基坑支護的結構及施工方法與流程

本發明涉及一種基坑支護的結構及施工方法，尤其涉及一種建筑工程領域的基坑支護結構及施工方法。

背景技術：

由于現代建筑技術的快速發展，隨之出現了越來越多的建筑工程，尤其在發達城市，建筑用地十分緊張，從而導致建筑工程的基坑間距越來越小。而由于相鄰建筑的基坑間距過小，通常后施工的建筑基坑支護會對已施工的建筑結構造成影響；若間距過小的兩相鄰建筑基坑同期施工，一般為了盡量降低建筑基坑支護的成本，需采用無支護設計，但是該相鄰建筑基坑相互交叉影響，從而對建筑工程的整體施工進度產生較大影響。

本發明基坑支護的結構及施工方法適用于中間基坑10建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑20建筑的結構邊線重疊(如圖1所示)或間距較小(如圖2所示)的情況，并且中間基坑10的深度小于兩側基坑20。對于中間基坑10建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑20建筑的結構邊線重疊或間距較小的情況，若按照傳統的降低建造成本的施工方法，如圖3所示，兩側基坑20的土方開挖時需要進行放坡，該放坡是為了防止土壁塌方，確保施工安全。當兩側基坑20向中間基坑10放坡時，會將中間基坑10底部的土方51挖除，由此若想要對中間基坑10進行結構施工，則必須先對兩側基坑20進行結構施工，待施工完成后將中間基坑10底部挖除的土方51重新回填，才能開始中間基坑10的結構施工。該先后施工的方法，不僅浪費人力物力，而且工期較長。

對于中間基坑10建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑20建筑的結構邊線間距較小的情況，中間基坑10建筑的結構邊線與兩側基坑20建筑的結構邊線未重疊，雖間距較小(僅有幾米)，但可滿足設計垂直支護的要求。如圖4所示，按照傳統的垂直支護設計，在中間基坑10與兩側基坑20之間分別設置垂直支護61，然后根據需要對垂直支護61分別設置預應力錨索62。但是這種支護設計，對兩側基坑20分別設置垂直支護體系，使垂直支護61和預應力錨索62大量增加，并且該設計方法造成兩側基坑20回填完成前，不允許中間基坑10建筑的建造施工。

由于目前此類基坑支護設計沿用傳統施工方法，造成施工過程中大量土方被開挖然后回填，造成施工工期較長；另對于垂直支護和預應力錨索大量增加，不但增加了施工的成本，也增加了施工的工作量，當然也就延長了施工工期。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低，高效率的建筑基坑支護施工方法。

為實現上述技術效果，本發明公開了一種基坑支護的施工方法，該需進行支護施工的基坑由一中間基坑以及該中間基坑兩側的兩側基坑組成，該中間基坑建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑建筑的結構邊線間距較近或有所重疊，并且中間基坑的深度小于兩側基坑的深度。該基坑支護的結構及施工方法包括以下步驟：

a.開挖基坑的土方至中間基坑的基底標高處；

b.施工中間基坑的基礎樁，以及中間基坑外圍處兩側基坑的支護樁；

c.在中間基坑的基底標高處施工中間基坑的結構底板；

d.開挖兩側基坑的土方至設置一道預應力的對拉錨索深度位置處，并在該位置兩側基坑之間施工一道預應力的對拉錨索；

e.重復步驟d自上而下開挖兩側基坑的土方并依次施工各道預應力的對拉錨索，直至兩側基坑的基底標高處。

本發明基坑支護施工方法的改進在于，步驟d進一步包括：

d1.開挖兩側基坑的土方至一道預應力的對拉錨索深度位置處；

d2.開挖兩側基坑土方的同時在支護樁外側進行掛板的施工；

d3.在步驟d1設置一道預應力的對拉錨索深度位置處施工一道預應力的對拉錨索；

d4.在步驟d3施工一道預應力的對拉錨索位置處的支護樁的外側施工一道腰梁；

d5.張拉步驟d3該一道預應力的對拉錨索并錨固。

本發明基坑支護施工方法的進一步改進在于，步驟d2支護樁外側掛板的施工步驟進一步包括：

d21.在每根支護樁的外側縱向間隔打入膨脹螺栓；

d22.在膨脹螺栓上滿掛鋼筋網片；

d23.在相鄰支護樁間隙的區域，以及支護樁外側滿掛的鋼筋網片區域噴射混凝土形成掛板，完成掛板的施工，該掛板有效阻止中間基坑內的土方向兩側基坑流失。

本發明基坑支護施工方法的進一步改進在于，預應力的對拉錨索施工時，采用定向鉆牽引并保持鉆進的水平度，使預應力的對拉錨索從一側基坑支護樁間隙水平穿進，并從相對的另一側基坑支護樁間隙水平穿出。

本發明基坑支護施工方法的進一步改進在于，支護樁設計成密排支護樁，該相鄰密排支護樁有20厘米左右的凈間距，并且該中間基坑外圍處兩側基坑的支護樁可以作為中間基坑的外圍基礎樁。

本發明基坑支護施工方法的進一步改進在于，結構底板與基礎樁和支護樁的頂端相結合，且該結構底板采用鋼筋混凝土構成。

上述基坑支護施工方法中，結構底板達到設計強度的90％后，再開挖兩側基坑；另外該結構底板的設計強度未達到90％，也可進行中間基坑建筑的建造施工，使基礎樁和支護樁的豎向受力增大，從而進一步增強基礎樁和支護樁的整體穩定性；且腰梁達到設計強度后，再張拉預應力的對拉錨索并錨固。本發明基坑支護的施工方法中，兩側基坑的支護樁同樣作為中間基坑的基礎樁；中間基坑的底板可以作為兩側基坑的第一道水平預應力對拉體系；在對兩側基坑開挖至預應力的對拉錨索處時，必須暫停兩側基坑土方的開挖，并及時進行預應力的對拉錨索的施工；腰梁的數量根據預應力的對拉錨索的數量進行設置，而預應力的對拉錨索的數量則根據中間基坑與兩側基坑的高度差進行設定。

本發明一種基坑支護的結構，該支護的基坑由一中間基坑以及該中間基坑兩側的兩側基坑組成，該中間基坑建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑建筑的結構邊線間距較近或有所重疊，并且中間基坑的深度小于兩側基坑的深度。該基坑的支護結構包括：

在中間基坑基底標高下方的土方中打設有中間基坑的基礎樁和兩側基坑的支護樁；

于中間基坑基底標高處設置有結構底板，該結構底板與前述基礎樁和支護樁的頂端相結合；

在兩側基坑相對的支護樁間隙之間穿設有預應力的對拉錨索；

于支護樁外側設置有掛板。

本發明基坑支護結構的改進在于，支護樁位于中間基坑的外圍，且支護樁為密排支護樁，該相鄰密排支護樁有20厘米左右的凈間距，并且該中間基坑外圍的支護樁可以作為兩側基坑的垂直支護體系。

本發明基坑支護結構的進一步改進在于，掛板包括復數個膨脹螺栓、復數張鋼筋網片以及混凝土層，其中膨脹螺栓縱向間隔設置在每根支護樁的外側，且該膨脹螺栓上掛設有鋼筋網片，該相鄰支護樁間隙的區域，以及支護樁外側掛設的鋼筋網片區域設置有混凝土層，該掛板有效阻止中間基坑內的土方向兩側基坑流失。

本發明基坑支護結構的進一步改進在于，預應力的對拉錨索下方緊靠預應力的對拉錨索位置處的支護樁外側設有腰梁，提高中間基坑土方的穩定性。

本發明基坑支護的結構中，結構底板由鋼筋混凝土構成；預應力的對拉錨索水平設置，該預應力的對拉錨索施工時采用定向鉆牽引，并保持鉆進的水平度，使預應力錨索從一側基坑支護樁間隙中水平穿進，并從相對的另一側基坑支護樁間隙水平穿出。

上述基坑支護結構中，兩側基坑的支護樁同樣作為中間基坑的基礎樁；中間基坑的底板可以作為兩側基坑的第一道水平預應力對拉體系；腰梁的數量根據預應力的對拉錨索的數量進行設置，而預應力的對拉錨索的數量則根據中間基坑與兩側基坑的高度差進行設定。

附圖說明

圖1為一種中間基坑建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑建筑的結構邊線重疊的示意圖；

圖2為一種中間基坑建筑的結構邊線在水平投影面上與兩側基坑建筑的結構邊線間距較小的示意圖；

圖3為傳統相鄰基坑的放坡開挖剖面圖；

圖4為傳統相鄰基坑的垂直支護剖面圖；

圖5為本發明基坑支護施工方法中中間基坑開挖及基礎樁和支護樁施工的剖面圖；

圖6為本發明基坑支護施工方法中中間基坑結構底板施工的剖面圖；

圖7為本發明基坑支護施工方法中第一道預應力的對拉錨索施工的剖面圖；

圖8為本發明基坑支護施工方法施工完成后的基坑支護剖面圖；

圖9為本發明基坑支護施工方法中支護樁和掛板的正視結構示意圖；

圖10為圖9本發明基坑支護施工方法的A-A剖視放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

本發明提供一種基坑支護的結構及施工方法，如圖5所示，該方法首先開挖中間基坑10以及兩側基坑20的土方至該中間基坑10的基底標高101處，待開挖完成后，在該基底標高101處施工兩側基坑20的支護樁11和中間基坑10的基礎樁16，即將支護樁11和基礎樁16打入基底標高101下方的土方中。基礎樁16間隔設置在中間基坑10的中間部位，而支護樁11間隔設置在中間基坑10的外圍，且該支護樁11需設計成密排支護樁11，該支護樁11并非連續不斷，而是支護樁與支護樁之間有20厘米左右的凈間距，并可將該支護樁11作為兩側基坑20的垂直支護體系，同時支護樁11還可作為中間基坑10的基礎樁，起到支撐受力的作用。結合圖6，支護樁11和基礎樁16施工完成后，在該基底標高101的位置處施工中間基坑10的結構底板12，該結構底板12采用鋼筋混凝土構成，并與支護樁11和基礎樁16的頂端相結合，且可將該結構底板12作為兩側基坑20垂直支護體系的第一道水平對拉體系。

如圖8所示，待結構底板12達到設計強度的90％，開始同步開挖兩側基坑20的土方至中間基坑10設置的第一道預應力的對拉錨索14位置處，并且在兩側基坑20土方開挖的同時施工支護樁11上的掛板13。然后采用定向鉆牽引的方式，并保持鉆進的水平度，施工中間基坑10的第一道預應力的對拉錨索14，使該第一道預應力的對拉錨索14從一側支護樁11間隙中水平穿進，并從相對的另一側支護樁11間隙中水平穿出。然后在支護樁11外側，該第一道預應力的對拉錨索14穿進和穿出支護樁11的位置處設置并施工第一道腰梁15，待腰梁15達到設計強度后，張拉第一道預應力的對拉錨索14并進行錨固和鎖定。然后重復上述步驟，直至兩側基坑20土方開挖至該兩側基坑20的基底標高，并在此開挖過程中同時自上而下分別完成各道預應力的對拉錨索的施工，如圖10所示，由此完成該基坑體系的支護施工。

結合圖9和圖10，上述掛板13由膨脹螺栓131、鋼筋網片132以及混凝土133組成。掛板13施工時，首先將膨脹螺栓131打入每根支護樁11的外側，該膨脹螺栓131可采用長度150毫米的M12膨脹螺栓，且該膨脹螺栓131縱向間隔500毫米設置在每根支護樁11的外側。然后在膨脹螺栓131上滿掛鋼筋網片132，該鋼筋網片132可采用直徑為8毫米的鋼筋制作，且該鋼筋的縱向間距和橫向間距可分別設定為200毫米。最后，在支護樁11的間隙區域111以及支護樁11外側滿掛的鋼筋網片132區域噴射混凝土133，形成混凝土層。該混凝土133可采用強度等級為C20的混凝土，且該混凝土133的噴射厚度在100毫米左右最合適，由此完成掛板的施工，從而有效阻止中間基坑內的土方向兩側基坑流失。

本發明基坑支護施工方法中，中間基坑的寬度在40米以內最合適；預應力的對拉錨索應水平設置，且該預應力的對拉錨索的數量設置由中間基坑與兩側基坑的高度差決定，而腰梁的數量依照預應力的對拉錨索的數量設置；兩側基坑的土方開挖時，必須同時在工程樁外側進行掛板的施工，防止中間基坑內的土方向兩側基坑流失，且該兩側基坑的土方開挖至預應力的對拉錨索處時，必須暫停該兩側基坑土方的繼續開挖，并及時進行該處預應力的對拉錨索的施工。

本發明基坑支護的結構及施工方法，包括工程樁、結構底板、掛板、水平預應力的對拉錨索以及腰梁的設置。在該相鄰基坑支護體系中，利用中間基坑靠近兩側基坑側的支護樁既作為中間基坑的基礎樁，又作為兩側基坑的垂直支護結構，并利用中間基坑的結構底板作為兩側基坑垂直支護結構的第一道水平對拉結構，將三個基坑進行統籌設計。該基坑支護方法既避免了傳統施工方法中中間基坑下方土方的開挖以及回填對中間基坑的施工影響，也避免了兩側基坑分別設計垂直支護結構時出現某些結構的重復設置，并且該支護方法還能使中間基坑和兩側基坑的結構近乎同步施工。在保證施工安全的前提下，既能保證施工進度，又能減少垂直支護結構，節省施工成本。