本發明屬于深基坑換撐技術領域，尤其涉及一種深基坑鉆孔灌注支護樁鋼管支撐換撐施工方法。
背景技術：
基坑工程中的換撐，是在特定條件下采取一定的技術措施逐步取代發揮臨時支撐作用的內支撐結構體系，從而保證臨時性內支撐拆除后，工程施工能繼續安全順利地進行，其實質是應力的安全有序的調整、轉移和再分配。
在高層建筑深基坑支護施工的長期實踐中，當深基坑周邊承臺、基礎梁板體系施工完成后，緊跟其后將基礎梁板與支護樁之間空隙淤泥及雜物徹底清理干凈；然后，填充一定厚度的粗砂，全部采取C20混凝土填充密實，填充混凝土等待28天達到設計強度后，才能進行水平鋼管支撐的換撐工作；最后，進行地下室外墻、剪力墻及平臺梁板體系的施工。缺點是，該道工序的間歇時間足足有一個月之久，由于工期壓力，各專業工種勞力停工等待，機械設備的閑置等，會造成巨大的工期損失和經濟損失。
為此，如何發明一種先進可行、安全可靠的換撐機理技術方法，從而避免上述損失的產生，是本領域技術人員迫切需要解決的技術問題。
技術實現要素：
為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種深基坑鉆孔灌注支護樁水平鋼管支撐換撐施工方法，方法簡單、切實可行，安全可靠，縮短換撐的等待時間，節約工期，避免勞動力窩工、機械設備臺班閑置。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：深基坑鉆孔灌注支護樁水平鋼管支撐換撐施工方法，其特點是該方法包括：換撐機理驗算驗證、填充換撐混凝土和換撐作業三部分；本方法具體步驟按照如下進行：
步驟一：換撐機理驗算驗證，根據基坑支護方案和地質報告相關參數，在周邊承臺或基礎梁、基礎底板施工完成后，填充用換撐混凝土到位時，依據現場實際條件，對支護樁的受力狀態進行驗算驗證：支護樁選用PHC管樁長L，間距中心到中心為A，樁上部外露段L1，嵌入段L2，L＝L1+L2；施工一級放坡后平臺面起算至基坑深h，地面行走履帶式起重機或挖掘機，土的平均內摩擦角γ，平均重度rkN/m3；埋置深度驗算驗證過程如下：
根據土的平均內摩擦角γ，求出Ka＝tan2(45°—γ/2)
Kp＝tan2(45°+γ/2)
求出Ka/Kp
地面荷載：履帶式起重機或履帶式挖掘機在樁邊1.5m～3.5m時，可按PkN/m2計算，可求出：
λ＝P/rh
由λ值查常用幾何截面與結構力學常用公式表得：w
則得理論計算埋深：x＝w×h
理論鉆孔深度為：C＝h+x
理論鉆孔深度C遠小于實際樁長L
因為周邊承臺或基礎梁、基礎底板施工完成后，支護樁之間空隙已填充完成，形成整體封閉，即:增高了y；所以基坑深度只剩余h-y，嵌入埋深為L-h+y,與理論計算埋深對比，若嵌入深度遠大于理論計算埋深x，則此時開始換撐沒有任何安全、質量風險；
步驟二：填充換撐混凝土，立即進行周邊承臺或基礎梁與支護樁之間的空隙換撐混凝土的填充；
1)填充前一定將周邊承臺或基礎梁與支護樁之間空隙中的淤泥雜物徹底清理干凈；
2)先回填一定厚度的粗砂，保證填充混凝土厚度在800～1000mm之間；
3)采取比原設計C20混凝土高兩個強度等級的C30混凝土進行填充，填充混凝土要振搗密實，且找平到位；
步驟三：填充混凝土施工完成后，第二天即可開始水平鋼管支撐換撐作業。
進一步改進，所述的步驟三換撐作業過程中，要隨時監控支護樁頂變形位移情況，并做好記錄。
進一步改進，所述的步驟三換撐作業過程中，當支護樁的變形位移超出規范允許范圍時，尤其是變形、位移趨向于基坑內側時，立即停止換撐，分析清原因，采取減輕冠梁外側荷載后，才能繼續換撐。
進一步改進，當基坑開挖完成后，長時間暴露在外，水分蒸發和流失，主動土壓力不斷地減小，換撐時，支護樁變形位移應向基坑外側回收才符合常態。
所述內容中涉及到的長度的單位均為國際單位制中的米，符號m。
與現有技術相比，本發明的優點是方法簡單、切實可行，保證基坑支護體系絕對安全的同時，使地下室外墻、剪力墻及平臺梁板體系順利施工，縮短換撐的等待時間，節約工期，避免了各專業工種勞力窩工停工和機械設備閑置，具有良好地經濟效益和社會效益。
附圖說明
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是深基坑鉆孔灌注支護樁水平鋼管支撐換撐施工方法實施例示意圖。
圖中：1-水平鋼管支撐 2-基礎底板 3-周邊承臺或基礎梁 4-混凝土 5-粗砂 6-支護樁 7-平臺面。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例
如圖1所示，深基坑鉆孔灌注支護樁水平鋼管支撐換撐施工方法，其特點是該方法包括：換撐機理驗算驗證、填充換撐混凝土和換撐作業三部分；本方法具體步驟按照如下進行：
步驟一：換撐機理驗算驗證，根據基坑支護方案和地質報告相關參數，在周邊承臺或基礎梁3、基礎底板2施工完成后，填充用換撐混凝土4到位時，依據現場實際條件，對支護樁8的受力狀態進行驗算驗證：支護樁8選用600×1300B型PHC管樁長L＝15m，間距中心到中心為A＝1m，樁上部外露段L1＝4.3m，嵌入段L2＝10.7m，L＝L1+L2；施工一級放坡后平臺面7起算至基坑深h＝4.3m，地面行走履帶式起重機或挖掘機，土的平均內摩擦角γ＝15.3°，平均重度r＝18.6kN/m3；埋置深度驗算驗證過程如下：
根據土的平均內摩擦角γ＝15.3°，求出Ka＝tan2(45°—γ/2)＝0.528
Kp＝tan2(45°+γ/2)＝1.717
求出Ka/Kp＝0.338
地面荷載：履帶式起重機或履帶式挖掘機在樁邊1.5m～3.5m時，可按P＝40kN/m2計算，可求出：
λ＝P/rh＝0.5
由λ值查常用幾何截面與結構力學常用公式表得：w＝1.5
則得理論計算埋深：x＝w×h＝6.45m
理論鉆孔深度為：C＝h+x＝10.75m
理論鉆孔深度C遠小于實際樁長L
因為周邊承臺或基礎梁3、基礎底板2施工完成后，支護樁6之間空隙已填充完成，形成整體封閉，即:增高了y＝1.5；所以基坑深度只剩余h-y＝2.8m，嵌入埋深為L-h+y＝12.2m,與理論計算埋深x對比，嵌入深度遠大于理論計算埋深x，則此時開始換撐沒有任何安全、質量風險；
步驟二：填充換撐混凝土，立即進行周邊承臺或基礎梁與支護樁6之間空隙換撐混凝土4的填充；
1)填充前一定將周邊承臺或基礎梁3底板與支護樁6之間空隙中的淤泥雜物徹底清理干凈；
2)先回填一定厚度的粗砂5，保證填充混凝土4厚度在800～1000mm之間；
3)采取比原設計C20混凝土高兩個強度等級的C30混凝土4進行填充，填充混凝土要振搗密實，且找平到位；
步驟三：填充混凝土施工完成后，第二天即可開始水平鋼管支撐1換撐作業。
步驟三換撐作業過程中，要隨時監控支護樁6頂變形位移情況，并做好記錄。
步驟三換撐作業過程中，當支護樁6的變形位移超出規范允許范圍時，尤其是變形、位移趨向于基坑內側時，立即停止換撐，分析清原因，采取減輕冠梁外側荷載后，才能繼續換撐。
當基坑開挖完成后，長時間暴露在外，水分蒸發和流失，主動土壓力不斷地減小，換撐時，支護樁變形位移應向基坑外側回收才符合常態。
以上所述僅為本發明的優選實施例，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同代替。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。