基坑支护的结构及施工方法与流程

本发明涉及一种基坑支护的结构及施工方法，尤其涉及一种建筑工程领域的基坑支护结构及施工方法。

背景技术：

由于现代建筑技术的快速发展，随之出现了越来越多的建筑工程，尤其在发达城市，建筑用地十分紧张，从而导致建筑工程的基坑间距越来越小。而由于相邻建筑的基坑间距过小，通常后施工的建筑基坑支护会对已施工的建筑结构造成影响；若间距过小的两相邻建筑基坑同期施工，一般为了尽量降低建筑基坑支护的成本，需采用无支护设计，但是该相邻建筑基坑相互交叉影响，从而对建筑工程的整体施工进度产生较大影响。

本发明基坑支护的结构及施工方法适用于中间基坑10建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑20建筑的结构边线重叠(如图1所示)或间距较小(如图2所示)的情况，并且中间基坑10的深度小于两侧基坑20。对于中间基坑10建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑20建筑的结构边线重叠或间距较小的情况，若按照传统的降低建造成本的施工方法，如图3所示，两侧基坑20的土方开挖时需要进行放坡，该放坡是为了防止土壁塌方，确保施工安全。当两侧基坑20向中间基坑10放坡时，会将中间基坑10底部的土方51挖除，由此若想要对中间基坑10进行结构施工，则必须先对两侧基坑20进行结构施工，待施工完成后将中间基坑10底部挖除的土方51重新回填，才能开始中间基坑10的结构施工。该先后施工的方法，不仅浪费人力物力，而且工期较长。

对于中间基坑10建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑20建筑的结构边线间距较小的情况，中间基坑10建筑的结构边线与两侧基坑20建筑的结构边线未重叠，虽间距较小(仅有几米)，但可满足设计垂直支护的要求。如图4所示，按照传统的垂直支护设计，在中间基坑10与两侧基坑20之间分别设置垂直支护61，然后根据需要对垂直支护61分别设置预应力锚索62。但是这种支护设计，对两侧基坑20分别设置垂直支护体系，使垂直支护61和预应力锚索62大量增加，并且该设计方法造成两侧基坑20回填完成前，不允许中间基坑10建筑的建造施工。

由于目前此类基坑支护设计沿用传统施工方法，造成施工过程中大量土方被开挖然后回填，造成施工工期较长；另对于垂直支护和预应力锚索大量增加，不但增加了施工的成本，也增加了施工的工作量，当然也就延长了施工工期。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，高效率的建筑基坑支护施工方法。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种基坑支护的施工方法，该需进行支护施工的基坑由一中间基坑以及该中间基坑两侧的两侧基坑组成，该中间基坑建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑建筑的结构边线间距较近或有所重叠，并且中间基坑的深度小于两侧基坑的深度。该基坑支护的结构及施工方法包括以下步骤：

a.开挖基坑的土方至中间基坑的基底标高处；

b.施工中间基坑的基础桩，以及中间基坑外围处两侧基坑的支护桩；

c.在中间基坑的基底标高处施工中间基坑的结构底板；

d.开挖两侧基坑的土方至设置一道预应力的对拉锚索深度位置处，并在该位置两侧基坑之间施工一道预应力的对拉锚索；

e.重复步骤d自上而下开挖两侧基坑的土方并依次施工各道预应力的对拉锚索，直至两侧基坑的基底标高处。

本发明基坑支护施工方法的改进在于，步骤d进一步包括：

d1.开挖两侧基坑的土方至一道预应力的对拉锚索深度位置处；

d2.开挖两侧基坑土方的同时在支护桩外侧进行挂板的施工；

d3.在步骤d1设置一道预应力的对拉锚索深度位置处施工一道预应力的对拉锚索；

d4.在步骤d3施工一道预应力的对拉锚索位置处的支护桩的外侧施工一道腰梁；

d5.张拉步骤d3该一道预应力的对拉锚索并锚固。

本发明基坑支护施工方法的进一步改进在于，步骤d2支护桩外侧挂板的施工步骤进一步包括：

d21.在每根支护桩的外侧纵向间隔打入膨胀螺栓；

d22.在膨胀螺栓上满挂钢筋网片；

d23.在相邻支护桩间隙的区域，以及支护桩外侧满挂的钢筋网片区域喷射混凝土形成挂板，完成挂板的施工，该挂板有效阻止中间基坑内的土方向两侧基坑流失。

本发明基坑支护施工方法的进一步改进在于，预应力的对拉锚索施工时，采用定向钻牵引并保持钻进的水平度，使预应力的对拉锚索从一侧基坑支护桩间隙水平穿进，并从相对的另一侧基坑支护桩间隙水平穿出。

本发明基坑支护施工方法的进一步改进在于，支护桩设计成密排支护桩，该相邻密排支护桩有20厘米左右的净间距，并且该中间基坑外围处两侧基坑的支护桩可以作为中间基坑的外围基础桩。

本发明基坑支护施工方法的进一步改进在于，结构底板与基础桩和支护桩的顶端相结合，且该结构底板采用钢筋混凝土构成。

上述基坑支护施工方法中，结构底板达到设计强度的90％后，再开挖两侧基坑；另外该结构底板的设计强度未达到90％，也可进行中间基坑建筑的建造施工，使基础桩和支护桩的竖向受力增大，从而进一步增强基础桩和支护桩的整体稳定性；且腰梁达到设计强度后，再张拉预应力的对拉锚索并锚固。本发明基坑支护的施工方法中，两侧基坑的支护桩同样作为中间基坑的基础桩；中间基坑的底板可以作为两侧基坑的第一道水平预应力对拉体系；在对两侧基坑开挖至预应力的对拉锚索处时，必须暂停两侧基坑土方的开挖，并及时进行预应力的对拉锚索的施工；腰梁的数量根据预应力的对拉锚索的数量进行设置，而预应力的对拉锚索的数量则根据中间基坑与两侧基坑的高度差进行设定。

本发明一种基坑支护的结构，该支护的基坑由一中间基坑以及该中间基坑两侧的两侧基坑组成，该中间基坑建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑建筑的结构边线间距较近或有所重叠，并且中间基坑的深度小于两侧基坑的深度。该基坑的支护结构包括：

在中间基坑基底标高下方的土方中打设有中间基坑的基础桩和两侧基坑的支护桩；

于中间基坑基底标高处设置有结构底板，该结构底板与前述基础桩和支护桩的顶端相结合；

在两侧基坑相对的支护桩间隙之间穿设有预应力的对拉锚索；

于支护桩外侧设置有挂板。

本发明基坑支护结构的改进在于，支护桩位于中间基坑的外围，且支护桩为密排支护桩，该相邻密排支护桩有20厘米左右的净间距，并且该中间基坑外围的支护桩可以作为两侧基坑的垂直支护体系。

本发明基坑支护结构的进一步改进在于，挂板包括复数个膨胀螺栓、复数张钢筋网片以及混凝土层，其中膨胀螺栓纵向间隔设置在每根支护桩的外侧，且该膨胀螺栓上挂设有钢筋网片，该相邻支护桩间隙的区域，以及支护桩外侧挂设的钢筋网片区域设置有混凝土层，该挂板有效阻止中间基坑内的土方向两侧基坑流失。

本发明基坑支护结构的进一步改进在于，预应力的对拉锚索下方紧靠预应力的对拉锚索位置处的支护桩外侧设有腰梁，提高中间基坑土方的稳定性。

本发明基坑支护的结构中，结构底板由钢筋混凝土构成；预应力的对拉锚索水平设置，该预应力的对拉锚索施工时采用定向钻牵引，并保持钻进的水平度，使预应力锚索从一侧基坑支护桩间隙中水平穿进，并从相对的另一侧基坑支护桩间隙水平穿出。

上述基坑支护结构中，两侧基坑的支护桩同样作为中间基坑的基础桩；中间基坑的底板可以作为两侧基坑的第一道水平预应力对拉体系；腰梁的数量根据预应力的对拉锚索的数量进行设置，而预应力的对拉锚索的数量则根据中间基坑与两侧基坑的高度差进行设定。

附图说明

图1为一种中间基坑建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑建筑的结构边线重叠的示意图；

图2为一种中间基坑建筑的结构边线在水平投影面上与两侧基坑建筑的结构边线间距较小的示意图；

图3为传统相邻基坑的放坡开挖剖面图；

图4为传统相邻基坑的垂直支护剖面图；

图5为本发明基坑支护施工方法中中间基坑开挖及基础桩和支护桩施工的剖面图；

图6为本发明基坑支护施工方法中中间基坑结构底板施工的剖面图；

图7为本发明基坑支护施工方法中第一道预应力的对拉锚索施工的剖面图；

图8为本发明基坑支护施工方法施工完成后的基坑支护剖面图；

图9为本发明基坑支护施工方法中支护桩和挂板的正视结构示意图；

图10为图9本发明基坑支护施工方法的A-A剖视放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种基坑支护的结构及施工方法，如图5所示，该方法首先开挖中间基坑10以及两侧基坑20的土方至该中间基坑10的基底标高101处，待开挖完成后，在该基底标高101处施工两侧基坑20的支护桩11和中间基坑10的基础桩16，即将支护桩11和基础桩16打入基底标高101下方的土方中。基础桩16间隔设置在中间基坑10的中间部位，而支护桩11间隔设置在中间基坑10的外围，且该支护桩11需设计成密排支护桩11，该支护桩11并非连续不断，而是支护桩与支护桩之间有20厘米左右的净间距，并可将该支护桩11作为两侧基坑20的垂直支护体系，同时支护桩11还可作为中间基坑10的基础桩，起到支撑受力的作用。结合图6，支护桩11和基础桩16施工完成后，在该基底标高101的位置处施工中间基坑10的结构底板12，该结构底板12采用钢筋混凝土构成，并与支护桩11和基础桩16的顶端相结合，且可将该结构底板12作为两侧基坑20垂直支护体系的第一道水平对拉体系。

如图8所示，待结构底板12达到设计强度的90％，开始同步开挖两侧基坑20的土方至中间基坑10设置的第一道预应力的对拉锚索14位置处，并且在两侧基坑20土方开挖的同时施工支护桩11上的挂板13。然后采用定向钻牵引的方式，并保持钻进的水平度，施工中间基坑10的第一道预应力的对拉锚索14，使该第一道预应力的对拉锚索14从一侧支护桩11间隙中水平穿进，并从相对的另一侧支护桩11间隙中水平穿出。然后在支护桩11外侧，该第一道预应力的对拉锚索14穿进和穿出支护桩11的位置处设置并施工第一道腰梁15，待腰梁15达到设计强度后，张拉第一道预应力的对拉锚索14并进行锚固和锁定。然后重复上述步骤，直至两侧基坑20土方开挖至该两侧基坑20的基底标高，并在此开挖过程中同时自上而下分别完成各道预应力的对拉锚索的施工，如图10所示，由此完成该基坑体系的支护施工。

结合图9和图10，上述挂板13由膨胀螺栓131、钢筋网片132以及混凝土133组成。挂板13施工时，首先将膨胀螺栓131打入每根支护桩11的外侧，该膨胀螺栓131可采用长度150毫米的M12膨胀螺栓，且该膨胀螺栓131纵向间隔500毫米设置在每根支护桩11的外侧。然后在膨胀螺栓131上满挂钢筋网片132，该钢筋网片132可采用直径为8毫米的钢筋制作，且该钢筋的纵向间距和横向间距可分别设定为200毫米。最后，在支护桩11的间隙区域111以及支护桩11外侧满挂的钢筋网片132区域喷射混凝土133，形成混凝土层。该混凝土133可采用强度等级为C20的混凝土，且该混凝土133的喷射厚度在100毫米左右最合适，由此完成挂板的施工，从而有效阻止中间基坑内的土方向两侧基坑流失。

本发明基坑支护施工方法中，中间基坑的宽度在40米以内最合适；预应力的对拉锚索应水平设置，且该预应力的对拉锚索的数量设置由中间基坑与两侧基坑的高度差决定，而腰梁的数量依照预应力的对拉锚索的数量设置；两侧基坑的土方开挖时，必须同时在工程桩外侧进行挂板的施工，防止中间基坑内的土方向两侧基坑流失，且该两侧基坑的土方开挖至预应力的对拉锚索处时，必须暂停该两侧基坑土方的继续开挖，并及时进行该处预应力的对拉锚索的施工。

本发明基坑支护的结构及施工方法，包括工程桩、结构底板、挂板、水平预应力的对拉锚索以及腰梁的设置。在该相邻基坑支护体系中，利用中间基坑靠近两侧基坑侧的支护桩既作为中间基坑的基础桩，又作为两侧基坑的垂直支护结构，并利用中间基坑的结构底板作为两侧基坑垂直支护结构的第一道水平对拉结构，将三个基坑进行统筹设计。该基坑支护方法既避免了传统施工方法中中间基坑下方土方的开挖以及回填对中间基坑的施工影响，也避免了两侧基坑分别设计垂直支护结构时出现某些结构的重复设置，并且该支护方法还能使中间基坑和两侧基坑的结构近乎同步施工。在保证施工安全的前提下，既能保证施工进度，又能减少垂直支护结构，节省施工成本。