一种土护降施工方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种土护降施工方法。


背景技术：

2.随着我国经济的高速发展，土地资源越来越紧缺，建筑工程越来越趋向地下空间发展，对于黏质粉土素填土层地质，可以根据勘察最大勘探深度（45.00m）范围内的地层，划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类，并按地层岩性及工程特性进一步划分为7个大层及亚层，人工堆积层以下为第四纪沉积的黏质粉土、砂质粉土层，粉质黏土、重粉质黏土层；粉砂层；粉质黏土、重粉质黏土层，黏质粉土、砂质粉土层；黏土、重粉质黏土层及黏质粉土、砂质粉土层；粉质黏土、重粉质黏土层及黏质粉土、砂质粉土层及粗砂层；黏土层；对于黏质粉土素填土层地质，基坑的有效支护将关系工程施工的安全、质量和进度，而该黏质粉土素填土层地质，造成可选择的支护形式有限，同时经试验研究发现，该地质条件下，支护桩成孔、成桩施工时难度大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种土护降施工方法，以解决现有技术中黏质粉土素填土层地质，造成可选择的支护形式有限，同时经试验研究发现，该地质条件下，支护桩成孔、成桩施工时难度大的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明一种土护降施工方法所采用的技术方案是：一种土护降施工方法，包括：s1：施工准备；研究施工区域的岩土工程勘察报告，了解土层的构造、分布、性能指标以及地下水分布情况，查明各类地下设施，周边建筑物的空间位置、结构形式、基础埋深、基础类型，判断支护对其影响，机械设备安装到位运转正常，所需各种材料全部按计划到位；s2：当施工场地满足支护桩开挖条件，进行支护桩施工，安照设计桩位进行支护桩浇筑施工；s3: 支护桩施工完成48h后，在相邻支护桩之间进行旋喷桩施工，旋喷桩顶部低于支护桩顶部下方；s4：在旋喷桩施工完成后，在支护桩的顶部进行冠梁施工，支护桩主筋伸入冠梁且与冠梁钢筋连接，冠梁支撑在支护桩顶部且将各个支护桩连接，且冠梁上方设置预留钢筋；s5：在基坑支护桩冠梁顶至地面范围进行挡土墙施工，挡土墙包括间隔设置的构造柱，构造柱的主筋与冠梁预留钢筋连接；s6：第一道锚索施工；s7：当第一道锚索施工完成后，进行位于旋喷桩上方的第一桩间土护壁施工；
s8：第二道锚索施工；s9：当第二道锚索施工完成后，进行旋喷桩与旋喷桩或者旋喷桩与支护桩之间的第二桩间土护壁施工。
5.有益效果：本发明的一种土护降施工方法通过支护桩的设置、旋喷桩的施工，然后在支护桩的顶部进行冠梁的浇筑施工，然后在冠梁上砌筑挡土墙，在挡土墙施工完成后，进行锚索施工，锚索施工完成后，通过在旋喷桩上方的第一桩间土护壁的施工以及旋喷桩与旋喷桩或者旋喷桩与支护桩之间的第二桩间土护壁施工，形成基坑的较为完善的支护形式，而且通过本发明的支护方法的实施形成了较为完善的支护体系，保证了基坑具有较佳的支护效果。
6.进一步的，在s2支护桩施工中：（1）先进行作业面高程测量、施工放线，确定支护桩位点；（2）钢筋笼加工，制作好的钢筋笼分类堆放，使用标识牌标明使用部位，经验收合格后方可使用；（3）钻进成孔；根据设计桩长及施工作业面标高计算孔深，在钻机机身或钻杆的相应位置作孔深标记；钻机移至桩位点对准支护桩桩位下放钻头，钻机塔身保持垂直，用经纬仪或线锤量测钻杆垂直度，垂直度偏差控制在1%以内；（4）压灌混凝土；钻头到达设计标高后，钻杆停止钻动并开始泵送混凝土，泵送混凝土至孔底，一边泵送混凝土一边提钻，提钻速率与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在混凝土面以下；成桩过程连续进行，直至桩体混凝土灌至孔口地面；（5）钢筋笼植入；混凝土压灌至施工控制标高并清理桩孔周围的弃土后，将钢筋笼对准孔位中心进行植入钢筋笼施工；钢筋笼中心对准桩位中心，控制钢筋笼的垂直度；先通过钢筋笼自重使其下沉，下沉停止时，开动震动器，通过震动器使钢筋笼继续下沉，用水准仪控制钢筋笼放置的高度，到达设计标高后，固定钢筋笼。
7.有益效果：支护桩的施工更加合理，保证了支护桩具有较高的成型质量。
8.进一步的，在s3中，在相邻支护桩之间设置两根旋喷桩，两侧相邻的支护桩施工完成48h后，对旋喷桩进行测量放线，然后旋喷桩机就位，校正孔位、钻杆垂直度，进行引孔操作，然后在引孔中下注浆管，由下而上进行高压旋喷注浆，直至孔口返浆，停止喷射的位置高于帷幕设计顶面lm。
9.有益效果：旋喷桩的设置更加合理，旋喷桩的设置具有较高的成型质量，旋喷桩能够与支护桩配合形成基坑周侧结构强度较强的支护基础。
10.进一步的，在s4冠梁施工中：（1）凿桩头及清土；凿除支护桩顶浮浆及多余桩身混擬土，剔除支护桩桩主筋上残余混凝土，保证支护桩主筋伸入冠梁的长度满足设计要求，将主筋与冠梁钢筋进行搭接焊接；（2）进行冠梁支模；在支护桩之间进行冠梁支模，并在支模结束后清理模板与混凝
土的接触面并涂刷隔离剂；（3）混凝土浇筑、养护；冠梁混凝土连续浇筑，混凝土浇筑完毕后12h以内对混凝土加以覆盖并保温养护，混凝土保温养护时间大于等于7天。
11.有益效果：冠梁的设置在支护桩的顶部形成连接，使各个支护桩在顶部形成连接，从而是支护桩、冠梁形成稳定的支护基础。
12.进一步的，在s5挡土墙施工中：分层砌筑挡土墙，挡土墙构造柱混凝土强度达到设计强度的70%后进行回填土。
13.有益效果：保证挡土墙具有较高的结构稳定性。
14.在s7第一桩间土护壁施工中：（1）第一桩间土护壁施工，在支护桩的相对的一侧钻孔，钻孔与支护桩延伸方向垂直设置，将两段横压筋插入钻孔中再搭接焊接形成横向限位杆，在旋喷桩顶部对应固定竖向限位杆，竖向限位杆与横向限位杆焊接连接形成限位网，然后将钢筋网铺设在限位钢的背向基坑的一面；（2）面层喷射混凝；喷射作业应从上向下分段进行，同一分段喷射顺序应自下而上；喷射时喷头与受喷面应保持垂直，喷射射距0.6~1.0m。喷射厚度为80mm强度为c20的细石混凝土。
15.有益效果：在冠梁下方形成密实的第一桩间土护壁结构，既保证了第一桩间土护壁结构能够对基坑侧壁进行较为完善的支护，而且还能够保证护壁具有较高的支护强度。
16.在s9第二桩间土护壁施工中：（1）第二桩间土护壁施工时，在支护桩与旋喷桩相对的一侧或者旋喷桩与旋喷桩相对的一侧钻孔，将两段横压筋插入钻孔中再搭接焊接形成横向限位杆，然后将钢筋网铺设在限位钢的背向基坑的一面；（2）面层喷射混凝；喷射作业应从上向下分段进行，同一分段喷射顺序应自下而上；喷射时喷头与受喷面应保持垂直，喷射射距0.6-1.0m。喷射厚度为80mm强度为c20的细石混凝土。
17.有益效果：在冠梁下方形成密实的第二桩间土护壁结构，既保证了第二桩间土护壁结构能够对基坑侧壁进行较为完善的支护，而且还能够保证护壁具有较高的支护强度。
18.在进行支护桩施工前，进行距离支护桩20m以外的土方开挖，由内向外开挖，并进行1：1放坡，以使支护桩满足开挖条件。
19.有益效果：支护桩施工前进行的土方开挖，保证支护桩满足开挖条件。
附图说明
20.图1是本发明的一种土护降施工方法的施工流程图；图2是本发明的一种土护降施工方法形成的支护结构侧视图；图3是图2的一种土护降施工方法形成的支护结构的主视图。
21.附图标记：1-支护桩；2-旋喷桩；3-冠梁；4-挡土墙；5-锚索；6-第一桩间土护壁；7-第二桩间土护壁；8-横向限位杆；9-竖向限位杆；10-钢筋网；11-构造柱；12-横压筋。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施方式对本发明的一种土护降施工方法作进一步详细描述：=如图1所示，本发明的土护降施工方法包括：s1：施工准备；研究施工区域的岩土工程勘察报告，了解土层的构造、分布、性能指标以及地下水分布情况，查明各类地下设施，周边建筑物的空间位置、结构形式、基础埋深、基础类型，判断支护对其影响，机械设备安装到位运转正常，所需各种材料全部按计划到位。
23.工程场区台地潜水天然动态类型属渗入－迳流、蒸发型，主要接受地下水侧向迳流、大气降水入渗及管道渗漏等方式补给，以地下水侧向迳流及蒸发为主要排泄方式；其水位年动态变化规律一般为：6月份～9月份水位较高，其他月份水位相对较低，水位年变幅一般为1.0～2.0m左右。
24.工程基坑降水的主要目的是将地下水控制在基坑开挖深度以下，以保证土方开挖及结构干槽作业。
25.基坑地下水控制采用止水帷幕+坑内疏干的方案进行处理，基坑采用高压旋喷桩2止水帷幕止水，成桩直径700mm,间距500mm，桩长13.2m；在基坑内部设置疏干井以疏干基坑内部的地下水，疏干井采用管井，孔径φ600，间距20.0m
×
20.0m，井深17.0m，井管为直径400mm的水泥砾石滤水管；井管外填入2～10mm砾石滤料。
26.s2：当施工场地满足支护桩开挖条件，进行支护桩施工，安照设计桩位进行支护桩浇筑施工。在s2支护桩施工中：在进行支护桩1施工前，进行距离支护桩20m以外的第一层土方开挖，也即进行基坑四周第一层土方开挖，并由内向外开挖，并进行1：1放坡，以使支护桩1满足施工条件，施工场地满足桩机、罐车等安全行走的要求，作业面标高高于支护桩1设计桩顶标高0.5m。当支护桩1满足施工条件后，按照以下步骤施工：如图2和图3所示：（1）先进行作业面高程测量、施工放线，确定支护桩1位点。
27.支护桩1施工前，测量施工作业面标高，计算自施工作业面起算的钻孔深度。
28.支护桩1的定位标志理设应可靠稳固，桩位放线偏差不应大于70mm。放线结束后会同监理共同验线，确认无误并签字认可后方可进行下一工序。
29.（2）钢筋笼加工，制作好的钢筋笼分类堆放，使用标识牌标明使用部位，经验收合格后方可使用。
30.（3）钻进成孔；根据设计桩长及施工作业面标高计算孔深，在钻机机身或钻杆的相应位置作孔深标记；钻机移至桩位点对准支护桩1桩位下放钻头，钻机塔身保持垂直，用经纬仪或线锤量测钻杆垂直度，垂直度偏差控制在1%以内。
31.（4）压灌混凝土；钻头到达设计标高后，钻杆停止钻动并开始泵送混凝土，泵送混凝土至孔底，一边泵送混凝土一边提钻，提钻速率与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在混凝土面以下；成桩过
程连续进行，直至桩体混凝土灌至孔口地面。
32.（5）钢筋笼植入；混凝土压灌至施工控制标高并清理桩孔周围的弃土后，将钢筋笼对准孔位中心进行植入钢筋笼施工；钢筋笼中心对准桩位中心，控制钢筋笼的垂直度；先通过钢筋笼自重使其下沉，下沉停止时，开动震动器，通过震动器使钢筋笼继续下沉，用水准仪控制钢筋笼放置的高度，到达设计标高后，固定钢筋笼。
33.成型后的支护桩1桩径800mm，桩长18m，桩间距1.5m。
34.s3: 支护桩1施工完成48h后，在相邻支护桩1之间进行旋喷桩2施工，旋喷桩2顶部低于支护桩1顶部下方。
35.在相邻支护桩1之间设置两根旋喷桩2，两侧相邻的支护桩1施工完成48h后，对旋喷桩2进行测量放线，然后旋喷桩机就位，校正孔位、钻杆垂直度，进行引孔操作，然后在引孔中下注浆管，由下而上进行高压旋喷注浆，直至孔口返浆，停止喷射的位置高于帷幕设计顶面lm。
36.旋喷桩2桩径700mm，桩长13.2m，间距0.5m。
37.帷幕桩堵漏方法包括：（1）桩间渗水可采用"支模封堵法"法进行封堵，方法如下所述：在支护桩1中心偏外位置处在桩上打孔植钢筋，桩间设置16@200单层钢筋网片，渗漏点高度3m以下的采用木模板在外侧进行单侧支模。漏点高度大于3m的采用喷射c20细石混凝土封堵，混凝土强度达到要求后将模板拆除。
38.（2）止水帷幕渗漏但漏水量不大且夹带少量泥砂时，可采用"内堵"的方法进行封堵，方法如下所述：1）漏点处理：清除漏水部位围护桩间的泥土和杂质，将渗漏处凿成反楔型孔洞，两侧凿到围护桩边，将围护桩表面泥土清理干净。
39.2）拌制水泥：快速堵漏必须选用"双快速凝水泥"，将水泥与水按1:0.2的比例反复揉捏成团，封口时按水泥：水=1:0.3搅拌成均匀的腻子状，双快水泥初凝时间为0.2h，终凝时间1.5h。
40.3）塞入填充物：如缝隙中泥沙流失较多，内部出现较大孔洞时，将旧棉絮或破布塞入孔洞内，旧棉絮或破布既可以阻止泥沙流失防止孔洞扩大，又可以透水。
41.4）插入导管：在楔形孔洞底部将拌制好的水泥平铺一层，厚度约为孔洞的三分之一，快速将事先准备好的长度约1.5m的φ25塑料管（管径根据漏点水流量调整）一端插入到漏水点深处，将水管压入平铺的水泥内，确认漏水点水流从管内流走时继续铺拌制好的水泥固定导水管。
42.5）封住漏水口：将拌好的水泥团迅速塞进渗水口，将插入的导水管周围全部用水泥团封住。确认漏水全部由导水管排出其他部位不再渗水后，在孔洞周围延出10cm的范围再刮压一层，如果流水压力较大时，可采取在围护桩打膨胀螺丝加钢筋网进行加固，固定好导管后在导管端部塞入滤网过滤泥沙，保证管内只流水不带走泥沙。
43.6）养护：养护不小于4h小时，如天气炎热，适当喷水养护。
44.7）扎管止水：待水泥硬化满足强度（20mpa以上）要求后，将塑料导水管用铅丝扎死止水。有时由于水压力较大，扎管后水可能从其他部位渗漏出来，依照上述方法重新进行引
流封堵直至堵为止。
45.（3）止水帷幕渗漏且漏水量较大且夹带泥沙时，必须采用"外封"的方法进行封堵，具体做法如下：1）在基坑内侧找到漏水源头，清理漏水点里侧及孔洞周边，修挖时把渗漏点挖成里大外小的型式，便于安装干海带等膨胀材料，同时填塞棉絮减小漏水中携带的泥砂。
46.2）回填做围堰：对漏点迅速回填土做围堰，严重漏水时浇筑混凝土做围堰，减少漏水对基坑的破坏。
47.3）钻进成孔：采用汽车吊将钻机在漏水点处就位，调整好垂直度后开始钻孔，钻孔深度为漏水点下1m处。
48.4）安放注浆管：钻到深度后提升钻杆，安放注浆管（φ25镀锌管），安放注浆管过程中如遇到砂土层出现钻孔塌方，采用改装的平板振捣器将注浆管压入预定深度，在注浆管上连接带有两个阀门的三通，分别用来连接水泥注浆泵和水玻璃注浆泵。
49.5）注水泥浆：按照水灰比0.7:1搅拌水泥浆，先注入水泥浆确认注浆管是否在漏水通道附近，如注浆过程中持续注浆未流出水泥浆，可适当提升注浆管15~20cm，漏水点流出水泥浆后才能确认找到漏水通道。
50.6）双液注浆：双液注浆是静压注浆中的一种，即利用液压通过注浆管把水泥溶液和水玻璃短时间内混合均匀生成水泥胶，然后注入地层中。利用水泥胶凝结速度快，强度提高快的特点封堵渗漏通道，达到堵漏目的。
51.7）注浆加固
①
静压注浆：漏水点堵住后24h后静压注浆加固，加固点布点沿止水帷幕方向距离堵漏点左右各0.5m位置设置一个加固点，注浆深度为漏水点下1m，流量为8～12l／min，加固时注浆压力在1~1.5mpa以上。
52.②
劈裂注浆：静压注浆加固时，由于下部土层密实度大浆液不易扩散，且注浆管与钻孔之间孔隙较大，注浆时返浆严重，因此采用劈裂注浆，钻孔过程中注入陶土粉浆液润滑钻杆、防止堵孔，同时减少放入劈裂注浆管时的阻力，放入劈裂注浆管后再其上部1m处采用水泥浆进行封堵密实，2天后在劈裂管内插入注浆花管，分层（50cm）进行注浆，注浆压力为2mpa，直至注满返浆为止。
53.s4：在旋喷桩2施工完成后，在支护桩1的顶部进行冠梁施工，支护桩1主筋伸入冠梁3且与冠梁3钢筋连接，冠梁3支撑在支护桩1顶部且将各个支护桩1连接，且冠梁3上方设置预留钢筋。
54.具体的，包括：（1）凿桩头及清土；凿除支护桩1顶浮浆及多余桩身混擬土，剔除支护桩1桩主筋上残余混凝土，保证支护桩1主筋伸入冠梁3的长度满足设计要求，将主筋与冠梁3钢筋进行搭接焊接。
55.（2）进行冠梁3支模；在支护桩1之间进行冠梁3支模，并在支模结束后清理模板与混凝土的接触面并涂刷隔离剂。
56.（3）混凝土浇筑、养护。
57.冠梁3混凝土连续浇筑，混凝土浇筑完毕后12h以内对混凝土加以覆盖并保温养护，混凝土保温养护时间大于等于7天。
58.s5：在基坑支护桩1冠梁3顶至地面范围进行挡土墙4施工，挡土墙4包括间隔设置的构造柱11，构造柱11的主筋与冠梁3预留钢筋连接。
59.分层砌筑挡土墙4，挡土墙4构造柱11混凝土强度达到设计强度的70%后进行回填土。
60.在支护桩1施工、旋喷桩2施工、冠梁3施工、挡土墙4施工过程中，进行基坑第一层中心土方开挖。当挡土墙4施工完毕且第一层中心土方开挖完成后，进行基坑中心区域疏干井施工及降水，本发明中，基坑中心区域疏干井施工及降水为现有技术，在此不再赘述。
61.s6：第一道锚索5施工；在第一道锚索5施工前，进行第二层四周土方开挖，然后进行第一道锚杆施工。
62.在进行第一道锚索5施工时，包括一下步骤：（1）成孔，锚索5施工采用套管跟进成孔工艺施工，套管跟进成孔工艺为现有技术，在此不再赘述。
63.（2）杆体制作，锚索杆体采用1860级ф15.20钢绞线制作，杆体长度应比孔道长度大约l.0m。
64.（3）杆体安放，挖土速度要与预应力锚索5施工速度相协调，清土至预应力锚索5标高下500mm，严禁超挖。
65.（4）注浆，锚索5须采用二次高压劈裂注浆工艺，终止注浆的压力不应小于1.5mpa，锚固段水泥用量不少于60kg/m，水泥浆强度为m20。二次高压劈裂注浆在一次注浆后12-24小时进行（具体间隔时间由锚固体强度达到5mpa左右进行控制）。二次高压劈裂注浆管应在锚固段开溢浆孔，溢浆孔的间距在锚固段端部1/3段每隔1.0m左右开一溢浆孔。用防水胶带将底部端口和开孔封闭，避免注浆管在一次注浆时进入浆液，导致二次高压劈裂注浆无法进行。
66.（5）腰梁加工与安装，支护桩1桩间的锚索5腰梁为2
×
i28b工字钢。两工字钢采用缀板连接，间距同支护桩1间距。
67.锚索5施工完毕后，进行张拉锁定。
68.s7：当第一道锚索5施工完成后，进行位于旋喷桩2上方的第一桩间土护壁6施工，第一桩间土护壁6如图3所示。
69.（1）第一桩间土护壁6施工，在支护桩1的相对的一侧钻孔，钻孔与支护桩1延伸方向垂直设置，将两段横压筋12插入钻孔中再搭接焊接形成横向限位杆8，在旋喷桩2顶部对应固定竖向限位杆9，竖向限位杆9在上下方向固定在旋喷桩2与冠梁3之间，竖向限位杆9与横向限位杆8焊接连接形成限位网，然后将钢筋网10铺设在限位钢的背向基坑的一面。
70.（2）面层喷射混凝；喷射作业应从上向下分段进行，同一分段喷射顺序应自下而上；喷射时喷头与受喷面应保持垂直，喷射射距0.6-1.0m。喷射厚度为80mm强度为c20的细石混凝土。
71.s8：第二道锚索5施工。
72.第二道锚索5位于第一道锚索5正下方，在第二道锚索5施工前，进行第三层四周土方开挖，同时进行第二层中心土方开挖、四周区域疏干井施工及降水。第二道锚索5施工步骤与第一道锚索施工步骤相同，在此不再赘述。
73.s9：当第二道锚索5施工完成后，进行旋喷桩2与旋喷桩2或者旋喷桩2与支护桩1之
间的第二桩间土护壁7施工，第二桩间土护壁7如图3所示。
74.（1）第二桩间土护壁7施工时，在支护桩1与旋喷桩2相对的一侧或者旋喷桩2与旋喷桩2相对的一侧钻孔，将两段横压筋12插入钻孔中再搭接焊接形成横向限位杆8，然后将钢筋网10铺设在横向限位杆8的背向基坑的一面。
75.（2）面层喷射混凝土；喷射作业应从上向下分段进行，同一分段喷射顺序应自下而上；喷射时喷头与受喷面应保持垂直，喷射射距0.6-1.0m。喷射厚度为80mm强度为c20的细石混凝土。
76.若需要进行第三道锚索施工，则继续进行第四层四周土方开挖，然后继续进行第三道锚索施工，以及土护壁施工，依次循环，直至土护壁的深度达到基坑设计深度。
77.上述实施例中，在相邻支护桩之间设置两根旋喷桩，其他实施例中，在相邻支护桩之间设置一根旋喷桩。
78.上述实施例中，在进行支护桩施工前，进行距离支护桩20m以外的土方开挖，由内向外开挖，并进行1：1放坡，以使支护桩满足开挖条件；其他实施例中，若进行支护桩施工前，场地满足支护桩施工条件，可以直接进行支护桩的施工。