专利名称：圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法
技术领域：
本发明属于工业建筑深基坑施工方法，具体涉及一种适用于复杂地质条件 下低成本、简单施工工艺的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方 法。
背景技术：
现有深基坑施工若采用地下连续墙支护的施工方案，不适用地质条件复杂 时，其施工机械不常规不易租赁，且施工成本太高；若采用沉井施工方法，也 不适用地质条件复杂时，如有砾石和泥岩将无法下沉，而且施工周期太长。
发明内容
本发明为了解决现有深基坑施工方法不适合复杂地质条件且施工成本太高 的问题，提供了一种圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法。 本发明采用如下的技术方案实现
圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法，其特征在于步骤如
下
1) 、以基坑中心为中心，在主体结构位置外侧均布排桩；
2) 、排桩顶部浇注将其各桩体连为一体的冠口梁，冠口梁向基坑内延伸；
3) 、在主体结构厚度中间留一道垂直施工缝，将主体结构分为内外两层施
工；
4) 、第一节基坑开挖，第一节主体结构外层逆作，冠口梁将第一节主体结 构外层和排桩连为整体，构成基坑初步支护；5) 、基坑分若干段进行开挖，主体结构外层也相应分段逆作施工，主体结
构外层和排桩共同构成基坑支护；
6) 、主体结构内层正作施工。
冠口梁向基坑内延伸的长度等于主体结构外层的厚度。
主体结构外层逆作时在排桩混凝土立面采用钻孔植筋技术设置可固定主体 结构外层混凝土同时。T作为主体结构外层混凝土模板施工用对拉螺栓的拉结 筋。上下层混凝土交接处支出漏斗浇注口，漏斗浇注口的顶面标高高于施工缝 的位置200 300mm。
排桩外侧设置降水井。
本发明所述的施工方法中冠口梁将第一节主体结构外层和排桩连为整体， 构成基坑初步支护，减少了支护桩长度，第一节主体结构外层和排桩共同受力， 保证支撑效果。而逆作完成的主体结构外层和排桩共同构成基坑支护，提高了 支护承载能力，保证周边已施工完成的基础不受扰动，确保主体结构土体在施 工期间的稳定性，大幅度减低了施工措施费用、提高了施工速度。
本发明适用于地质条件较差，尤其适用于土方开挖深度范围内的土层结构 多样化时，如有粘土、砂砾和泥岩的深基坑等。本发明与现有技术相比具有如 下有益效果
1、 对同样建设规模的基坑开挖支护方案进行对比，若采用混凝土灌注桩支 护、外加混凝土搅拌桩作止水帷幕的施工方法，施工成本约为280万元；若采 用地下连续墙的施工方案，施工成本约为370万元；而本发明所述施工方法的 施工成本约为125万元，所以本发明施工简便、进度快，还降低了施工成本。
2、 本发明所述施工方法减少了挖方面积，保护周边己施工完成基础不受扰 动，同时也减少了挖方量，加快了施工进度，在土方开挖上也节约了施工费用。3、 排桩方案能挡住基坑范围内的沙、砾石等散集料的坍塌，使主体结构施 工期间周围土体稳定，有效保证了施工区域的地质稳定安全。
4、 在排桩外侧设计深井降水，减少基坑积水，保证施工的正常环境。 说明书附图
图1为实施例中旋流沉淀池平面示意图
图2为实施例中旋流沉淀池施工缝留置示意图 图3为实施例中牛腿支模示意图
图中l-排桩，2-冠口梁，3—垂直施工缝，4-主体结构外层，5-主体结构 内层，6-拉结筋，7-浇注口， 8-水平施工缝，9-降水井
具体实施例方式
圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法，其特征在于步骤如
下
1)、以基坑中心为中心，在主体结构位置外沿均布排桩l; 2 )、排桩顶部浇注将其各桩体连为 一体的冠口梁2 ，冠口梁2向基坑内延伸， 冠口梁2向坑内延伸的长度等于主体结构外层4的厚度；
3) 、在主体结构厚度中间留一道垂直施工缝3，将主体结构分为内外两层施
工；
4) 、第一节基坑开挖，第一节主体结构外层逆作，冠口梁将第一节主体结
构外层4和排桩1连为整体，构成基坑初步支护；
5) 、基坑分若干段进行开挖，主体结构外层4也相应分段逆作施工，主体
结构外层4和排桩1共同构成基坑支护；
6) 、主体结构内层5正作施工。
主体结构外层逆作时在排桩混凝土立面采用钻孔植筋技术设置可固定主体结构外层混凝土同时可作为主体结构外层混凝土模板施工用对拉螺栓的拉结筋
6。上下层混凝土交接处支出漏斗浇注口 7，漏斗浇注口 7的顶面标高高于施工 缝的位置200 300mm。
排桩外侧设置降水井9。
本发明所述施工方法采用钢筋混凝土排桩和逆作的主体结构外层，两者形 成整体共同作为基坑支护的方式。 一方面可以减少挖土面积，保护周边已施工 完成的基础不受扰动，确保主体结构土体在施工期间的稳定性；另一方面这种 大间距排桩支护和井壁的逆作法施工共同作为基坑支护将大大降低施工成本。
排桩各桩体采用机械钻孔、泥浆护壁、钢筋混凝土灌注，这种成熟的成孔 和混凝土灌注桩的施工工艺使基坑支护桩体质量得到了有效保证。排桩支护形 式通过冠口梁使桩体相连，其支护作用相当于连续墙，侧向抗力远大于连续墙， 但施工工艺简单，较连续墙的经济效益非常明显。使用正反循环钻机，泥浆护 壁施工，浇注水下混凝土，施工工艺简单，施工时间较短，有效保证了施工工 期。 '
以申请人的某一工程实例为例进一步说明本发明的具体实施方式
。
1、 工程的特殊地质条件上部地层含有超径卵石厚度约4米，下部钻进泥
岩厚度约8米。
2、 工程施工原理混凝土成孔灌注排桩和冠口梁相连形成一个整体，以钢 筋混凝土桩体和逆作主体结构外层共同抵抗基坑土体的侧压力，保证施工安全 进行。
3、 工程施工设计
旋流井基坑支护采用混凝土排桩，按照排桩单层支点计算和工程实践经验 考虑，井壁外层(主体结构外层)逆作加设混凝土冠口梁，设计参数如下3.1、 支护采用混凝土排桩
3.1.1、采用机械钻孔、泥浆护壁，钢筋混凝土灌注桩体，桩径1000ram;在 旋流井外延连续布桩，排桩以旋流井屮心为中心，直径为21m，两桩弧线距离为 2.4m，共布置27根桩；
3. 1.2、桩体混凝土强度为C30，桩主筋14028， II级，螺旋箍筋。8@150面;
3.1.3、 混凝土灌注桩嵌固在泥岩下的深度为8米；桩体上部打4米空桩， 桩体总长约30米；
3.1.4、 基坑开挖和井壁施工期间，施工区域外降水井不间歇工作，保证降 水井内水位低于旋流井井底标高；
3.2、 旋流井壁采用逆作法
3.2.1、桩顶冠口梁(锁口梁)尺寸为宽度1000mm，高度1200mm;混凝土等 级C30。冠口梁挑向井内600mm与井壁结合；
3.2.3、 从地面至一4m大开挖，向下每3m为一个施工段，基坑开挖大约分 7段，井壁外层分7段逆作法施工；
3.2.4、 井壁逆作法在桩混凝土立面纵向600麗，横向IOOO證采用钻孔植 筋技术设置固定井壁混凝土拉结筋，埋置深度300mra，植筋C25螺纹钢，外伸 长度同井壁外层的厚度。
4、 操作要点
4.1、 排桩平面施工图见图1。
4.2、 基坑开挖
4.2.1、 在地面上采用液压挖掘机挖至一4.0m，用土方自卸翻斗车运到业主 定弃土场。基坑放坡系数按l: 0.5。从地面修一条5米宽的坡道至-4米平面。
4.2.2、 液压挖掘机进入旋流池内进行挖土。说 在旋流池内放上2 3个3m3盛土的钢斗，液压挖掘机挖出的土倒入钢斗内，在 地面配置l台或两台50吨履带吊将钢斗吊出，将土卸到土方车内运走。土方开 挖至距基底还剩300mm时，采用人工清底。
4.2.3、 挖到接进井底遇见泥岩时，采用风镐凿出再装斗吊出坑外。如泥岩 比较坚硬可采取局部松动爆破或小剂量的爆破施工。加之使用反铲炮锤松动泥 岩，直至设计基底，然后将反铲吊出基坑。
4.2.4、 基坑土方挖掘深度和进度受井壁施工的逆作分段制约。必须统一行 动，按施工顺序进行。
4.3、旋流沉淀池逆作法
旋流井壁在厚度中间用施工缝将井壁分为内外两层施工，其厚度均为 600mm。井壁外层从冠口梁开始采用逆作法施工。井壁内层混凝土从井底板开始 采用正作法施工。外壁第一道水平施工缝留设在池壁一2.800m处(冠口梁的上 部)。逆作法和正作法的施工缝留设的位置见附图2。
采用本施工方法，减少了支护桩的长度，第一节施工完的井壁外层和冠口 梁连接在一起与排桩共同受力，形成单层支点的支护，减少桩体悬壁长度，从 而提高桩体的稳定程度，采用本施工方法对施工进度、安全等方面均为有利。
4.3. 1、池壁模板施工
釆用1800誦X900腦X15mra复合木模，竖向用90X40木方和(H6对拉螺 栓固定，竖向间距600mm;水平间距1000mm。环向用①25圆钢按池壁曲率加工 成弧形。对拉螺栓设止水片(150X150X3钢板制成)，对拉螺栓在支护桩一侧 用①25的膨胀螺栓或钢筋锚固剂植筋固定。水平缝采用地模作井壁水平底模。 在排桩上植筋的作用有三其一是作为模板对拉螺栓；其二是作为固定逆作的 井壁支撑和拉结。其三是作为井壁在封底后防漂浮的固定连接。排桩是防止漂上下两段连接施工缝处，下一层模板支模时，采用挑出牛腿的方法，浇筑 混凝土。即在上下层砼交接处支出分段的牛腿浇筑口，牛腿顶面标高应高于施 工缝位置，以利于砼浇筑和施工缝处密实。详见牛腿支模示意图3。
4.3.2、 钢筋工程
钢筋加工和安装施工，本工程池壁采用逆作法施工，先施工池壁及底板， 后施工池内部结构，所以池内结构与池壁连接的梁板段浇筑，全部预留插筋。
预留插筋的位置， 一定要固定牢固，以免造成位置偏移。预留插筋用①18短钢 筋与池壁主筋焊接加固。竖向钢筋连接采用直螺纹连接。
4.3.3、 水平施工缝施工方法
逆作法施工时，井壁墙体分段施工缝处的土层基面均应作为地模处理，必 须认真找平基面。方法是沿排桩边缘向下土层开挖一个底口宽大于井壁厚度
约700mra、上口宽800鹏、深度为800mm的环形槽，在槽内回填砂并夯实，保证 砂垫层平整、密实，不会下沉，墙体竖向受力钢筋按图纸要求采用直螺纹连接 安装就位，与下施工段井壁钢筋连接相互错开接头，分别插入砂垫层中，然后 在砂层上部铺砖并抹砂浆找平，作为井壁的地膜。最好在找平底面时，有些内 侧向外有一定的坡度以利于混凝土浇筑密实和排除气泡。地膜上加铺隔离材料 以利拆除地模。
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权利要求
1、一种圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法，其特征在于步骤如下1)、以基坑中心为中心，在主体结构位置外侧均布排桩(1)；2)、排桩顶部浇注将其各桩体连为一体的冠口梁(2)，冠口梁(2)向基坑内延伸；3)、在主体结构厚度中间留一道垂直施工缝(3)，将主体结构分为内外两层施工；4)、第一节基坑开挖，第一节主体结构外层(4)逆作，冠口梁(2)将第一节主体结构外层(4)和排桩(1)连为整体，构成基坑初步支护；5)、基坑分若干段进行开挖，主体结构外层(4)也相应分段逆作施工，主体结构外层(4)和排桩(1)共同构成基坑支护；6)、主体结构内层(5)正作施工。
2、 根据权利要求1所述的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工 方法，其特征在于冠口梁(2)向基坑内延伸的长度等于主体结构外层(4)的 厚度。
3、 根据权利要求1所述的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工 方法，其特征在于主体结构外层逆作时在排桩混凝土立面采用钻孔植筋技术设 置可固定主体结构外层混凝土同时可作为主体结构外层混凝土模板施工用对拉 螺栓的拉结筋(6)。
4、 根据权利要求1所述的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工 方法，其特征在于主体结构外层逆作时，上下层混凝土交接处支出漏斗浇注口(7)，漏斗浇注口的顶面标高高于水平施工缝(8)的位置。
5、 根据权利要求4所述的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工 方法，其特征在于漏斗浇注口的顶面标高高于水平施工缝的位置200~300mm。
6、 根据权利要求1至5之一所述的圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构 逆作施工方法，其特征在于排桩外侧设置降水井(9)。
全文摘要
本发明属于工业建筑深基坑施工方法，具体涉及一种圆形深基坑混凝土排桩支护及主体结构逆作施工方法，解决了现有深基坑施工方法不适合复杂地质条件且施工成本太高的问题。其步骤如下以基坑中心为中心，在主体结构位置外侧均布排桩；排桩顶部浇注将其连为一体的冠口梁；第一节基坑开挖，第一节主体结构外层逆作，冠口梁将第一节主体结构外层和排桩连为整体，构成基坑初步支护；基坑分段开挖，主体结构外层也分段逆作施工，二者共同构成基坑支护；主体结构内层正作施工。本发明适用于地质条件较差，尤其适用于土方开挖深度范围内的土层结构多样化，确保主体结构土体在施工期间的稳定性，大幅度减低了施工措施费用、提高了施工速度。
文档编号E02D17/20GK101457526SQ20091007363
公开日2009年6月17日 申请日期2009年1月7日 优先权日2009年1月7日
发明者龙 于, 张葆兰, 王吴才, 陈明辉 申请人:中冶天工建设有限公司