邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法与流程

本发明属于技术领域，特别是涉及一种邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法。

背景技术：

对于邻近既有高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑的施工，基坑防护一般采用混凝土钻孔桩加旋喷桩的防护施工方法，在高铁站场中，通常存在地质条件十分复杂且地下混凝土结构多的情况，由于土质软，地下水丰富，因此高压旋喷桩有时达不到预计的桩底高程，从而难以起到止水帷幕效果。另外，有可能在开挖过程中出现涌水涌砂现象，结果造成既有线沉降，因此上述防护施工方法在这样条件的施工过程中已难以满足既有高铁的运营安全要求。此外，如果在基坑内还需要设置诸如电梯井等小基坑的话，继续开挖小基坑就极有可能出现塌方、流沙、地下水倒灌等情况，从而影响施工的进度及安全。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法。

为了达到上述目的，本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)施工前，根据地质情况并考虑高铁营业线安全，预制钻孔桩用钢护筒和钢沉箱，并在待施工的深基坑一侧设置泥浆箱；

2)按照设计要求，在待施工的深基坑边缘处采用冲击钻机成孔，泥浆护壁的方式间隔距离形成多个钻孔，每下钻一段距离，对钻孔进行检查并清孔，之后将一节钢护筒设置在该钻孔的侧壁上，如此反复，直至达到混凝土钻孔桩的设计深度，然后在设有钢护筒的每个钻孔内放入一个钢筋笼，之后在钻孔内灌注混凝土，待混凝土凝固并达到设计强度后而制成多根混凝土钻孔桩，作为基坑围护桩；

3)人工凿除上述混凝土钻孔桩的桩头，然后在凿除桩头的混凝土钻孔桩的上端进行冠梁施工，在冠梁施工的同时将多块钢板间隔距离预埋在冠梁的内侧面上；

4)在混凝土钻孔桩的内侧开挖土体，当下挖至距离混凝土钻孔桩的顶部1m处时，将多道横向支撑的两端分别焊接在冠梁上相对应的一对钢板上；继续开挖土体至既有混凝土结构位置；

5)利用破碎锤将既有混凝土结构凿除至主基坑的基底高程，由此形成主基坑；

6)将钢沉箱下放到主基坑的底面上，并精确定位在小基坑的位置，然后人工在钢沉箱的内部继续开挖土体，开挖土体的同时钢沉箱将逐渐下沉，直至钢沉箱的下端达到小基坑的基底高程，由此形成小基坑，钢沉箱作为小基坑的防护结构；

7)利用天泵车浇筑混凝土对主基坑和小基坑进行封底，确保地下无涌水涌砂现象，然后浇筑其他位置垫层，由此完成整个深基坑的防护体系施工过程。

在步骤1)中，所述钢护筒的厚度为6mm、高度为250cm，内径为100cm；泥浆箱采用长6m、宽2m，厚15mm的钢板焊接而成；钢沉箱采用废弃桥墩模板焊制而成。

在步骤2)中，所述混凝土钻孔桩的桩径为0.8m，桩间距为1.0m，桩长为6-18m。

在步骤3)中，凿除的桩头高度为1米；冠梁的高度为1米，宽度为0.8米，采用钢筋混凝土结构，保护层厚度为40mm，混凝土采用c30混凝土，主筋采用hrb400φ22钢筋。

在步骤4)中，所述横向支撑采用直径50cm的钢管；土体采用分段、分层、对称、平衡、限时的开挖方式，分层厚度为3.5米，长度为6米。

本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法具有如下有益效果：

1、将传统基坑的混凝土钻孔桩加旋喷桩的防护施工方法改变成混凝土钻孔桩加钢沉箱的防护施工方法，其中混凝土钻孔桩主要起抗剪力作用，钢沉箱起防水防砂作用，从而形成整个深基坑的防护体系。

2、开挖过程中，混凝土钻孔桩加钢沉箱的防护体系，既保证了基坑稳定安全，又能防止地下水压过大时，地下涌水、涌砂，造成既有线路沉降，保证了营业线的安全。

附图说明

图1为本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法流程图。

图2为采用本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法时深基坑平面图。

图3为采用本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法时深基坑侧面图。

具体实施方式

在某铁路工程站场改建工程中，该站场所在位置的地质环境复杂且地下混凝土结构多，土质软，地下水丰富。为了保证施工安全及既有营业线运营安全，本申请人利用本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法进行了深基坑的施工，有效地防止了塌方，流沙，地下水倒灌等情况对工程的影响，确保了施工的进度及安全。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1-图3所示，本发明提供的邻近高铁复杂环境淤泥地质下站场深基坑防护施工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)施工前，根据地质情况并考虑高铁营业线安全，预制钻孔桩用钢护筒和钢沉箱4，并在待施工的深基坑1一侧设置泥浆箱；在本发明中，钢护筒的厚度为6mm、高度为250cm，内径为100cm；泥浆箱采用长6m、宽2m，厚15mm的钢板焊接而成；钢沉箱4采用废弃桥墩模板焊制而成。

2)按照设计要求，在待施工的深基坑1边缘处采用冲击钻机成孔，泥浆护壁的方式间隔距离形成多个钻孔，每下钻一段距离，对钻孔进行检查并清孔，之后将一节钢护筒设置在该钻孔的侧壁上，如此反复，直至达到混凝土钻孔桩2的设计深度，然后在设有钢护筒的每个钻孔内放入一个钢筋笼，之后在钻孔内灌注混凝土，待混凝土凝固并达到设计强度后而制成多根混凝土钻孔桩2，作为基坑围护桩；在本发明中，混凝土钻孔桩2的桩径为0.8m，桩间距为1.0m，桩长为6-18m；钻进时，采用小冲程开孔，进入正常钻进状态后，采用4～5m中大冲程，最大冲程不超过6m，钻进过程中应及时排碴。注意地层变化，在地层变化处抽取碴样，以判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，作好相关记录，及时根据地质条件调整钻进工艺。钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50％，加强箍筋与主筋连接全部焊接。清孔采用抽浆法，利用冲击钻机的泥浆泵持续吸渣5min～15min左右，将孔底钻渣清除干净。当下完钢筋笼和导管后利用导管进行二次清孔，使清孔后钻孔内的泥浆指标及孔底沉渣厚度符合设计及规范要求。在清孔排渣时注意保持钻孔内水头，防止坍塌。二次清孔完成后，立即浇筑混凝土。

3)人工凿除上述混凝土钻孔桩2的桩头，然后在凿除桩头的混凝土钻孔桩2的上端进行冠梁施工，在冠梁施工的同时将多块钢板间隔距离预埋在冠梁的内侧面上。在本发明中，凿除的桩头高度为1米；冠梁的高度为1米，宽度为0.8米，采用钢筋混凝土结构，保护层厚度为40mm，混凝土采用c30混凝土，主筋采用hrb400φ22钢筋。

4)在混凝土钻孔桩2的内侧开挖土体，当下挖至距离混凝土钻孔桩2的顶部1m处时，将多道横向支撑3的两端分别焊接在冠梁上相对应的一对钢板上；继续开挖土体至既有混凝土结构位置，比如既有挡墙基础或管桩桩帽；在本发明中，横向支撑3采用直径50cm的钢管。土体采用分段、分层、对称、平衡、限时的开挖方式，分层厚度为3.5米，长度为6米，开挖完成需在9小时内；

5)利用破碎锤将既有混凝土结构凿除至主基坑的基底高程，由此形成主基坑；

6)将钢沉箱4下放到主基坑的底面上，并精确定位在小基坑的位置，然后人工在钢沉箱4的内部继续开挖土体，开挖土体的同时钢沉箱4将逐渐下沉，直至钢沉箱4的下端达到小基坑的基底高程，由此形成小基坑，钢沉箱4作为小基坑的防护结构；

7)利用天泵车浇筑混凝土对主基坑和小基坑进行封底，确保地下无涌水涌砂现象，然后浇筑其他位置垫层，由此完成整个深基坑1的防护体系施工过程。