[发明专利]富水砂层深基坑水下施工方法

说明书

技术领域

本发明属于深基坑工程技术领域，具体涉及一种富水砂层深基坑水下施工方法。

背景技术

随着城市建设不断发展，高层建筑物和市政工程例如道路、桥梁、地铁等的大量涌现，地下空间也随之被不断的开发利用，大量深基坑工程应运产生。目前，富水砂层地区深基坑施工一般采用连续墙作为围护结构，通过基底加固、坑内外井点降水措施将坑内水位降至基底以下，采用顺筑或逆筑法施工。由于富水砂层地质条件差，传统施工方法中连续墙嵌固深度很深，施工难度大，经济成本高，同时由于基坑较深且水源补给充足，降水施工难度大，基坑在降水开挖过程中会导致周边地表沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成较大影响；并且由于施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性也会产生不利影响。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种富水砂层深基坑水下施工方法，在连续墙作业后，在基坑内灌水，保证了连续墙上力的平衡，无需在打桩过程中通过加固结构来维持连续墙的力平衡，简单易操作。

本发明还有一个目的是取代了传统的旋喷桩和搅拌桩进行加固，采用抗拔桩，无需对富水砂层的水进行降水措施，减少了工序，可直接在水中进行抗拔桩的施工，降低了工程造价，连续墙深度减少，节约造价。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种富水砂层深基坑水下施工方法，在预开挖基坑的四周设置一排连续墙，所述连续墙的顶部设置冠梁，所述连续墙之间架设混凝土支撑，使所述混凝土支撑与所述冠梁在同一高度，包括以下步骤：

1)挖掘所述连续墙之间的基坑至预设深度，并在所述基坑内灌水至所述混凝土支撑的下方；

2)在所述基坑的底部沿竖直方向打孔，形成抗拔桩孔，在所述抗拔桩孔内部沉放抗拔桩钢骨架，在所述基坑的预设位置沿水平方向沉放封底板钢骨架，其与所述抗拔桩钢骨架以及所述连续墙分别固定；

3)水下浇筑所述抗拔桩孔及所述封底板钢骨架，形成一个封闭结构；

4)排除所述基坑内的浆液，并在所述基坑内沿不同高度架设多个钢支撑至所述基坑的底部。

优选的是，所述步骤1)具体为：按设定高度、分多层挖至所述基坑的预设深度，每挖一层均向所述基坑内灌水至所述混凝土支撑的下方。

优选的是，在预开挖基坑的四周设置一排连续墙时，所述连续墙上分别预埋钢套筒和抗剪抗渗结构件。

优选的是，所述钢套筒和所述抗剪抗渗结构件内部设置有防止土石堵塞的封堵件。

优选的是，所述步骤2)中所述封底板钢骨架与所述连续墙的固定方式为：拆除所述钢套筒和所述抗剪抗渗结构件的封堵件后，在所述钢套筒内放置插销，所述插销的一端延伸出该侧连续墙进入所述基坑，以使所述封底板钢骨架卡设在两侧的所述插销和所述抗剪抗渗结构件之间的层空间内；

所述封底板钢骨架与所述抗拔桩钢骨架之间通过柱帽固定。

优选的是，所述步骤2)中，形成所述抗拔桩孔后，清理所述基坑的底部多余的泥土，并利用碎石或混凝土对所述基坑的底部进行找平。

优选的是，所述步骤4)具体为：

分多次排除所述基坑内的浆液并从上至下依次架设多个所述钢支撑，每排除一次浆液，架设一个所述钢支撑，直到浆液排至所述基坑的底部。

优选的是，所述封堵件为泡沫塑料板，所述抗剪抗渗结构件由包覆于所述泡沫塑料板其中一面四角处的四个角钢构成。

优选的是，所述步骤4)之后还包括步骤5)：清理所述封闭结构的上表面，并在所述封闭结构的上表面设置防水层。

优选的是，所述步骤5)还包括：

利用顺筑法从下至上施工主体结构至所述封闭结构上，当主体结构达到设计强度后拆除该高度的钢支撑，继续施工剩余的主体结构至达到设计强度，只保留所述混凝土支撑，之后回填覆土。

本发明至少包括以下有益效果：

1、施工安全风险小：采用水下开挖方式，坑内外水压力能相互抵消掉，地下连续墙仅承受土压力，减小了深基坑围护结构开挖的施工风险，此处深基坑围护结构为连续墙，减少周边地表沉降，避免对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响。

2、经济性好：采用水下开挖方式不需要采取旋喷桩或者搅拌桩进行基底加固，也不需要对坑内外采取降水措施，同时能减少连续墙插入深度，降低工程造价。

3、运用前景好：该种方法可以减少周边地表沉降，降低对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响，并且能够保证基坑施工安全，适用于临江沿海等富水砂层地区。