[发明专利]采用预制支撑的基坑施工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及建筑基坑开挖及支护的施工方法，特别涉及一种以地下连续墙作为围护结构、采用预制支撑的基坑施工方法，属于建筑工程技术领域。

背景技术：

随着我国城市建设日新月异的发展，各大中城市中进行着越来越多的地下建设工程，诸如高层建筑的多层地下室、地下停车库、地下商场、地下民防工程等，由此产生了大量的基坑工程，典型的基坑工程是一个由地面向下开挖的地下空间。同时近年来，在北京、上海、广州、深圳等地，大量的地下轨道交通、越江隧道等地下工程日益增多，相应的地铁车站基坑，端头井等等其它类型的基坑也越来越多。

从地表面开挖基坑最简单的办法是放坡开挖，也就是直接由地面向下开挖，同时为了防止基坑四周的土方由于土层压力而向基坑中挤压、倾泻，一般由基坑地面向下开挖成斜坡，亦即使基坑纵截面成倒梯形。然而，常常由于场地的局限性而导致没有足够的空间用以安全放坡，因而不得不采用附加支护结构的开挖方式，以保证工程的顺利进行，此外，当基坑挖掘通过含水层或者深基坑开挖时，也必须采用附加支护结构的基坑开挖施工方法。

基坑支护结构一般分为围护结构和支撑系统。围绕在基坑四周垂直的维护结构的主要作用是直接阻挡基坑四周的土方和地下水，并将其压力传递到支撑系统。目前，常见的围护结构有板桩墙、搅拌桩墙、地下连续墙等，从应用的效果和适用土质的范围来看，地下连续墙围护结构优于其它类型围护结构。当进行基坑开挖时，地下连续墙就起到围护的作用，阻挡基坑四周土方和地下水的挤压、倾泻。

由支撑件、立柱等组成的支撑系统的主要作用是支撑围护结构并承受土压力和水压力。现有的支撑系统按照材料主要分为现浇钢筋混凝土支撑和钢支撑。现浇钢筋混凝土支撑系统整体刚度高、变形小、安全可靠，但其主要缺点在于施工周期长、拆除困难、材料重复利用率低。为了尽可能减少拆除工作和材料浪费，符合建筑标准化、机械化的发展方向，在条件许可的情况下，工程多采用钢支撑进行基坑支护施工，钢支撑具有安装后可拆卸、支撑可多次重复利用的优点。

基坑的施工，尤其是软土地层超深、超大基坑的施工，一般采用“边开挖边支护”的施工工艺，其基本工艺流程为：

1、基坑围护结构地下连续墙的施工

在工程开挖基坑前，先在地下连续墙的预定位置上建筑起着导向和稳定槽壁作用的导墙，然后用挖槽机械在泥浆护壁的情况下沿着导墙内侧开挖沟槽，再将预先加工好的地下连续墙钢筋笼吊入充满泥浆的沟槽内，随后用导管自沟槽底部向上浇注混凝土，随着混凝土浇注，泥浆被逐步排除，最终形成钢筋混凝土的地下连续墙。

2、开挖基坑内部土体

地下连续墙施工完成后，开始基坑内部土体的开挖。为了尽可能减小由于基坑无支护时间过长而引起的基坑围护结构及其四周地层的变形，深大基坑的开挖，尤其是软土层的基坑开挖，一般采用分步、分段、分层的方式进行。

3、支撑系统施工

当基坑内部土体开挖至第一道支撑的预定位置时，暂时停止挖土，开始进行第一道支撑的施工。第一道支撑就位安装完成后，继续进行土体开挖，当挖至第二道支撑预定位置时，再进行与上相同的第二道支撑的施工过程。这样周而复始地进行“边开挖边支护”的施工直至完成全部支撑的安装和整个基坑的开挖。

4、基坑底板、内衬施工以及钢筋混凝土支撑凿除

当基坑开挖并支护到基坑预定深度后，开始进行基坑底板和基坑内衬墙及其余内部结构的施工，基坑内衬墙及基坑内部结构的施工一般采用从下至上的施工工艺。待基坑内部结构施工完成可以代替支撑的作用后，拆除不需要的支撑并将之吊离基坑。

现有的基坑施工方法存在下列缺点：

1、由于采用分步、分段、分层的基坑开挖方式，所以开挖过程断断续续，无法实现整个基坑全面同步连续地开挖，因此施工效率很低、工期较长。

2、虽然“边开挖边支护”的施工方式能够减小施工引起的部分地层变形，但是仍然无法彻底避免由施工过程中基坑无支护时段所引起的基坑围护结构及其四周地层变形的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的问题，提供一种采用预制支撑的基坑施工方法，实施先安装预制支撑后开挖基坑的“先支、后挖施工法”，实现基坑全面同步连续的开挖，同时彻底避免施工引起的基坑围护结构及其四周地层变形问题，其具有施工效率高和安全性好的优点；本发明同时提供一种实施上述基坑施工方法的基坑支护结构。

本发明是通过如下技术方案实现的：