一种基坑施工方法与流程

本发明属于基坑工程施工技术领域，主要涉及一种位于城市中心建筑密集区、交通繁忙以及地下管线较多地区的基坑工程的施工方法。

背景技术：

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可采用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小可按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可采用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用施工地下连续墙的方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可采用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖。

但在目前的基坑工程施工中仍然有很多问题，其中急需要解决的是在城市中心建筑密集区域施工问题。由于城市中心建筑密集区域的施工周边有建筑物需要保护，且施工空间小，如果采用常规的施工方法必然会对竖井周边环境产生影响，特别是城市中心区采用地下连续墙作为围护结构的方法，占用场地大，施工周期长，对周边环境影响很突出。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基坑施工方法，以解决在城市中心建筑密集区域基坑施工空间小、施工周期长、基坑围护成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基坑施工方法，包括以下步骤：

将若干带有企口的钢管桩打入地下，并形成连续的围护结构；

在相邻钢管桩的企口中进行水泥土加固；

基坑开挖至预定深度。

可选的，在相邻钢管桩的企口中进行水泥土加固之后，基坑开挖至预定深度之前，还包括：

沿着围护结构的内侧将若干型钢打入地下。

可选的，沿着围护结构的内侧将若干型钢打入地下之后，还包括：

在围护结构顶部施工顶圈梁，并将顶圈梁和每个型钢的上端连接。

可选的，在基坑开挖至预定深度的过程中，还包括在已开挖的基坑中设置钢环梁，并使所述钢环梁与每个型钢连接。

可选的，以围护结构作为基坑开挖的边界进行开挖，从而使每根型钢的上部分从土中裸露；

所述基坑施工方法还包括施工内衬墙，在施工内衬墙的过程中，将裸露在外的型钢固定在内衬墙中。

可选的，在内衬墙施工结束后，还包括施工底板，并将所述底板和所述内衬墙浇筑在一起。

可选的，在施工内衬墙和施工底板均完成后，还包括将所述若干带有企口的钢管桩从地下拔出，并将拔出后的空隙填平。

可选的，采用高压旋喷桩进行水泥土加固。

可选的，在相邻钢管桩的企口中进行水泥土加固的深度小于钢管桩打入地下的深度。

可选的，利用液压振动锤或免共振锤将若干带有企口的钢管桩打入地下。

在本发明提供的基坑施工方法中，通过将若干带有企口的钢管桩打入地下，并形成连续的围护结构，并在相邻钢管桩的企口中进行水泥土加固，对基坑开挖进行支护，即实现了对基坑支护的作用，又起到了避水的作用，相比施工地下连续墙，其施工占用场地小、施工周期快、且施工成本低；另外，钢管桩可重复利用，进一步节省了施工成本；进一步，将插入地下的型钢作为内衬墙的一部分，提高了基坑整体的结构强度。

附图说明

图1是本申请一实施例中基坑开挖的流程图；

图2a和图2b分别是本申请一实施例中基坑施工钢管柱后的俯视图和剖面视图；

图3a和图3b分别是本申请一实施例中在钢管柱的企口中施工浇筑水泥后的俯视图和剖面视图；

图4a和图4b分别是本申请一实施例中基坑施工型钢后的俯视图和剖面视图；

图5a和图5b分别是本申请一实施例中基坑施工顶圈梁后的俯视图和剖面视图；

图6a和图6b分别是本申请一实施例中基坑开挖，并施工内衬墙和底板后的俯视图和剖面视图；

图7a和图7b分别是单个钢管桩1的截面示意图和其中三个钢管桩依次相连的截面示意图。

图中：1-钢管桩；11-钢管桩本体；12-企口板；2-型钢；3-顶圈梁；4-内衬墙；5-底板。

具体实施方式

本申请的目的在于，解决城市中心建筑密集区域基坑工程施工问题。对于在城市中心建筑密集区域基坑工程的施工，采用便于施工的钢管桩作为临时围护结构，减少施工所占用的场地，并且钢管桩可重复利用，施工周期快；其次，基坑的内衬墙沿钢管桩所形成的围护结构内侧施工，并在内衬墙内插入型钢，解决基坑工程整体受力问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基坑施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本申请提供的基坑施工方法，包括以下步骤：

首先，将若干带有企口的钢管桩打入地下，并形成连续的围护结构；

接着，在相邻钢管桩的企口中进行水泥土加固；

最后，基坑开挖至预定深度。

参阅图1，其示出的是一种优选的基坑施工方法的流程图。其中，在将若干带有企口的钢管桩打入地下的施工过程中，可采用液压振动锤或免共振锤进行施工。具体的，液压振动锤或免共振锤将钢管桩夹持住，借助于液压振动锤内部的偏心块的高速转动而产生高频振动，通过夹持的钢管桩使其周围的砂石液化，土质松软，从而减小周围砂石或泥土对钢管桩的摩擦力，这时钢管桩在其自重以及振动锤作用下插入土中，同样也可以在较小的提升力作用下把钢管桩1拔出。所形成的围护结构如图2a和图2b所示，需要说明的是，图2a和图2b仅示出了一种基坑的形状，一般的基坑的形状包括圆形和方形。本实施例以圆形基坑为例进行说明，但该施工方法同样适用于其他不同形状的基坑施工。请结合图7a和图7b，图7a示出了单个钢管桩1的截面形状，图7b示出了其中三个钢管桩1依次相连的位置关系。图中每根钢管桩1包括钢管桩本体11和固定在钢管桩本体11上的四个企口板12，企口由相邻的两个企口板12围成，相邻的钢管桩1的企口板12交叉在一起，沿着基坑所在位置依次排列，并围成基坑指定的形状。通过图7b可以想到当所有钢管桩1均插入地下后，所有相邻的的钢管桩1之间均通过企口板12交叉在一起。在施工钢管桩1时，采用液压振动锤将钢管桩1夹持住，在液压振动锤的激振力作用下将钢管桩1打入地下。

企口板12交叉在一起，但是相邻的钢管桩1之间还是有缝隙，依然难以实现防水的作用，为了提高围护结构的防水能力和整体强度，优选的，在相邻钢管桩1的企口中进行水泥土加固，图3a和图3b示出了进行水泥土加固后基坑的俯视图和剖面视图，其中，水泥土加固可采用高压旋喷桩进行施工，将水泥打入地下和泥土混合在一起，并且水泥土加固的深度可小于钢管桩1打入地下的深度。水泥土加固后在相邻的钢管桩1之间的企口中形成了一水泥和土的混合体，即加强了钢管桩1的稳定性，又有效的起到基坑防水的作用。在企口内进行水泥土加固的好处是水泥易于沿着企口板12流淌，不易流到企口外部的土体中，从而使加固更有效，挡水功能更好。

较佳的，为了进一步增强围护结构对土体的支撑力，并加强后期内衬墙的结构强度，还包括沿着围护结构的内侧打设若干型钢。参阅图4a和图4b，型钢2沿着钢管桩1施工一圈，其插入深度可略浅于钢管桩1。具体的，型钢2的施工方法和钢管桩1的施工方法类似，可采用液压振动锤将型钢2依次插入地下，由于型钢2的截面较小，所以其施工进度比钢管桩1的施工进度要快。

较佳的，为了更进一步的加强围护结构和型钢2对土体的支撑力，还包括在围护结构顶部施工顶圈梁，并将顶圈梁和每个型钢2连接。顶圈梁为钢筋混凝土结构，可先用钢筋笼设置在钢管桩1上部，并连接每个型钢2，然后在钢筋笼中浇筑混凝土，最后进行混凝土养护，从而形成顶圈梁。图5a和图5b，示出了施工顶圈梁3的结构和位置。

在基坑开挖过程中，若基坑较深，为了进一步提高围护结构的支撑力，还包括在已开挖的基坑中设置钢环梁，并使钢环梁与每个型钢2连接。钢环梁为围绕基坑内壁的一圈钢结构，其可以起到支撑对基坑中部土体的作用。根据基坑的深度，钢环梁的数量可以适当增加。

可采用逆作法进行基坑开挖，直至开挖到预定深度。在基坑较深时，可采用打降水井，进行排水开挖，基坑开挖可配合若干台不同型号的挖掘机进行施工。

基坑施工还包括施工内衬墙和底板，其中施工内衬墙的过程中把所插入地下的若干型钢2固定在内衬墙中，从而使型钢2作为内衬墙的一部分，进而增强了内衬墙的结构强度，也可以提高基底的抗浮能力。具体的，以围护结构作为基坑开挖的边界进行开挖，从而使每根型钢2的上部分从土中裸露，而未进行开挖的部分仍然插在土中；在施工内衬墙的过程中，将裸露在外的型钢2固定在内衬墙中。从而型钢2的上部分被浇筑固定在内衬墙中，型钢2的下部分依然插在土中。参阅图6a和图6b，其示出了内衬墙4的结构位置和底板5的结构位置，底板5和内衬墙4均采用钢筋混凝土结构，并使两者连接在一起。

在施工内衬墙4和施工底板5均完成后，基坑内部的施工趋于完毕。基坑的整体结构主要是底板5和内衬墙4，这时候钢管桩1的支撑作用变小，为了提高钢管桩1的利用率，还包括将所有若干带有企口的钢管桩1从地下拔出，并将拔出后的空隙填平，夯实；优选的，可以采用水泥浆填充钢管桩拔出后的空隙，以使基坑的结构更加牢固，隔水效果更好。拔出的钢管桩1进行清理后储存起来，以备下次再用。

综上所述，在本发明提供的基坑施工方法中，一方面通过施工连续的钢管桩作为围护结构，对基坑开挖进行临时支护，从而达到施工占用场地小，施工周期快，且施工成本低的效果；另外，钢管桩在基坑内衬墙和底板施工结束后可拔出重复利用，进一步节省了施工成本；进一步，将插入地下的型钢作为内衬墙的一部分，提高了基坑整体的结构强度，并提高了基坑底板的抗浮能力。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。