一種適用于淺水淤泥河道的基坑開挖支護方法技術

一種適用于淺水淤泥河道的基坑開挖支護方法，在河道淺水中兩次填筑構筑施工平臺，并在施工平臺上建立基坑開挖的支護結構，然后在支護結構的保護下第二次開挖基坑并進行承臺施工，待承臺施工完成后拆除基坑支護結構即可完成支護過程。本發明專利技術結合淺水淤泥河道特有的地質水文特點，通過使用普通型鋼與普通挖掘機構建鋼圍堰以及整個承臺基坑開挖的支護結構，并且與河道中的土圍堰相配合，在起到承臺基坑支護作用的前提下，大幅的減少工程資金的投入，經過試驗，與采用9m長拉森鋼板樁與帶振動錘機械臂的履帶車施工的鋼板樁圍堰相比，能夠節約84.1%的費用，并且由于簡化了施工方法，大大的縮短了工程工期。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種河道中粧基承臺施工方法，尤其是適用于淺水淤泥河道中粧基承臺施工的基坑開挖支護方法。
技術介紹
我國交通事業的發展使得橋梁的修建也大量增加，在橋梁粧基礎施工中，筑島圍堰法是一種常見的方式。鋼圍堰通常采用專用施工機械將鋼板粧打入土層內，通過支撐體系保證開挖過程的穩定性。在我國北方地區，由于降水量較少，河道內河水水深較淺，大多都在2米以內，甚至更低，并且由于河水流速緩慢，河床上淤積大量的淤泥以及泥沙，無法利用目前的鋼板粧構筑鋼圍堰以及支撐體系，其原因在于:其一，鋼板粧的規格有限，其最小標準長度為9m，對于淺水河道中粧基承臺施工不需要長度9m的圍護粧，因此其造價較高，造成浪費；其二，鋼板粧的施工需要履帶吊車配振動錘或帶振動錘機械臂的履帶車為施工機械，對地基承載力要求高，而淺水淤泥河道的地基松軟，不利于該設備進行作業，并且該設備使用費較高，施工組織較復雜，施工周期長。以上所述的原因如果對于深水粧基承臺施工，其造價相對于總造價來說可能不大，但是對于淺水中粧基承臺的施工，其造價相對較高，施工過程過于復雜化。因此有必要采用較低造價的圍堰材料和簡單的施工工藝來完成，提高工程的經濟效益。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，根據淺水淤泥河道的地質水文特點，通過采用通用的工字鋼作為圍堰材料，簡化現有的施工工藝，在保證施工質量的前提下，縮短施工周期，降低造價，提高工程的經濟效益。為了解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是: ，通過在河道淺水中構筑施工平臺，并在施工平臺上建立基坑開挖的支護結構，然后在支護結構的保護下開挖基坑并進行承臺施工，待承臺施工完成后拆除基坑支護結構，包括如下具體步驟: 步驟一、在河道淺水中填土構筑施工平臺，所用的填料由河邊逐漸向河中施工平臺構筑處推進，所構筑的施工平臺迎水面的寬度超出承臺設計寬度5m ; 步驟二、在所構筑的施工平臺上進行垂直鉆孔以及基粧的施工，所述鉆孔向下穿過河道的淤泥層； 步驟三、在施工平臺上的施工承臺放樣范圍內進行基坑的初次開挖，開挖深度為lm，然后將長度不超過6m的工字鋼一端削尖，逐根在所開挖的基坑邊沿自上而下豎直插打，至工字鋼的尖頭插入淤泥層以下，并且保證相鄰工字鋼之間不留縫隙，以構成作為基坑支護結構的鋼圍堰，然后采用工字鋼首尾相接圍繞鋼圍堰的內壁安裝圍囹，并在圍囹的四角固定斜撐，從而構成基坑的支護結構； 步驟四、在步驟三中初次開挖的基坑的基礎上再次進行向下開挖，直至承臺設計底高程以下30~50cm，再清理承臺基底并澆筑墊層混凝土，然后在墊層混凝土上構筑承臺，承臺與所述鋼圍堰之間留有縫隙； 步驟五、向所述鋼圍堰與承臺之間的縫隙內回填土，然后拆除上述基坑支護結構即可完成對基坑開挖的支護。在步驟一中施工平臺的構筑包括兩次填料的填筑，第一次填筑的填料為就地挖取的粘土，填筑高度高于河面80cm，并在填筑后用壓路機碾壓，使得施工平臺的頂面高于河面50cm以上；第二次填筑中，先用雙層的防水布圍在施工平臺周圍，防水布的下邊沿用卵石以及砂袋壓在河床上，防水布的上邊沿壓在施工平臺的頂面，再用磚碴作為填料在施工平臺的頂面進行第二次的填筑，并用壓路機碾壓，直至達到施工平臺的設計高程。在步驟三中構成鋼圍堰的工字鋼采用25型，在插打的過程中使用挖掘機進行插打，并采用全站儀進行工字鋼的位置放樣，防止工字鋼出現偏移。在步驟三中的圍囹以及斜撐采用45型工字鋼。在步驟四中墊層混凝土的厚度為10cm，其上表面低于粧基礎中基粧的上端。在步驟五中所述基坑支護結構的拆除過程如下:首先拆除斜撐，再把基坑內壁中一面的圍囹拆除后將該面的鋼圍堰中的工字鋼逐一拔出，然后用同樣的方法將基坑內壁其他面內的圍囹以及鋼圍堰的工字鋼拆除。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果: 第一，本專利技術結合淺水淤泥河道特有的地質水文特點，通過使用普通型鋼與普通挖掘機構建鋼圍堰以及整個承臺基坑開挖的支護結構，并且與河道中的土圍堰相配合，在起到承臺基坑支護作用的前提下，大幅的減少工程資金的投入，經過試驗，與采用9m長拉森鋼板粧與帶振動錘機械臂的履帶車施工的鋼板粧圍堰相比，能夠節約84.1%的費用，并且由于簡化了施工方法，大大的縮短了工程工期； 第二，使用本專利技術所述的方法可以采用小型或中型工程機械進行施工，避免了大型履帶吊車等大型機械對地基土體承載力的過高要求，便于施工操作，并且由于使用的機械種類少，還便于施工組織。【附圖說明】圖1是本專利技術的方法流程圖。圖2是施工平臺的示意圖。圖3是粧基礎施工的不意圖。圖4是基坑初次開挖的示意圖。圖5是基坑支護結構的示意圖。圖6是基坑支護結構的俯視圖。圖7是澆筑墊層混凝土的示意圖。圖8是承臺施工后的不意圖。圖9是基坑支護結構拆除后的示意圖。圖中標記:1、河面，2、派泥層，3、施工平臺，4、基粧，5、基坑，6、鋼圍堪，7、圍圖，8、斜撐，9、墊層混凝土，10、承臺。【具體實施方式】下面結合附圖，通過【具體實施方式】對本專利技術作進一步的說明。本實施例中，某大橋北側引橋1#、2#、3#、4#墩位于淺水淤泥河道中，水深I至2米，河床淤泥層厚I米，淤泥層下為粉砂土。墩位均采用填土圍堰施工鉆孔粧，土圍堰頂面標高26.0米，承臺開挖深度平均為4米，由于其中的淤泥厚度為I米，在施工中若無支護結構，將無法將承臺基坑直接開挖到承臺底，所以必須進行承臺基坑開挖的支護施工。，其方法流程如圖1所示，具體步驟如下: 步驟一:如圖2所示，在淺水中填土構筑施工平臺3，填料以就地挖取的粘土為宜，將填料運至筑島河堤附近，并由河邊開始逐漸推進，避免將填料直接倒入河中被水洗去泥土，施工平臺3迎水面的填筑寬度要超出設計承臺的邊緣5m，首層填筑高度高出河面80cm，在首層填筑完成后用壓路機將其壓實，壓路機的重量為18T，此時，該筑島頂面高于河面50cm以上，然后用當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于淺水淤泥河道的基坑開挖支護方法，通過在河道淺水中構筑施工平臺（3），并在施工平臺（3）上建立基坑（5）開挖的支護結構，然后在支護結構的保護下開挖基坑（5）并進行承臺（10）施工，待承臺（10）施工完成后拆除基坑支護結構，其特征在于：具體方法有如下步驟：步驟一、在河道淺水中填筑施工平臺（3），將填料由河邊逐漸向河中施工平臺（3）構筑處推進，所填筑的施工平臺（3）迎水面的寬度超出承臺（10）設計寬度5m；步驟二、在所填筑的施工平臺（3）上進行垂直鉆孔以及基樁（4）的施工，所述鉆孔向下穿過河道的淤泥層（2）；步驟三、在施工平臺（3）上的施工承臺放樣范圍內進行基坑（5）的初次開挖，開挖深度為1m，然后將長度不超過6m的工字鋼一端削尖，逐根在所開挖的基坑（5）邊沿自上而下豎直插打，至工字鋼的尖頭插入淤泥層以下，并且保證相鄰工字鋼之間不留縫隙，以構成作為基坑支護結構的鋼圍堰（6），然后采用工字鋼首尾相接圍繞鋼圍堰（6）的內壁安裝圍囹（7），并在圍囹（7）的四角固定斜撐（8），從而構成基坑（5）的支護結構；步驟四、在步驟三中基坑（5）初次開挖的基礎上再次進行向下開挖，直至承臺（10）設計底高程以下30~50cm，再清理承臺（10）基底并澆筑墊層混凝土（9），然后在墊層混凝土（9）上構筑承臺（10），承臺（10）與所述鋼圍堰（6）之間留有縫隙；步驟五、向所述鋼圍堰（6）與承臺（10）之間的縫隙內回填土，然后拆除上述基坑支護結構即可完成對基坑（5）開挖的支護。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高笑娟，趙銳，焦燏烽，梁斌，徐紅玉，張獨遠，聶寧波，
申請(專利權)人：河南科技大學，
類型：發明
國別省市：河南;41