专利名称：正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法
技术领域：
本发明涉及的是ー种地下建筑工程技术领域中的施工技木，具体是ー种正在开挖中的基坑支护锚索切断的安全施工方法。
背景技术：
在深基坑开挖施工中采用预应カ锚索作为挡土结构物的支撑，具有节省基坑内部空间、确保开挖作业面、开挖施工效率高、节省支撑费用等优点。因此自上世纪九十年代初起，在我国城市建筑深基坑中得到了广泛的应用。在广州、北京、武汉等大城市中，毎年有成千吨钢材通过基坑支护锚索被埋于地下。当基坑边上进行新基坑或其它地下工程施工吋， 需要将既有基坑的锚索挖出或切断。这时为了确保正在开挖施工中的基坑的安全，需要将位于施工中基坑内的锚索切断挖出，并在相应人工挖孔桩位置重新锚固支护锚索。通过对现有的技术文献检索发现，虽然已有大量关于基坑可回收锚索的专利文献，如中国发明专利申请号200410027469.0，发明名称土木工程的可回收锚索，以及发明专利申请号200910197095. X，发明名称可回收软土支护预应力锚索及其施工方法，另外还有发明专利申请号201020138405. 9，发明名称U型锚头可回收预应カ锚索。但这些专利的内容大多集中于在基坑开挖前安装时如何锚固，以及基坑回填结束后如何回收，并没有针对施工中基坑的锚索切断挖出然后锚固的技术手段与方案。对于正在进行开挖施工的深基坑，将其支护锚索挖出或切断是很危险的。因此，需要重新锚固以确保施工安全。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述缺陷，提供一种将既有基坑锚索挖出后再锚固的施 エ方法，克服上述技术背景所缺乏的如何妥善处理正在开挖的基坑内锚索以保证基坑施工安全的技术手段与方案的问题。本发明是通过以下技术方案实现的，包括如下步骤第一歩，现场水文地质勘測，取土钻孔，划分土层，确定工程影响范围内各土层的顶板和底板深度，确定地下水分布。同时取天然原状土的试样，通过室内试验測定土体的各项物理力学參数。所述的通过室内试验測定土体的各项物理力学參数，整理成土工试验成果表。參数包括各层土体的压缩模量&，孔隙比e，天然重度Y，泊松比μ，粘聚力c，摩擦角φ。所述的现场钻孔取土，主要采用薄壁取土器在施工现场从地面至桩的设计深度取土，取土量根据试件量确定，以每层土不少于三个试件为宜。所述的室内试验包括单向压缩试验，密度试验，剪切试验，三轴压缩试验。所述的单向压缩试验是指通过室内单向压缩试验仪测得各土层的压缩模量&。所述的密度试验是指通过环刀法等密度试验方法测得各土层的湿密度P，并计算相应的天然重度Y ；通过烘干法测出各土层土体含水率W和単位土壤烘干后土颗粒干重 ms，然后结合湿密度P和水的密度Pw可求得孔隙比
权利要求
1.ー种正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于包括如下步骤 第一歩，现场水文地质勘測，取土钻孔，划分土层，确定工程影响范围内各土层的顶板和底板深度，确定地下水分布，同时取天然原状土的试样，通过室内试验測定土体的各项物理力学參数；第二歩，施工钻孔灌注桩在已建好基坑的围护桩旁边施工ー排钻孔灌注桩，桩施工时避开锚索位置，桩的尺寸、间距与桩深按有限元方法并根据第一歩得到的參数计算确定；第三歩，施工人工挖孔桩，即当钻孔灌注桩达到设计强度后，选择锚具，并在拟建基坑和在建基坑的围护桩之间施工ー排人工挖孔桩，确定人工挖孔桩平面位置和參数； 第四歩，确定每层锚索锚固圈梁的位置和尺寸，施工顶部围檩圈梁； 第五歩，新基坑土方开挖，土方开挖的施工方法为竖向分层，纵向分块；在竖向上按照钢支撑设计位置上下分多层进行开挖；第六歩，将锚具固定于锚索穿出圈梁并远离人工挖孔桩的一端，为第二道圈梁支模，浇注第二道圈梁，养护两周，待圈梁达到设计强度后继续开挖，挖出第一道锚索； 第七歩，切断第一道锚索，回收切断的锚索并回收锚具，第一道锚索挖出结束； 第八歩，新基坑侧继续开挖至第二道锚索位置，后浇注第二道圈梁，重复上述第五 七歩，第二道锚索挖出结束；第九歩，重复步骤五至步骤八，直到最后一道锚索挖出停止； 第十歩，施工结束，基坑底板与内部结构回填。
2.根据权利要求1所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于 第二步中，所述有限元方法为，根据室内土工试验表内的各项土体參数，并预先假设出钻孔灌注桩尺寸、间距和桩深，然后利用有限元软件模拟基坑开挖，从而计算得到满足开挖安全的钻孔灌注桩尺寸、间距和桩深的ー种方法。
3.根据权利要求1所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于 第三步中，所述的人工挖孔桩平面位置按以下方法确定取两侧围护桩中心连线的垂线与锚索相交点为人工挖孔桩的中心位置。
4.根据权利要求1或3所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于第三步中，所述的人工挖孔桩參数是指人工挖孔桩桩径和桩深，具体按以下方法取值直径在800 1200mm内取值，取值时保证桩与桩之间间隔300mm以上；桩深取1. 2倍拟建基坑设计深度和1. 2倍最后ー层锚索埋深之间的较大值，当基坑下土层有地基加固措施或者持力岩层等时，则取到加固层或持カ岩层以上。
5.根据权利要求1或3所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于第三步中，人工挖孔桩具体施工步骤如下①进行土体开挖直至第一层锚索下20cm处，露出第一层锚索，当挖至离第一层锚索还有35mm的时候应降低施工速度，避免施工过快挖断锚索；②将锚具夹在第一层锚索中部并固定好；③重复第① ②歩，直至挖至桩设计深度，并把所有锚具固定好；④吊装钢筋笼，吊装完毕后撤出施工人员和施工器械，进行混凝土浇筑施工，完成人工挖孔桩施工。
6.根据权利要求1所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于第四步中，所述的锚固圈梁是指在拟建基坑侧的钻孔灌注桩上浇筑圈梁，作为锚索剪断后的端头锚固端，其中，在拟建基坑侧钻孔灌注桩顶部施工顶部围檩圈梁，以提高钻孔灌注桩的整体性，锚索采用膨胀型锚栓锚固。
7.根据权利要求1或6所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于所述的施工顶部围檩圈梁是指分別在新建基坑围护桩与既有基坑围护桩的顶部凿击砼，露出砼内钢筋，将围檩圈梁的钢筋笼焊接固定于桩顶凿击的钢筋上，并固定好锚索、连接装置。
8.根据权利要求1或6所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于第四步中，所述的锚固圈梁位置是指以每层锚索在拟建基坑侧钻孔灌注桩处的位置作为此层锚索的锚固圈梁中心的位置，其中，顶部围檩圈梁的位置为拟建基坑侧钻孔灌注桩上端头处。
9.根据权利要求1或6所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于第四步中，所述的锚固圈梁的尺寸是指每层锚索锚固圈梁的梁宽和梁高，具体按以下步骤确定①确定锚索的有效锚固深度所述的锚索的有效锚固深度满足以下公式 hef = 5d其中，hrf为锚索的有效锚固深度；d为单根锚索的最大直径，根据在建基坑的锚索设计方案取值；②确定锚索锚固圈梁的梁高和梁宽所述的锚固圈梁的梁高按满足以下公式 h = 1. 5hef其中，h为锚固圈梁的梁高； 所述的锚固圈梁的梁宽满足以下公式 b = 1. 2hef其中，b为锚固圈梁的梁宽；顶部围檩圈梁取其余圈梁尺寸中最大的作为其尺寸。
10.根据权利要求1所述的正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，其特征在于 第五步中，所述新基坑侧第一层土方开挖按照基坑土方开挖方案进行，当开挖深度至固定锚索的第二道圈梁的底部5cm处，露出第一道锚索；所述分层标高为每层钢支撑下0. 5 0. 8mο
全文摘要
本发明公开一种正在开挖基坑支护锚索切断的安全施工方法，该方法首先测定土体的各项物理力学参数，在已建好基坑的围护桩旁边施工一排钻孔灌注桩；施工人工挖孔桩；确定每层锚索锚固圈梁的位置和尺寸，施工顶部围檩圈梁；开挖新基坑土方；将锚具固定于锚索穿出圈梁并远离人工挖孔桩的一端，浇注第二道圈梁，待圈梁达到设计强度后继续开挖，挖出第一道锚索；切断第一道锚索，回收切断的锚索并回收锚具，第一道锚索挖出结束；新基坑侧继续开挖至第二道锚索位置，后浇注第二道圈梁，重复上述步骤，直到最后一道锚索挖出停止。本发明可有效保证开挖基坑的施工安全，并回收锚索和夹具以循环利用，降低了工程造价。
文档编号E02D5/74GK102535477SQ20111045261
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘卫铎, 张伟森, 曾智, 李辉, 沈水龙, 罗太祥, 许烨霜, 马磊, 高宪民 申请人:上海交通大学, 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司