基坑支护过程中的灌注桩施工方法与流程

本发明涉及基坑支护施工技术领域，具体为基坑支护过程中的灌注桩施工方法。

背景技术：

在一些地层主要为粉质粘土砂砾石的地区，其基坑施工过程中由于其具有蠕变性，对于基坑施工深度增加时，其土体蠕变性对基坑支护变形的影响程度也会随之加大，并且开挖时易产生流土现象，不利于成桩，而对于一些具有个别地方周边有建筑物与信号塔的区域，不能采用放坡处理施工，导致其施工工艺难度较大，施工工期长，成本较高。

技术实现要素：

针对上述背景技术的不足，本发明提供了基坑支护过程中的灌注桩施工方法，具备可针对粉质粘土砂砾石地质条件有效的进行基坑支护施工，其基坑支护效果较佳的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：基坑支护过程中的灌注桩施工方法，包括：

s1、采用长螺旋钻机在明挖地段进行钻孔，钻孔结束后在孔内灌注混凝土，钻孔灌注后48小时，进行下一孔位施工；

s2、钻孔施工完成后对每个孔位进行冠梁施工；

s3、冠梁施工完成后，在冠梁中心标高处挖管廊基坑，并在基坑处进行钢支撑施工；

s4、钢支撑施工完成后进行边坡喷锚施工。

优选的，所述s1钻孔施工第一步在明挖地段进行测量、定孔位，根据桩位预埋护筒，第二步将钻机移至孔位处并找准方位调整钻机至水平位置，第三步启动钻机通过钻孔在指定位置钻孔至指定深度，第四步对钻孔出现的问题进行验收，第五步反转提升钻杆将孔中土层压实，第六步从钻杆底部的钻孔内泵送灌注混凝土，第七步灌注混凝土的同时提升钻杆，整体灌注混凝土至指定高程以上0.5m，第八步在孔内的灌注混凝土中吊入钢筋笼至预设高度，第九步移至下一孔位进行作业。

优选的，所述s2冠梁施工第一步按设计标高开挖覆土及桩间土方，第二步桩头浮浆凿除及锚固钢筋处理，第三步测量放样、钢筋及预埋件安装，第四步模板的安装调整及加固，第五步混凝土施工，第六步混凝土养护。

优选的，所述s3钢支撑施工第一步挖深小于10米的管廊基坑并在冠梁中心处设置一道钢管支撑，第二步挖深10m-13m的深基坑，并设置2道钢管支撑，第二道水平支撑间距为5m，两道支撑垂直距离大于3m，钢支撑采用φ＝609mm、δ＝16mm的钢管。

优选的，所述s4边坡喷锚施工第一步进行土方开挖，第二步修整边壁，第三步测量放线，第四步插筋安装钢筋骨架，第五步插设锚杆并安装钢筋网，第六步埋设喷射砼厚度控制桩，第七步设置安装泄水管，第八步进行喷射砼作业，第九步对喷射后的混凝土终凝后2h进行喷水养护，养护时间大于7天。

优选的，所述土方开挖自上而下分段分层施工，每段长度控制在25m。

优选的，所述修整边坡为人工修整，坡面平整度为±5cm以内，坡度为±3°。

优选的，所述泄水管安装采用75pvc管，每级边坡从坡顶至坡底共设四排，竖向间距根据现场实际情况均匀分布，横向间距为2000mm。

本发明具备以下有益效果：

采用钻孔灌注桩支护的施工方法，有效的降低粉质粘土砂砾石区域基坑施工的工艺难度，施工工期有效的缩短，施工成本大大的降低，本申请技术方案采用长螺旋钻孔法形成的成桩承载力和止水效果均得到优化，同时针对较大、较深基坑尺寸的施工能够有效的规避掉土体蠕变性对基坑支护造成的不稳定因素，极大的提高了基坑支护的稳定性。

附图说明

图1为本发明基坑支护流程示意图；

图2为本发明钻孔施工流程示意图；

图3为本发明冠梁施工流程示意图；

图4为本发明边坡喷锚施工流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，基坑支护过程中的灌注桩施工方法，包括：

s1、采用长螺旋钻机在明挖地段进行钻孔，钻孔结束后在孔内灌注混凝土，钻孔灌注后48小时，进行下一孔位施工；

s2、钻孔施工完成后对每个孔位进行冠梁施工；

s3、冠梁施工完成后，在冠梁中心标高处挖管廊基坑，并在基坑处进行钢支撑施工；

s4、钢支撑施工完成后进行边坡喷锚施工。

本技术方案中，所述s1钻孔施工第一步在明挖地段进行测量、定孔位，根据桩位预埋护筒，预设护筒内径比设计桩大100mm左右，高度0.8m-1.0m，护筒中心与桩位中心埋设误差小于50mm，护筒埋设应保持垂直，埋设护筒的孔口要大于护筒直径200mm以上，周围需要用黏土从下往上填满捣实，经测量人员用仪器复核位置无误后方可开钻，第二步将钻机移至孔位处并找准方位调整钻机至水平位置，使得天车中心，回转器中心与钻杆中心线在同一铅锤线上，保证钻机的垂直钻孔，第三步启动钻机通过钻孔在指定位置钻孔至指定深度，进行空转，不进尺，开始钻进时，先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速及调整钻压，钻进过程中应观察进尺及出渣情况，根据出渣种类及多少控制进尺速度(采用长螺旋钻孔法进行钻孔)，第四步对钻孔出现的问题进行验收，第五步反转提升钻杆将孔中土层压实，第六步从钻杆底部的钻孔内泵送灌注混凝土，第七步灌注混凝土的同时提升钻杆，整体灌注混凝土至指定高程以上0.5m，钻进时如孔内出现坍孔等异常情况时，应立即将钻具提离孔底并保持泥浆液面高度，必要时向孔内输送性能符合要求的泥浆，提高孔内浆压，以抑制继续塌孔，第八步在孔内的灌注混凝土中吊入钢筋笼至预设高度，钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放慢放入孔，遇到阻碍需查明原因，进行处理，不得强行下方，第九步移至下一孔位进行作业；

长螺旋钻孔法是一种用大扭矩动力头带动的长螺旋中钻杆快速干钻法，钻孔中的土除了一部分被挤压外大部被输送到螺旋钻杆叶片上，土上升时被挤压致密与钻杆形成一土柱，土柱与钻杆间隙仅几毫米，类似于一个长活塞，即使在有地下水的地层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出并积存的水很少，因此孔内不会坍塌，钻杆底部的钻孔设有单向阀，钻至设计深度后停止钻杆回转，把搅好的并储备的砼通过泵管以1-5.5mpa的压力压至钻头底部，此时单向阀打开，砼压出并推动钻杆上升，随钻杆土柱的上升，孔内砼压满，由于孔内积聚高压，并有钻杆的抽吸作用，在软土段砼会充盈较多形成扩径桩,对提高承载力止水效果很有好处。

本技术方案中，冠梁基坑施工前，在冠梁基坑四周布设排水沟，并把排水沟引到已经设计好的集水坑内，集水坑内采用抽水泵抽排，所述s2冠梁施工第一步按设计标高开挖覆土及桩间土方，钻孔桩施工完后，待强度达到后，由测量放线定出冠梁土方开挖接线，采用挖掘机进行冠梁基坑土方开挖至冠梁底，孔桩位置采用人工配合机械清除孔桩覆土和孔桩之间的土方，土方清除至冠梁设计底标高，挖掉表层覆土及桩间土石后，根据冠梁的设计位置及高程，在钻孔灌注桩顶面施放中线控制点及高程，中线控制点可引至桩外，并做好控制点位标志及做好点位保护装置，防止其在施工中受到损坏，通过两点或多点确定每一施工段钻孔灌注桩冠梁的底标高，用红漆在每根桩上打上标记，第二步桩头浮浆凿除及锚固钢筋处理，按每根桩桩头红线标记，将灌注多余的钻孔灌注桩(地下连续墙)桩头混凝土凿除，桩头凿除时，只能从水平方向往桩芯凿，不能从桩头向下凿，以免桩头成为锥型，同时不能随意将钻孔灌注桩桩内的钢筋左右前后搬动。桩头凿到冠梁底标高以上5cm后，将松动的混凝土块清除掉，用气泵把开凿面吹喷干净，经质检员验收后，方可绑扎钢筋，第三步测量放样、钢筋及预埋件安装，桩头清洗干净后，将冠梁中心线控制点加密引至桩顶，施放完冠梁中心点，将各点连成线，作为冠梁施工控制中心线，根据冠梁中心线，左右分出冠梁边线，钢筋锚固和搭接按设计要求施工，主筋采用搭接焊连接方式，保证主筋轴线在同一直线上，钻孔灌注桩主筋放在冠梁钢筋的内侧，冠梁采用分段施工，在每段的接头部位注意预留连接钢筋，按照测量的定位进行钢板预埋，砖砌墙构造柱预埋钢筋间隔3米设置预埋钢筋，并在拐角位置也需要进行预埋构造柱钢筋，预埋钢筋设置于冠梁外侧，安装垫块，钢筋安装时，将混凝土垫块牢固绑扎在冠梁侧筋的外侧主筋与侧筋交叉处，第四步模板的安装调整及加固，模板采用竹模板，第五步混凝土施工，采用分层灌注的方法，每层厚度为300mm，且每层灌注的顺序需相同，下层混凝土初凝前再进行上层混凝土灌注，采用插入式震动棒将浇筑的混凝土捣密实，混凝土冠梁面用铁抹抹平压光，第六步混凝土养护。

本技术方案中，所述s3钢支撑施工第一步挖深小于10米的管廊基坑并在冠梁中心处设置一道钢管支撑，第二步挖深10m-13m的深基坑，并设置2道钢管支撑，第二道水平支撑间距为5m，两道支撑垂直距离大于3m，钢支撑采用φ＝609mm、δ＝16mm的钢管。

本技术方案中，所述s4边坡喷锚施工第一步进行土方开挖，第二步修整边壁，第三步测量放线，第四步插筋安装钢筋骨架，第五步插设锚杆并安装钢筋网，按设计要求绑扎、固定钢筋网，面层内的钢筋网片应与锚固装置连接牢靠，符合设计规定的钢筋保护层厚度要求，用铁丝绑扎在钢筋网上，间距为1000×1000，喷射混凝土时钢筋网不应出现晃动，钢筋网片采用绑扎而成，网格偏差控制在±10mm范围内，铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于300mm，第六步埋设喷射砼厚度控制桩，第七步设置安装泄水管，第八步进行喷射砼作业，

(一)如受喷射面有滴水、淋水时，喷射前应按下列方法做好工作：

①有明显出水点时，可埋设导管排水；

②导水效果不好的含水土层，可设盲沟排水；

(二)喷射混凝土的配合比应通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于10mm，水灰比不宜大于0.45，并根据需要通过掺入速凝剂来调节早强时间和所需的工作进度，速凝剂的掺量应通过试验确定。

(三)原材料严格按配合比计量，水泥和速凝剂的称量偏差均为±2％，砂、石称量偏差均为±3％。

(四)混合料在运输、存放过程中，应严防雨淋、漏水及大块石等杂物混入，装入喷射机前应过筛。

(五)为确保喷射混凝土的厚度达到均匀，在边壁上每隔1500mm×1500mm双向距离垂直打入短钢筋作为厚度控制标准点。

(六)喷射混凝土喷射厚度为60mm，一次喷射施工完成。

(七)先喷钢筋与坡面之间的混凝土，以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的射距宜保持在0.6～1.0m范围内，并使射流垂直于壁面。采用螺旋轨道，一圈压半圈的方式进行喷射。

(八)喷射中如发现脱落的混凝土被钢筋网架住，应及时清除。

(九)喷射时应控制好水灰比，保持砼表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象。

(十)喷射的回弹率不应大于15％。

(十一)成型后边坡平整度要求：用1米的靠尺和塞尺量测，测点1㎡范围内凹凸不得大于50㎜。

第九步对喷射后的混凝土终凝后2h进行喷水养护，养护时间大于7天。

其中，所述土方开挖自上而下分段分层施工，每段长度控制在25m，遇软弱土层时应缩短开挖长度，每层开挖的水平分段长度也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程相互衔接，开挖单段开挖长度不宜大于25m，每次开挖工作完成时、请现场监理、业主验收合格后，再进行下一道工序施工，当基坑面积较大时，允许在距离基坑四周边坡一定距离的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调，土层条件较好时，各水平分段之间可连挖，土质不好时应采取跳挖，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。

其中，所述修整边坡为人工修整，坡面平整度为±5cm以内，坡度为±3°，易塌的土体视现场情况制定以下措施，对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再安装钢筋网片喷射混凝土，在水平方向分小段间隔开挖，开挖时沿开挖面垂直击入钢筋加固土体。

其中，所述泄水管安装采用75pvc管，每级边坡从坡顶至坡底共设四排，竖向间距根据现场实际情况均匀分布，横向间距为2000mm，泄水管为内高外低，靠土侧包土工布，做碎石土反滤包，伸出喷向混凝土边坡面5cm，喷身混凝土时，用水泥袋堵住外管头，防止混凝土塞住管子，混凝土完成后再疏通管子。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。