坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构，包括抗拔桩及抗浮板，所述抗拔桩成排设置在隧道两侧，两排抗拔桩均设置在隧道两侧的安全线以外，所述抗浮板浇筑在抗拔桩的上端并横跨两排抗拔桩；该种坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构具有抗浮效果好、施工工艺简单、施工效率高、施工成本低、对环境友好等现有技术所不具备的优点。

Anti floating construction structure of foundation pit earthwork excavation of shallow earth covered subway tunnel

【技术实现步骤摘要】
坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构
本技术涉及建筑施工领域，特别是一种坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构。
技术介绍
如今国内大中城市地下地铁线路密网分布，城市建设过程中经常会遇到在地铁隧道顶部修建各类建(构)筑物的情况，当开挖建(构)筑物地下基坑土方时，伴随着隧道顶部土体外运引起的卸荷，会引起隧道周边原有土体应力场的改变，当隧道上覆土压力小于产生的隧道上浮力时，势必引起隧道结构的上浮变形，严重时对地铁运营安全造成重大威胁。通常遇到此种情况时，为确保安全必须预先进行隧道的抗浮设计和处理。一般的做法是对隧道顶部至基坑底的土体采取注浆或旋喷满堂加固处理，以增加覆土重量抵抗开挖而引起的上浮力。但为确保地铁隧道的自身安全，其土体加固处理的范围必须保持至少距离隧道边一定的安全距离，这对于隧道顶浅覆土的加固处理难以满足上浮要求。有鉴于此，本技术的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构，解决了现有施工手段及施工结构难以满足隧道顶浅覆土上浮要求、施工效率低、施工工艺复杂、施工成本高等技术缺陷。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工方法，包括以下的施工步骤：步骤1：支护结构施工，按基坑支护设计要求进行支护施工；步骤2：抗拔桩施工，在安全保护线外侧分别布设一排抗拔灌注桩；步骤3：基坑开挖施工，采用分段开挖的方式进行基坑开挖施工；步骤4：抗浮板施工，采用分段施工的方式进行抗浮板施工；所述步骤3和步骤4重复间隔进行直至完成设计施工范围。作为上述技术方案的改进，在支护结构施工中，其施工步骤包括：步骤1-1：按基坑支护设计要求进行超前支护施工，平行于隧道走向的两侧基坑支护可采用直径1000mm-1200mm的灌注桩或钻孔咬合桩，垂直隧道走向的两侧基坑采用分级放坡开挖；步骤1-2：按基坑支护设计要求实施止水帷幕施工，在基坑四周采用直径600mm深层搅拌桩或高压旋喷桩设止水帷幕，保证止水效果，。在垂直隧道走向的二侧支护及止水帷幕必须距离隧道顶部或侧面满足3m；在进行超前支护施工前，根据现场情况可预先施工降水井和回灌井，在基坑开挖和使用过程中，可根据抗浮需要实施坑内降水或回灌。作为上述技术方案的进一步改进，所述抗拔桩施工采取全套管全回转施工工艺，包括施工步骤：步骤2-1：抗拔桩施工准备，在抗拔桩施工前，探明地埋管线情况，平整施工场地，并夯填密实；步骤2-2：桩位放样，对桩位进行放样，并确认桩顶标高；步骤2-3：全回转主机就位，吊放全回转底盘，底盘中心与桩中心点重合，随后吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；步骤2-4：吊装安放钢护筒，主机就位后，吊放安装钢套管，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，实现套管快速钻入地层；步骤2-5：测量调整垂直度，钢套管钻进前，用2台激光经纬仪在XY两个方向或使用线锤调整套管垂直度；步骤2-6：钢护筒钻进取土至设计标高，矫正套管垂直度后，用全回转钻机下压套管；步骤2-7：成孔检查，当钻孔深度达到设计要求时，对孔位、孔径、孔深、和倾斜度等进行检查，采用超声波垂直度检测；步骤2-8：第一次清孔，成孔后，用旋挖机或冲抓斗及时捞取沉渣；步骤2-9：钢筋笼制作安装，桩基钢筋笼在钢筋场集中制作；步骤2-10：二次清孔，导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密；步骤2-11：灌注水下混凝土，检查清孔后沉渣厚度，清孔合格后立即浇筑水下混凝土；步骤2-12：拔出导管及钢护筒，灌注水下混凝土时，按套管分节情况，边浇筑边拔导管，再拔导管。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-2中，两排抗拔桩布设于地铁隧道两侧保护线外，保护线的距离不小于3m，抗拔桩的钻进位置需在保护线外侧，施工过程严禁越过保护线操作，以防止在成孔过程中对隧道产生影响；用砂浆或混凝土对桩位进行加固保护，以备钻进过程中对桩位进行检验；对桩位进行检查以确保护桩不得位移；作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-6中，当套管压入深度3m时开始用冲抓斗从套管内取土，一边抓土，一边继续下压套管；根据不同地层，采用冲抓斗、冲锤、取泥桶交互使用；始终保持套管底超前于开挖面的深度不小于2.5m，套管顶部超出钻机平台不能低于50cm；钻孔到岩层时，可配合旋挖机进行施工；根据现场地质情况，选择不同的钻头；旋挖钻机钻进时，及时确认如岩深度、终孔深度、以及吊筋长度。时刻记录钻进过程中不同地层中液压表扭矩数据，有变化时上下拉提摇松套管降低摩擦力，以防套管及钻头损耗；作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-8中，孔底沉渣厚度不大于5cm，清孔完毕后，成孔深度及沉渣厚度验收合格后由质量人员报清监理工程师验收；作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-9中，钢筋笼每隔2m沿桩身四周均匀布置4个定位耳筋，伸入承台部分的桩头钢筋采用珍珠棉套管进行包裹，以便于后期进行桩头凿除；钢筋笼加工完成后运至现场存放，下面用支架支垫，上面用彩条布覆盖；根据现场实际情况使用连接套管或者焊接钢筋笼；钢筋笼安装采用履带吊，通过单机钓起吊钢筋笼，并逐节下放，下放完成后在孔口进行定位固定，避免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象，确保钢筋笼与孔位中心重合，吊筋长度准确；主筋的焊接采用单面焊，焊缝长度10d；同一截面里的钢筋接头不应超过主筋总数的50％，两个接头的间距不小于500mm；作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-10中，导管直径采用30cm，使用前进行试拼和试压试验；导管组装后轴线偏差不超过钻孔深度的0.5％并不大于10cm；试压力位孔底静水压力的1.5倍；导管吊装入孔时，将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好；浇筑水下混凝土前再次检查沉渣厚度；采用气举反循环进行二次清孔，反复循环直至孔底沉渣厚度达到规范要求；作为上述技术方案的进一步改进，步骤2-11中，桩基混凝土全部采用混凝土拌和站集中拌制，砼罐车运送至现场；灌注前由实验人员对到场的混凝土进行现场检验，塌落度，扩展度，含气量指标必须符合配合比设计要求；导管下口埋下混凝土中不小于1m，不大于3m；水下混凝土灌注保证连续进行，灌注过程中导管在混凝土中埋深控制在2-6m之间；水下混凝土的浇筑顶面按高出桩顶设计高程1m控制，以保证桩顶混凝土的质量；移机前，再次量测砼置深度；作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2-12中，上提导管时上下震动，使混凝土密实；水下混凝土灌注完毕后，通过全回转钻机慢速拔出剩余导管及钢护筒，重复利用，并用钢板将桩孔覆盖，进行下一个作业。作为上述技术方案的进一步改进，在抗拔桩的施工中，抗拔桩的桩径、桩距、桩长、入岩深度，以及桩身的配筋、混凝土强度根据现场实际条件进行设计以必须满足基坑开挖隧道的抗浮要求；抗拔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构，其特征在于：包括抗拔桩及抗浮板，所述抗拔桩成排设置在隧道两侧，两排抗拔桩均设置在隧道两侧的安全线以外，所述抗浮板浇筑在抗拔桩的上端并横跨两排抗拔桩，抗浮板位于两排抗拔桩的部分位于隧道上部。/n

【技术特征摘要】
1.坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构，其特征在于：包括抗拔桩及抗浮板，所述抗拔桩成排设置在隧道两侧，两排抗拔桩均设置在隧道两侧的安全线以外，所述抗浮板浇筑在抗拔桩的上端并横跨两排抗拔桩，抗浮板位于两排抗拔桩的部分位于隧道上部。


2.根据权利要求1所述的坑底浅覆土地铁隧道基坑土方开挖抗浮施工结构，其特征在于：所述安全线与隧道侧壁的距离大于3m，所述抗拔桩的桩径1000mm-1200mm，抗拔桩的桩间距不大于1.5m，抗拔桩的桩长入中风化岩不少于3m或入微风化...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹俊峰，雷斌，雷帆，叶坤，刘治军，沙桢辉，
申请(专利权)人：深圳市工勘岩土集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44