入槽；5、斜撑；51、预应力头。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种深基坑支护结构的施工方法，包括以下步骤：

s1、施工双排桩1以及双排桩1的连梁13，双排桩1包括前排桩11以及后排桩12参见图1，具体如下：

先对施工现场的地形地貌以及工程地质特征进行考察，根据现场的施工要求确定深基坑2的开挖范围，再根据深基坑2的开挖范围确定前排桩11以及后排桩12的位置，并在相应的位置作出标记。

先在前排桩11的标记位置打入混凝土桩，并在混凝土桩顶部采用钢钉精确标示，同时用红油漆醒目标示。当所有前排桩11均安装完成后，在后排桩12的标记位置打入混凝土桩，并在混凝土桩顶部采用钢钉精确标示，同时用红油漆醒目标示。

当前排桩11以及后排桩12均安装完成后，在前排桩11以及后排桩12之间浇筑连梁13。

s2、开挖土体以初步形成深基坑2，参见图2，具体如下：

开挖土体至地表下6.3米的深度。然后预留第一土坡41的坡顶宽5米，坡底宽7.2米，继续开挖土体至地表下10.3米。再预留第二土坡42的坡顶与第一土坡41的坡底之间的过渡平台宽1米，坡底宽11.3米，继续开挖土体至地表下18.9米，使得深基坑2初步形成。

s3、第一支墩31施工，参见图3，具体如下：

先对深基坑2底部找平，然后在深基坑2底部浇筑混凝土垫层，当混凝土垫层形成后，在混凝土垫层上绑扎筏板底筋，再绑扎地梁钢筋以形成筏板基础21。

分别在筏板基础21上以及前排桩11上浇筑与第一土坡41对应的两个第一支墩31。置于筏板基础21上的第一支墩31与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为1.5米，置于前排桩11上的第一支墩31与第一土坡41顶端的距离为0.5米。两个第一支墩31上均开有供斜撑5嵌入的凹槽33。

s4、嵌入槽43施工，参见图4，具体如下：

根据两个第一支墩31的位置以及斜撑5的尺寸确定斜撑5在第一土坡41中的位置，并做好位置标记，再从第一土坡41远离前排桩11的一侧按照标记指示进行开挖。

s5、斜撑5施工，参见图4，具体如下：

在斜撑5的其中一端固定连接一个预应力头51，并将斜撑5固定有预应力头51的一端朝向前排桩11一侧，再将斜撑5吊入嵌入槽43中，使得斜撑5沿嵌入槽43朝向两个第一支墩31上的凹槽33运动，并使得斜撑5的两端分别置于两个第一支墩31的凹槽33中。

通过启动预应力头51，使得预应力头51的长度变长，从而使得斜撑5的两端分别与两个第一支墩31抵紧以实现支撑功能。

s6、清除第一土坡41，参见图5，具体如下：

继续开挖土体，将第一土坡41清除干净，保留第二土坡42。

s7、第二支墩32施工，参见图5，具体如下：

分别在筏板基础21上以及前排桩11上浇筑与第二土坡42对应的两个第二支墩32。置于筏板基础21上的第二支墩32与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为0.8米，置于前排桩11上的第二支墩32与第二土坡42顶端的距离为0.5米。两个第二支墩32上均开有供斜撑5嵌入的凹槽33。

s8、嵌入槽43施工，参见图6，具体如下：

根据两个第二支墩32的位置以及斜撑5的尺寸确定斜撑5在第二土坡42中的位置，并做好位置标记，再从第二土坡42远离前排桩11的一侧按照标记指示进行开挖。

s9、斜撑5施工，参见图6，具体如下：

在斜撑5的其中一端固定连接一个预应力头51，并将斜撑5固定有预应力头51的一端朝向前排桩11一侧，再将斜撑5吊入嵌入槽43中，使得斜撑5沿嵌入槽43朝向两个第二支墩32上的凹槽33运动，并使得斜撑5的两端分别置于两个第二支墩32的凹槽33中。

通过启动预应力头51，使得预应力头51的长度变长，从而使得斜撑5的两端分别与两个第二支墩32抵紧以实现支撑功能。

s10、清除第二土坡42，参见图7，具体如下：

将第二土坡42清除干净，即完成深基坑2的开挖，同时完成了深基坑2双排桩1支护结构的施工。

实施例2

与实施例1的区别在于：

步骤s2中，开挖土体的具体操作如下：

开挖土体至地表下8.4米的深度。然后预留第一土坡41的坡顶宽6米，坡底宽8.2米，继续开挖土体至地表下12.4米。再预留第二土坡42的坡顶与第一土坡41的坡底之间的过渡平台宽1.5米，坡底宽12.3米，继续开挖土体至地表下18.9米，使得深基坑2初步形成。

步骤s3中，置于筏板基础21上的第一支墩31与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为2米，置于前排桩11上的第一支墩31与第一土坡41顶端的距离为0.3米。

步骤s7中，置于筏板基础21上的第二支墩32与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为1.1米，置于前排桩11上的第二支墩32与第二土坡42顶端的距离为0.3米。

实施例3

与实施例1的区别在于：

步骤s2中，开挖土体的具体操作如下：

开挖土体至地表下9.45米的深度。然后预留第一土坡41的坡顶宽7米，坡底宽10.7米，继续开挖土体至地表下14.7米。再预留第二土坡42的坡顶与第一土坡41的坡底之间的过渡平台宽2米，坡底宽14.6米，继续开挖土体至地表下18.9米，使得深基坑2初步形成。

步骤s3中，置于筏板基础21上的第一支墩31与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为2米，置于前排桩11上的第一支墩31与第一土坡41顶端的距离为1米。

步骤s7中，置于筏板基础21上的第二支墩32与第二土坡42底端远离前排桩11的一端的距离为0.8米，置于前排桩11上的第二支墩32与第二土坡42顶端的距离为0.5米。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。