[发明专利]深基坑垂直地埋管时空转换施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及深基坑施工，尤其涉及深基坑垂直地埋管施工方法。

背景技术

对临近存在基础埋深较浅的现有建筑和水、电、煤气、通讯等线路深基坑工程，要可靠地解决基坑稳定和控制坑周土体位移问题风险性较大。从国内外近十年来深基坑施工实践和试验研究成果中，可以认识到：在深基坑开挖及支撑过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体和土体位移有一定的相关性。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种深基坑垂直地埋管时空转换施工方法。本发明能可靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力而达到保护环境的目的，安全而经济。

本发明是这样实现的，一种深基坑垂直地埋管时空转换施工方法，它包括下列步骤：

步骤一，垂直地埋管定位：预先根据工程桩和深基坑围护平面布置图确定垂直埋管位置和间距，注意规避静压桩、灌注桩、立柱、降水深井、两道圈梁、水平支撑和两处栈桥；

步骤二，在深基坑止水帷幕与围护桩施工的同时展开垂直地埋管埋设；垂直地埋管深度＝有效深度+基坑开挖深度；

步骤三，按照“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则跟进深基坑土体开挖，每一层的分块土体开挖后，截断垂直地埋管至该区块坑底标高，堵塞管口并在管道附近土体做出标识；

步骤四，跟随水平支撑施工与养护进度，逐层逐块跟进土体开挖实施垂直地埋管阶段，并注意保护被截断的管道，直至整体基坑开挖至设计标高位置，全部深基坑区域的垂直地埋管均截断达到有效深度后，进入水平埋管布设。

所述的深基坑垂直地埋管时空转换施工方法，所述步骤一包括：跟据基坑平面形状和现场基地情况，从两侧或四周向中心地带分层分块开挖，保证基坑内各块区土体高差较小达到稳定状态。

所述的深基坑垂直地埋管时空转换施工方法，所述步骤三包括：

a.施工双轴搅拌桩及灌注桩，挖土至第一层标高；分块施工顶圈梁及第一道支撑，土方车直接到挖土点；第一道支撑及栈桥养护；

b.第一道支撑养护至设计强度后，分层分块开挖至第二层标高，挖槽施工第二道圈梁、支撑，同时截断相应区块内垂直地埋管至第二道支撑标高附近，堵塞管口并在管道附近土体做出标识；第二道支撑养护，同时截断全部垂直地埋管至第二道支撑标高附近，堵塞管口并在管道附近土体做出标识；

c.第二道支撑养护至设计强度后，按照b的方法分层分块开挖至坑底；同时截断相应区块内垂直地埋管至第上一层支撑标高附近；堵塞管口并在管道附近土体做出标识；

所述的深基坑垂直地埋管时空转换施工方法，所述步骤四的水平埋管布设包括：采用水平地埋管连接垂直地埋管并引至传力带附近；施工基础底板，底板与围护墙之间空隙上部浇筑30cm厚混凝土。

本发明依据常规工艺衔接，深基坑条件下深层地源热泵埋管系统施工需按照止水帷幕、围护桩、垂直地埋管施工、土体分层分块开挖、水平地埋管施工顺序实施。通过先埋设加深垂直换热管、然后在深基坑分阶段支护、开挖过程中依次截断管道的方式，可以有效争取深基坑暴露时间，达到以空间换时间的效果，即所谓的深层地埋管时空转换施工理念。本发明是深基坑条件下深层地源热泵埋管系统施工一项重大变革，具体表现为：垂直地埋管与止水帷幕、围护桩施工以及垂直地埋管截断与分层土体开挖几乎都保持同一步调，两个施工过程时间差均不超过3天。以常规施工方法需要130天达到水平地埋管施工工程来说，采用本发明的施工方式仅95天即完成相应工作内容，减少工期1/3以上，可节省工程费用近百万元。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明：一种深基坑垂直地埋管时空转换施工方法，它包括下列步骤：

步骤一，垂直地埋管定位：预先根据工程桩和深基坑围护平面布置图确定垂直埋管位置和间距，注意规避静压桩、灌注桩、立柱、降水深井、两道圈梁、水平支撑和两处栈桥；

步骤二，在深基坑止水帷幕与围护桩施工的同时展开垂直地埋管埋设；垂直地埋管深度＝有效深度+基坑开挖深度；

步骤三，按照“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则跟进深基坑土体开挖，每一层的分块土体开挖后，截断垂直地埋管至该区块坑底标高，堵塞管口并在管道附近土体做出标识；

步骤四，跟随水平支撑施工与养护进度，逐层逐块跟进土体开挖实施垂直地埋管阶段，并注意保护被截断的管道，直至整体基坑开挖至设计标高位置，全部深基坑区域的垂直地埋管均截断达到有效深度后，进入水平埋管布设。