[发明专利]一种基坑沉箱开挖支护方法

说明书

本发明属于基坑开挖支护技术领域，具体涉及一种基坑沉箱开挖支护方法，用于在地铁车站、市政等基坑工程中需要进行二次基坑开挖时，保证二次基坑支护牢固和开挖安全，包括沉箱的加工，放置并调整沉箱角度，基坑的分层开挖、开挖过程中的积水抽排，敲击锤击帽使沉箱下沉就位，沉箱下沉到分层位置后，开始开挖下一层土方，实现循环进尺；沉箱下沉至设计位置时停止开挖，在沉箱的内侧面砌筑砖模，切割掉沉箱上侧的对撑和斜撑，施做防水卷材层，安装钢筋，浇筑混凝土，完成降水井的封堵。本发明阐述的方法比其他地基加固方法更适用于小型工作面，地质条件复杂的条件，且施工简单，效果明显，工期较短，成本较低。

技术领域

本发明属于基坑开挖支护技术领域，具体涉及一种基坑沉箱开挖支护方法。

背景技术

在基坑工程中，经常会在平均开挖面下部继续开挖出用作集水坑、废水池、泵房等其他小型基坑。例如在地铁车站主体结构施工时，需在车站设备区的一端底板下开挖基坑用作施工废水池与泵房结构，在车站附属结构底板以下开挖基坑来施做集水坑。上述开挖均是位于基坑内的二次开挖，且此类基坑边长尺寸在3～6米，深度约3米，直接开挖容易引起涌水涌沙，造成开挖面坍塌；同时由于周边工作面狭窄，不利于放坡开挖，也不适合大型施工机械操作。

此外，对于二次开挖的基坑而言，整体深度较大且开挖土层部分位于中砂层等含水层，若采用常规的桩基及止水帷幕施工方法，一方面场地狭小不允许，另一方面施工复杂，投入成本太高。可见，上述种种限制均要求有一种适合狭小工作面开挖、操作简便且支护及防水效果突出的施工方法，用以保证二次基坑的顺利开挖。

发明内容

本发明的目的是提供一种基坑沉箱开挖支护方法，用于在地铁车站、市政等基坑工程中需要进行二次基坑开挖时，能保证二次基坑支护牢固、开挖安全。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种基坑沉箱开挖支护方法，包括以下步骤:

步骤一，依据设计图纸中的基坑尺寸提前进行沉箱的加工；步骤二，测量放样，确定基坑尺寸及沉箱放置的初始位置，并将位于二次开挖基坑位置外的区域及时完成垫层的浇筑；步骤三，将沉箱吊放至初始位置，测量定位并调整沉箱角度，保证沉箱侧壁与开挖面保持垂直，沉箱吊放就位后在外侧壁涂刷油脂润滑剂；步骤四，利用挖机配合人工作业进行分层开挖，开挖过程中先挖除中心土，于基坑中心处设置临时集水坑，在集水坑中放置潜水泵用于连续抽排开挖过程中产生的积水，进一步对称开挖位于沉箱刃脚位置的土方；步骤五，沉箱刃脚位置的土方清除完成后，采用小型挖机或大锤对称敲击设置在沉箱上部的锤击帽，使沉箱缓慢下沉，沉箱下沉到分层位置后，开始开挖下一层土方，实现循环进尺；步骤六，沉箱下沉至设计位置时停止开挖，并在中间区域设置降水井进行连续抽排，其余区域进行收平并及时浇筑垫层；步骤七，在沉箱的内侧面砌筑砖模，并进行砌筑砖模的表面抹灰；步骤八，将钢丝绳一端用弯头焊接在锤击帽上，钢丝绳的另一端连接在土钉上，并使其保持拉紧受力；步骤九，切割掉沉箱上侧的对撑和斜撑，施做防水卷材层，安装钢筋，浇筑混凝土；步骤十，完成降水井的封堵。

步骤一中沉箱包括钢板壁、对撑、斜撑、槽钢肋板、角钢肋板、锤击帽，钢板壁内侧的净空尺寸应大于基坑开挖面各边尺寸20cm以上，用以留出砌筑砖模的空间；钢板壁由四块钢板沿边缘焊接而成，且钢板厚度≥2cm；槽钢肋板和角钢肋板与钢板壁满焊连接；对撑和斜撑的两端头与钢板壁中间槽钢肋板焊接固定；锤击帽采用厚钢板焊接于沉箱的四个拐角及中间位置；对撑和斜撑均包括上下两层且分别位于沉箱上下两侧。

步骤二中沉箱的初始位置与基坑的外边缘线对应，浇筑周边垫层时应在相应位置的垫层内插入土钉。

步骤四中分层开挖厚度控制在15～20cm，开挖过程中沉箱的外侧壁与原状土间出现空隙时应及时填入水泥土进行封闭，开挖面的四周应设置土垄，用以防止外部水流入。

步骤四中开挖出的渣土装入吊斗内，用吊车吊出。