专利名称：一种超大直径圆方形组合的深基坑施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑物地下空间开挖技术领域，尤其是一种开挖深度较深且形状特别的超大直径圆方形组合的深基坑施工方法。
背景技术：
目前，常规基坑开挖多采用有支撑开挖与围护结构相结合，支撑一般采用钢支撑或混凝土支撑，围护结构有钻孔灌注桩排桩、地下连续墙、混凝土搅拌桩加固法等，这种开挖方式工程造价高，如果是混凝土支撑，开挖完成后要将混凝土支撑拆掉，造成资源浪费。现有技术的这种全断面有支撑围护结构的开挖方式施工很不方便，必要时还要做栈桥进行开挖。由于围护结构断面尺寸一致，无法满足地下结构断面尺寸有变化的结构，造成地下施工的价格提高，增加了工程造价。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种超大直径圆方形组合的深基坑施工方法，在圆形的地下连续墙内采用方形内支撑的围护结构，稳定性好，土体开挖方便，开挖变形和坑底回弹小，工作效率高，工程进度快，工程费用低。本发明的目的是这样实现的一种超大直径圆方形组合的深基坑施工方法，其特点是该深基坑由直径在8(Tl20m且中间深度为3(T35m的圆形地下连续墙内设置方形基坑组成的围护结构，其具体施工包括以下步骤
㈠、构筑地下连续墙
①、当地下连续墙设计厚度在O. 8^1. 2m且插入深度大于基坑开挖深度，槽段按先、后两期施工，I期槽段每幅长度为5. 0m, II期槽段每幅长度为6. 5m，根据深基坑周长，确定地下连续墙的槽段数。②、用成槽机对槽段进行开挖，开挖后的槽段经清基后，在I期槽段内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼两侧焊接工字钢为墙段接头，钢筋笼沉放就位后4小时内灌注混凝土，并在工字钢与槽孔孔端之间回填混合料，用以防止混凝土浇筑时出现绕流进入工字钢槽内。③、在II期槽段内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼在沉放前应对墙段接头的工字钢进行刷壁处理。④、在灌注成型的槽段顶部设置连续墙圈梁构成一体的圆形地下连续墙。㈡、施工旋喷桩
在地下连续墙的每幅槽段外设立三根呈“品”字形设置的旋喷桩，钻机在预定的桩位上钻孔至设计深度，然后自下而上进行旋喷作业。㈢、开挖
①、在圆形地下连续墙内进行土方开挖，当挖至一 12m标高时，施工方形基坑的围护桩、钢立柱和立柱桩，围护桩和立柱桩均采用钻孔灌注桩。
②、继续开挖土方，当挖至一 16. Om时，施工围护桩顶端的围护圈梁以及围护桩与圆形地下连续墙之间的连接板，连接板设置在围护圈梁上与圆形地下连续墙为水平垂直连接。③、继续开挖土方，并在桩间设置挂网喷浆，当土方挖至一 24. 50m时，设置钢筋混凝土围令和支撑。④、继续开挖土方至深基坑底标高。⑤、烧筑主体结构底板。本发明与现有技术相比具有结构稳定性好，开挖变形和坑底回弹小，施工进度快 的优点，而且土体开挖方便，对周围环境影响小优点，工作效率高，工程费用低，尤其适用于开挖较深且形状特别的深基坑施工。
图1为本发明实施例图 图2为I期槽段截面示意图 图3为II期槽段截面示意图 图4为旋喷桩截面示意图
具体实施例方式实施例1
参阅附图1，下面以深基坑直径为IOlm且中间开挖深度为32m的工程为例，对本发明作进一步说明，其具体施工步骤如下
(一)、构筑地下连续墙
①、地下连续墙I设计厚度为1. 2m且深度大于基坑开挖深度10m，槽段按先、后两期施工，I期槽段13每幅长度为5. 0m, II期槽段14每幅长度为6. 5m，根据深基坑周长，确定地下连续墙I为56幅槽段。②、用成槽机对槽段进行开挖，其平均深度在-42m，开挖后的槽段需清基处理。③、参阅附图2，在I期槽段13内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼两侧焊接工字钢11为墙段接头，钢筋笼沉放就位后4小时内灌注混凝土，并在工字钢11与槽孔孔端之间回填混合料12，用以防止混凝土浇筑时出现绕流进入工字钢11槽内。④、参阅附图3，在II期槽段14内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼在沉放前应对墙段接头的工字钢11进行刷壁处理。⑤、参阅附图1，在灌注成型的槽段顶部设置连续墙圈梁3构成一体的圆形地下连续墙I，连续墙圈梁3断面为1. 50X2. 20m。(二)、施工旋喷桩
在地下连续墙I的每幅槽段外设立三根呈“品”字形设置Φ1. Om的旋喷桩2，旋喷桩2按下述步骤在预定的桩位上钻孔至设计深度，自下而上进行旋喷作业。①、钻孔
钻机就位后在旋喷桩2的预定桩位上钻孔，以便旋喷杆可以放置到设计要求的地层中。
②、旋喷作业
当旋喷管(钻杆)钻至设计深度时即可开始旋喷，自下而上进行旋喷作业。③、冲洗移位
旋喷管被提升到设计标高顶部时，该孔的喷射即告完成，将卸下的旋喷管逐节拆下，进行冲洗，以防浆液在管内凝结堵塞，冲洗完成后，将钻机等机具设备移到下一孔位。(三)、开挖
①、在圆形地下连续墙I内进行土方开挖，当挖至一 12m标高时，施工方形基坑的围护桩6、钢立柱9和立柱桩10，围护桩6和立柱桩10均采用钻孔灌注桩。②、开挖护壁，孔口采用钢护筒护壁，护筒一般用8 10_钢板制作，其内径应大于钻头直径200mm，其上部开设f 2个溢浆口，护筒埋设深度不小于1. 3m,护筒顶高程应高出地面O. 3m，并保证孔内水位(泥浆)高出地下水位的作用。③、钻机就位前对原定桩位进行复核，桩位偏差要求小于10mm，围护桩6考虑到相邻桩在施工时的影响，采用“打一跳三”的方法施工，成孔时，应控制好冲击锤的落锤高度(冲程)，在确保有效进尺的情况下尽量减少其对孔壁的扰动。④、泥浆护壁
根据不同的地质情况，选用不同的泥浆性能参数来平衡地层的侧压力，以保证孔壁的稳定性，防止塌孔。⑤、钢筋笼制作及吊放，主筋采用12m的长钢筋，围护桩6的钢筋笼吊放采用双吊点，吊点设置在箍筋处，为防止变形，采用对称布置，吊放入孔时对准钻孔中心缓慢下放。立柱桩10的钢筋笼与钢立柱9焊接连接，对称布置吊点，吊放入孔。⑥、成孔后的孔深、孔径符合设计要求后进行二次正循环清孔，第一次清孔在成孔至设计地层后，利用冲击锤带高压胶管至孔底，用3PN泵压入性能良好的泥浆置换孔内泥浆进行，第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后进行，利用导管进行清孔，孔底沉渣厚度(50mm，并在第二次清孔后立即灌入第一斗混凝土。⑦、水下混凝土灌注
根据孔深配置导管长度，并按先后次序下入孔内，导管口距孔底距离控制在约30(T500mm，当第二次清孔结束，在30分钟倒入足够的初灌量，以满足导管初次时埋入混凝土面以下O. Sm以上，水下混凝土必须具有良好的和易性，坍落度控制在180 220mm之间，经常检测混凝土的上升速度，尽量准确掌握砼顶面深度，灌注结束前准确测量围护桩6的桩顶高度，确保桩顶质量，超灌长度按设计要求，设计未要求的按1. Om控制。⑧、继续开挖土方，当挖至一 16. Om时，施工围护桩6顶端的围护圈梁5以及围护桩6与圆形地下连续墙I之间的连接板4，连接板4设置在围护圈梁5上与圆形地下连续墙I为水平垂直连接。⑨、继续开挖土方，并在围护桩6的桩间设置挂网喷浆，当土方挖至一 24. 50m时，设置钢筋混凝土围令7和钢筋混凝土支撑8，钢筋混凝土围令7设置在围护桩6上，钢筋混凝土支撑8设置在钢立柱9上且横向支撑钢筋混凝土围令7。⑩、继续开挖土方至深基坑底标高后浇筑主体结构底板11，待底板11强度达到80%后，拆除钢筋混凝土支撑8和钢立柱9，然后施工结构侧墙。以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种超大直径圆方形组合的深基坑施工方法，其特征在于该深基坑由直径在8(Tl20m且中间深度为3(T35m的圆形地下连续墙内设置方形基坑组成的围护结构，其具体施工包括以下步骤 ㈠、构筑地下连续墙 ①、当地下连续墙设计厚度在0.8^1. 2m且插入深度大于基坑开挖深度，槽段按先、后两期施工，I期槽段每幅长度为5. 0m, II期槽段每幅长度为6. 5m，根据深基坑周长，确定地下连续墙的槽段数； ②、用成槽机对槽段进行开挖，开挖后的槽段经清基后，在I期槽段内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼两侧焊接工字钢为墙段接头，钢筋笼沉放就位后4小时内灌注混凝土，并在工字钢与槽孔孔端之间回填混合料，用以防止混凝土浇筑时出现绕流进入工字钢槽内； ③、在II期槽段内沉放与槽段尺寸相应的钢筋笼，钢筋笼在沉放前应对墙段接头的工字钢进行刷壁处理； ④、在灌注成型的槽段顶部设置连续墙圈梁构成一体的圆形地下连续墙； ㈡、施工旋喷桩 在地下连续墙的每幅槽段外设立三根呈“品”字形设置的旋喷桩，钻机在预定的桩位上钻孔至设计深度，然后自下而上进行旋喷作业； ㈢、开挖 ①、在圆形地下连续墙内进行土方开挖，当挖至一12m标高时，施工方形基坑的围护桩、立柱桩，围护桩和立柱桩均采用钻孔灌注桩； ②、继续开挖土方，当挖至一16. Om时，施工围护桩顶端的围护圈梁以及围护桩与圆形地下连续墙之间的连接板，连接板设置在围护圈梁上与圆形地下连续墙为水平垂直连接； ③、继续开挖土方，并在桩间设置挂网喷浆，当土方挖至一24. 50m时，设置钢筋混凝土围令、钢立柱和支撑； ④、继续开挖土方至深基坑底标闻； ⑤、烧筑主体结构底板。
全文摘要
本发明公开了一种超大直径圆方形组合的深基坑施工方法，其特点是该深基坑由直径在80~120m且中间深度为30~35m的圆形地下连续墙内设置方形基坑组成的围护结构，具体施工包括构筑地下连续墙、施工旋喷桩和方形基坑的围护桩、构筑连续墙与围护桩的水平连接板和主体结构底板步骤。本发明与现有技术相比具有结构稳定性好，开挖变形和坑底回弹小，施工进度快的优点，而且土体开挖方便，对周围环境影响小优点，工作效率高，工程费用低，尤其适用于开挖较深且形状特别的深基坑施工。
文档编号E02D17/02GK103015433SQ20121057732
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者李华梅, 李昀, 袁坚, 金国龙, 徐剑, 林靖, 汪贵平 申请人:中船第九设计研究院工程有限公司