預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法。
【背景技術】
[0002]軌道交通工程線網隨著城市的整體開發不斷地增加擴容，進而形成縱橫交錯的線網布局，由此，因規劃先后問題，不可避免的出現前期施工的線路會對后期規劃設計及施工會產生影響的情況。
[0003]地鐵深基坑圍護施工現有施工工法、機械設備及技術水平已經相對較為成熟。當遇到預留盾構穿越條件的，圍護形式則多種多樣，目前國內常規采用有三種形式，分別是玻璃纖維筋地下連續墻、TRD工法墻、SffM工法墻，其中采用玻璃纖維筋形式的在實際運用中后期需要花費大量時間去切削混凝土墻體；TRD工法樁在國內運用不多，市場環境不成熟，工期達不到要求，造價較為高昂；SMW工法樁可運用在較淺的、基坑安全等級較低的基坑施工，對于周邊環境復雜、要求較高的地方不適用。
[0004]因此，有必要提供一種能夠克服上述缺點的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法。

【發明內容】

[0005]本發明提供了能夠克服上述現有技術的缺點的一種預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法，通過此施工工法獲得的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置剛度大、強度高、安全性好，并且此施工工法十分有利于深基坑開挖的風險控制，適用于例如所有地鐵基坑圍護和房建基坑、特別是其下有規劃地鐵線路的深基坑結構圍護。
[0006]本發明的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法原理是式短地下連續墻與深層SMff工法墻的兩墻合一，即，在保證基坑開挖時墻體自身穩定的前提條件下，減少地下連續墻體的嵌固深度，再利用深層SMff工法墻阻斷本應由地下連續墻來隔斷的承壓含水層，待地下結構施工完成拔除復合墻中的型鋼，最后由盾構或其他施工機械穿越復合墻體。
[0007]地下連續墻的作用是確保整個基坑圍護結構的連續性和整體性，同時能夠有效地保證復合墻墻體的強度。
[0008]短地下連續墻與深層SMff工法墻之間采用高壓旋噴樁填充完全，增強復合墻的整體性和防水性能；在復合墻頂部針對地下連續墻與SMff工法墻設計寬體冠梁，保證兩墻合一性。
[0009]本發明的目的通過以下施工工法來實現:
[0010]一種預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法，其包括:步驟SI，進行施工準備，其中對施工現場情況和工程地質、水文地質情況進行調查研究；步驟S2，進行地下連續墻施工；步驟S3，利用SMff工法于地下連續墻外進行三軸攪拌樁成墻施工；步驟S4，進行型鋼的安裝；步驟S5，進行高壓旋噴樁填充；步驟S6，進行冠梁的制作；步驟S7，進行施工監測與基坑開挖及結構施工；步驟S8，進行型鋼的拔除；以及步驟S9，進行回填注漿。
[0011]優選地，關于所述步驟S2:地下連續墻的導墻是液壓抓斗成槽作業的起始階段導向物；開挖槽段采用成槽機成槽挖土 ；成槽機配備有垂直度顯示儀表和自動糾偏裝置，確保能及時糾偏，以使槽壁的軌跡達到最佳；以及挖槽至設計標高后，用超聲波等方法測量槽段斷面，如誤差超過規定需修槽。
[0012]優選地，關于所述步驟S3:三軸攪拌樁的垂直度不大于1/200 ;控制噴漿速率與噴漿提升或下沉速度使得噴漿和攪拌提升速度的誤差不大于±0.lm/min ;攪拌樁搭接施工的間隔時間不超過24小時，若因時間施工間隔時間過長產生冷縫，在高壓旋噴填充階段采用高壓旋噴對冷縫進行補強；以及三軸攪拌樁在設計開挖齡期采用鉆芯法檢測墻身完整性與單軸抗壓強度試驗。
[0013]優選地，所述型鋼采用整材，以及所述型鋼涂抹有減摩劑以便后期拔除順利。
[0014]可選地，所述型鋼采用分段焊接；相鄰型鋼焊接接頭豎向位置相互錯開，錯開距離不小于Im ;以及所述型鋼涂抹有減摩劑以便后期拔除順利。優選地，在所述步驟S4中:所述型鋼插入前檢查平整度、焊縫質量和減摩劑效果以便及時修補；所述型鋼宜在所述步驟S3的三軸攪拌樁施工結束后30min內插入；根據所述型鋼的規格尺寸制作相應的型鋼定位導向架和豎向定位的懸鉤掛件；所述型鋼的垂直度不大于1/200 ;所述型鋼采用履帶吊配合三軸樁機依靠自重插人，當插入有困難時采用振動錘輔助下沉。
[0015]優選地，在所述步驟S5中:旋噴過程中冒漿量控制在10% -25%之間。
[0016]優選地，在所述步驟S6中:在由所述地下連續墻與所述三軸攪拌樁形成的復合墻的頂部設置封閉的鋼筋混凝土寬體冠梁，所述型鋼錨入所述冠梁，采用四肢箍固定，冠梁主筋避開所述型鋼設置；所述型鋼與所述冠梁間采用泡沫板隔離，并采用油毛氈外包防水。
[0017]優選地，在所述步驟S7中:對由所述地下連續墻與所述三軸攪拌樁形成的復合墻的監測工作應在所述步驟S6的施工結束后立即進行。
[0018]優選地，在所述步驟S8中:采用液壓起拔機進行所述型鋼的起拔。
[0019]優選地，關于所述步驟S9:所述型鋼拔除后及時在拔除型鋼后所留出的空間中填充水泥漿，其中水泥漿連續一次壓入，不得中斷，其中水泥漿填充先從稀漿開始，逐漸加濃；其中水泥漿填充率根據土體填充深度、注漿流量、土體的孔隙率和滲透系數確定；其中飽和軟粘土的一次注漿充填率不大于0.15-0.17。
[0020]地下墻設計深度應綜合考慮預留盾構穿越隧道的頂標高及基坑開挖深度，通常情況下建議短地墻底深度>基坑開挖深度+2.5m,同時保證盾構穿越的頂部深度>基坑開挖深度+6m。超深三軸攪拌樁內插型鋼的設計深度應考慮隔斷相關承壓水層以及墻趾落趾的土層，通常建議三軸攪拌樁深度與非預留盾構穿越部分的地下連續墻深度保持一致，型鋼插入標高建議大于三軸攪拌樁樁底標高0.8m?1.0m。三軸攪拌樁設計厚度一般考慮為1000mm,具體根據插入深度核算。
[0021]通過本發明的施工工法獲得的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置剛度大、強度高、安全性好，并且施工簡易，十分有利于深基坑開挖的風險控制，還具有施工成本低、安全性好的優點，適用于例如所有地鐵基坑圍護和房建基坑、特別是其下有規劃地鐵線路的深基坑結構圍護。
【附圖說明】
[0022]圖1是根據本發明的一個實施例的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法獲得的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的沿豎直方向的截面圖，其示出了預留盾構穿越部分；以及
[0023]圖2是形成根據本發明的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法的流程圖。
[0024]圖3a_3f分別示出了形成根據本發明的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法的相應施工步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1是根據本發明的一個實施例的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法獲得的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的沿豎直方向的截面圖，其示出了預留盾構穿越部分。
[0026]如圖1中所示，其中一種預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置10包括:地下連續墻I ;三軸攪拌樁2，其位于所述地下連續墻的外側，并且該三軸攪拌樁內插型鋼3 ;高壓旋噴樁4，其填充在三軸攪拌樁2與地下連續墻I之間；以及用于將三軸攪拌樁和地下連續墻固定在一起的復合冠梁5，該復合冠梁5由封閉的鋼筋混凝土形成，設置在三軸攪拌樁與地下連續墻的頂部。圖1中所示為預留盾構穿越部分，可以看出在豎直向下延伸方向上地下連續墻I比三軸攪拌樁2淺，填充在三軸攪拌樁2與地下連續墻I之間的高壓旋噴樁4向下超出地下連續墻I而位于三軸攪拌樁2內側。而在非預留盾構穿越部分(未示出)，在豎直向下延伸方向上三軸攪拌樁的深度與地下連續墻深度一致。
[0027]根據本發明的一個實施例，所述型鋼采用整材。
[0028]根據本發明的另一個實施例，，所述型鋼采用分段焊接，相鄰的所述型鋼焊接的接頭的位置在豎直方向上相互錯開，錯開距離不小于lm。
[0029]優選地，所述型鋼涂抹有減摩劑。
[0030]根據另一實施例，所述型鋼被拔除，拔除型鋼所留出的空間中填注有泥漿。
[0031]圖2示出了形成根據本發明的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法流程，其中，在步驟SI，進行施工準備；在步驟S2，進行地下連續墻施工；在步驟S3，于地下連續墻外進行三軸攪拌樁成墻施工；在步驟S4，進行型鋼的安裝；在步驟S5，進行高壓旋噴樁填充；在步驟S6，進行冠梁的制作；在步驟S7，進行施工監測與基坑開挖及結構施工；在步驟S8，進行型鋼的拔除；在S9，進行回填注漿。
[0032]下面結合圖3a_3f的相應施工步驟來說明根據本發明的實施例的預留盾構穿越復合式基坑圍護裝置的施工工法。
[0033]S1、施工準各
[0034]在進行復合式基坑圍護墻施工前，必須認真對施工現場情況和工程地質、水文地質情況進行調查研究，以確保施工的順利進行。
[0035]S2、地下連續墻施工
[0036]如圖3a所示為地下連續墻施工示意圖。
[0037]地下連續墻的作用是確保整個基坑圍護結構的連續性和整體性，同時能夠有效地保證復合墻墻體的強度。地下連續墻的制作有幾點基本要求:
[0038]1、地下連續墻的導墻是液壓抓斗成槽作業的起始階段導向物，必須保證導墻的內凈寬度尺寸與內壁面的垂直精度達到有關規范的要求。