专利名称：一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工方法，更具体的说是一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法，本方法特别适用于紧邻地铁站的深基坑支护，也适用于紧邻保护等级高的建筑物旁的深基坑支护。
背景技术：
近年来，国内大中城市交通拥堵情况不断恶化，政府为此大量兴建地铁轨道交通，地铁轨道伴随着城市的高速发展，在城市不断覆盖、延伸，现已成为城市人们出行的重要交通工具，地铁沿线也逐渐成为了人们居住的首选地段。在地铁沿线兴建的大量建筑，其地下结构较多紧邻地铁站及地铁区间隧道，有些商业用房地下结构更是直接与地铁站台连通，为确保地铁及地铁站运营安全，防止地铁站地下结构受力破坏，对深基坑支护体系的位移、变形、施加支撑预应力的控制要求非常高，现有的深基坑支护体系采用钢筋混凝土组合内支撑方式，需待混凝土养护强度达到设计要求后方可进行土方开挖，施工周期较长，且实施拆除难度大，极大影响地下结构施工速度，且施工成本将大幅增加。该方法已不太能适应这一趋势，需要更科学、安全、可靠的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全、可靠、施工周期短，施工成本低的紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法。本发明所述的一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法，其包括以下步骤:
1)在地铁站出入口地下结构的外侧，即与深基坑相对的一侧设置双排钢筋混凝土灌注桩挡土 ；
2)在地铁站出入口地下结构的内侧，即与深基坑紧邻的一侧设置单排钢筋混凝土灌注
桩；
3)对上述钢筋混凝土灌注桩顶部的连梁进行施工；
4)当连梁达到强度后，对深基坑进行土方开挖，在开挖过程中，在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑，同时配合对地铁站出入口地下结构的底部采用土钉墙加固，直至土方开挖至深基坑底。上述步骤I)和2)中钢筋混凝土灌注桩施工过程为:
2.1)施工前摸清地下管线，精确定位后，为确保施工安全，在钢筋混凝土灌注桩施工区域周边开挖探沟检查地下管线及地下结构；
2.2)在选定地点采用螺旋钻机钻孔至预定深度；
2.3)放置钢筋并浇灌混凝土， 其中灌注桩顶部的连梁配筋要根据现场实际情况确定下料长度，保证钢筋锚固长度达到设计要求； 2.4)连梁施工缝应设置在梁跨中三分之一处，施工缝留设应垂直。上述步骤4)中在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑的施工过程为:当土方开挖至预定的第一排钢管内支撑位置以下500mm时停止开挖，安装第一排钢管内支撑，之后对第一排钢管内支撑施加预应力；接着继续开挖土方至预定的第一排钢管内支撑位置以下500_，安装第二排钢管内支撑，对第二排钢管内支撑施加预应力；如此直至施工至深基坑底部。上述步骤4)中钢管内支撑的施工过程是:
4.1)钢管内支撑施工前，将钢围檩与钢筋混凝土灌注桩间安装部位清理干净；
4.2)钢围檩与钢筋混凝土灌注桩之间预留不少于60_的水平通长空隙，安装钢围檩后，将水平通长空隙内用细石混凝土浇筑密实，使钢围檩传力有效、均匀。4.3)在深基坑转角处斜撑部位，钢围檩与钢筋混凝土灌注桩之间需设置抗剪件，防止由于水平切向推力导致水平切向位移，影响垂直支撑应力值，为保证抗剪件满足水平切向推力要求，可将钢围檩适当加长。4.4)施加预应力时，从钢管内支撑的中间向两侧施加，施加过程中控制好预应力值，防止施加过大预应力造成对地铁站出入口原地下结构破坏。4.5)预应力施加完成后，对钢管内支撑距进行微调，保证地铁站出入口部位钢支撑对准灌注桩中心部位，避免钢支撑对准桩间土部位，土层受集中应力挤压，造成原结构破坏；
4.6)根据地下结构施工进度配合进行钢管内支撑的拆除，钢支撑拆除前做好换撑，然后再进行钢支撑拆除，换撑设置应经验算选择。上述步骤4)中土钉墙的施工过程是:土钉墙施工与土方开挖密切配合，在土钉施工工作面分层分段进行土方开挖，垂直向每层挖土深度不超过每道土钉设计超挖深度，水平向每段开挖长度不大于20米，一则便于土钉施工，二则避免造成边坡过大变形。当本道土钉灌浆强度及面层喷射砼强度达到设计强度70%后再进行下一步土方开挖，并在下步土方开挖时注意对上道土钉及面层的保护，避免碰触已施工完的土钉及面层。本方法针对地铁站出入口紧邻深基坑的特点，采用了钢筋混凝土灌注桩、钢管内支撑与土钉墙组合支护体系，对土方开挖工期影响小，钢管内支撑体系可拆除后重复使用，节约资源，土钉墙加固土体简便快捷，经济合理，施工中各分项工序穿插进行，效率高，满足了实用性、经济性和安全性三者结合的要求。
图1是本发明地铁出入口地下部位支撑剖面 图2是深基坑支护平面布置图。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。一、施工工艺流程
如图1和图2所示，本发明的一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法，其主要包括以下步骤: 1)在地铁站出入口I地下结构的外侧，即与深基坑相对的一侧设置双排钢筋混凝土灌注桩2挡土；
2)在地铁站出入口地下结构的内侧，即与深基坑紧邻的一侧设置单排钢筋混凝土灌注桩3 ;
3)对上述钢筋混凝土灌注桩顶部的连梁进行施工；
4)当连梁达到强度后，对深基坑4进行土方开挖，在开挖过程中，在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑5，同时配合对地铁站出入口地下结构的底部采用土钉墙6加固，直至土方开挖至深基坑底。二、操作要点
I)钢筋混凝土灌注桩
1、钢筋混凝土灌注桩采用螺旋钻机钻孔施工。2、施工前摸清地下管线，精确定位后，为确保施工安全，在支护桩施工区域周边开挖探沟进行检查地下管线及地下结构。3、钢筋混凝土灌注桩顶部连梁配筋要根据现场实际情况确定下料长度，保证钢筋锚固长度达到设计要求。4、连梁施工缝应设置在梁跨中三分之一处，施工缝留设应垂直。2)钢管内支撑
1、钢管内支撑施工前，将钢围檩与灌注桩间安装部位清理干净。2、钢围檩与灌注桩之间预留不少于60_的水平通长空隙，钢围檩安装后，通长空隙内用细石混凝土浇筑密实，使钢围檩传力有效、均匀。3、深基坑转角处斜撑部位，钢围檩与支护桩需设置抗剪件，防止由于水平切向推力导致水平切向位移，影响垂直支撑应力值，为保证抗剪件满足水平切向推力要求，可将钢围檩适当加长。4、钢管内支撑预应力从中间向两侧施加，施加过程中控制好预应力值，防止施加过大预应力造成对地铁站出入口原地下结构破坏。5、对钢管内支撑间距进行微调，保证地铁站出入口部位钢支撑对准灌注桩中心部位，避免钢支撑对准桩间土部位，土层受集中应力挤压，造成原结构破坏。6、钢管内支撑的拆除，根据地下结构施工进度配合进行，钢支撑拆除前做好换撑，然后再进行钢支撑拆除，换撑设置应经验算选择。3) 土钉墙施工
1、土方开挖必须与土钉施工密切配合，土钉施工工作面分层分段进行土方开挖，垂直向每层挖土深度不超过每道土钉设计超挖深度，水平向每段开挖长度不宜大于20米，一则便于土钉施工，二则避免造成边坡过大变形。2、每进行下一步土方开挖，必须在本道土钉灌浆强度及面层喷射砼强度达到设计强度70%后进行，并在下步土方开挖时注意对上道土钉及面层的保护，避免碰触已施工完的土钉及面层。4) 土方开挖
1、土方开挖应根据支撑道数及地铁出入口底部土体加固土钉墙道数分阶段、分层开挖,并遵循先撑后挖、对称开挖。
2、每阶段土方开挖至钢支撑底50cm，满足钢管内支撑施工，严格控制土方开挖标闻，防止超挖。 3、开挖过程中做好排水，根据现场情况，设置排水沟、集水井等进行现场排水。4、土方开挖期间做好地铁站出入口结构变形、位移观测及钢管内支撑轴力的变化观测。5)材料要求
1、钢筋混凝土灌注桩、灌注桩顶部连梁、钢管内支撑支承桩均使用商品混凝土，土钉墙及喷射混凝土采用普通硅酸盐水泥。2、制作完成的钢筋混凝土灌注桩钢筋笼集中堆放整齐并用彩条布进行覆盖，底部应垫木，防止钢筋笼受污染。3、钢管内支撑可采用Q235B型钢焊接而成，焊条采用E43型。焊接管端头与法兰盘焊接，钢管纵向对接焊缝，端头牛腿部分角焊缝均为II级。4、钢围檩采用Q235B钢，焊条E43，所有焊缝满焊，焊缝厚度均为10mm。格构柱及钢围檩焊缝等级为III级，焊缝焊接施工时应遵循《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81)的有关要求。5、锁定钢支撑预应力值所用钢楔块采用45号铸钢。6、所有进场材料均应经验收合格，有关材料需复试合格后方可投入使用。上述这些实施方式仅用于说明本发明，但并不限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
权利要求
1.一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法，其特征在于包括以下步骤: 1)在地铁站出入口地下结构的外侧，即与深基坑相对的一侧设置双排钢筋混凝土灌注桩挡土 ； 2)在地铁站出入口地下结构的内侧，即与深基坑紧邻的一侧设置单排钢筋混凝土灌注桩； 3)对上述钢筋混凝土灌注桩顶部的连梁进行施工； 4)当连梁达到强度后，对深基坑进行土方开挖，在开挖过程中，在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑，同时配合对地铁站出入口地下结构的底部采用土钉墙加固，直至土方开挖至深基坑底。
2.根据权利要求1所述的深基坑组合支护施工方法，其特征在于步骤I)和2)中钢筋混凝土灌注桩施工过程为: 2.1)施工前摸清地下管线，精确定位后，为确保施工安全，在钢筋混凝土灌注桩施工区域周边开挖探沟检查地下管线及地下结构； 2.2)在选定地点采用螺旋钻机钻孔至预定深度； 2.3)放置钢筋并浇灌混凝土，其中灌注桩顶部的连梁配筋要根据现场实际情况确定下料长度，保证钢筋锚固长度达到设计要求； 2.4)连梁施工缝应设置在梁跨中三分之一处，施工缝留设应垂直。
3.根据权利要求1或2所述的深基坑组合支护施工方法，其特征在于步骤4)中在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑的施工过程为:当土方开挖至预定的第一排钢管内支撑位置以下500mm时停止开挖，安装第一排钢管内支撑，之后对第一排钢管内支撑施加预应力；接着继续开挖土方至预定的第一排钢管内支撑位置以下500_，安装第二排钢管内支撑，对第二排钢管内支撑施加预应力；如此直至施工至深基坑底部。
4.根据权利要求1或2所述的深基坑组合支护施工方法，其特征在于步骤4)中钢管内支撑的施工过程是: 4.1)钢管内支撑施工前，将钢围檩与钢筋混凝土灌注桩间安装部位清理干净； 4.2)钢围檩与钢筋混凝土灌注桩之间预留不少于60_的水平通长空隙，钢围檩安装后，水平通长空隙内用细石混凝土浇筑密实； 4.3)在深基坑转角处斜撑部位，钢围檩与钢筋混凝土灌注桩之间需设置抗剪件； 4.4)施加预应力时，从钢管内支撑的中间向两侧施加，施加过程中控制好预应力值； 4.5)预应力施加完成后，对钢管内支撑距进行微调，保证地铁站出入口部位钢支撑对准灌注桩中心部位，避免钢支撑对准桩间土部位，土层受集中应力挤压，造成原结构破坏； 4.6)根据地下结构施工进度配合进行钢管内支撑的拆除，钢支撑拆除前做好换撑，然后再进行钢支撑拆除，钢支撑拆除前做好换撑，然后再进行钢支撑拆除。
5.根据权利要求1或2所述的深基坑组合支护施工方法，其特征在于步骤4)中土钉墙的施工过程是:土钉墙施工与土方开挖密切配合，在土钉施工工作面分层分段进行土方开挖，垂直向每层挖土深度不超过每道土钉设计超挖深度，水平向每段开挖长度不大于20米；当本道土钉灌浆强度及面层喷射砼强度达到设计强度70%后再进行下一步土方开挖，并在下步土方开挖时注意对上道土钉及面层的保护，避免碰触已施工完的土钉及面层。
全文摘要
本发明公开了一种安全、可靠、施工周期短，施工成本低的紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法，其包括以下步骤1)在地铁站出入口地下结构的外侧设置双排钢筋混凝土灌注桩挡土；2)在地铁站出入口地下结构的内侧设置单排钢筋混凝土灌注桩；3)对上述钢筋混凝土灌注桩顶部的连梁进行施工；4)当连梁达到强度后，对深基坑进行土方开挖，在开挖过程中，在单排钢筋混凝土灌注桩与深基坑间自上而下横向设置若干排钢管内支撑，同时配合对地铁站出入口地下结构的底部采用土钉墙加固，直至土方开挖至深基坑底。
文档编号E02D17/02GK103114592SQ20111036318
公开日2013年5月22日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者黄飞, 张益 , 叶尚鑫, 谌廷文, 朱涛, 费永新 申请人:龙信建设集团有限公司