CN103233476A - 一种深基坑支撑结构及其施工工法和拆除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是建筑结构技术领域,具体地说,是涉及一种深基坑支撑结构。它包括支撑梁和格构柱,所述支撑梁和格构柱固定连接,所述支撑梁包括本体、设置于本体内的箍筋和若干静爆预留槽,所述若干静爆预留槽设置于本体上。预先预留可灌入静态破碎剂的静爆预留槽,便于最后的拆除,使得拆除过程无需使用爆破拆除、机械拆除、人工拆除以及后钻孔静爆拆除等任意一种拆除方法,施工时不会由于爆破力较大,而引起较多的飞石,无法保证施工人员及周围建筑物的安全,且噪声不大,成本较低,施工速度快,施工工期短,施工难度较小。

Description

一种深基坑支撑结构及其施工工法和拆除方法
技术领域:
本发明涉及的是建筑结构及其工法技术领域,具体地说,是涉及一种深基坑支撑结构及其施工工法和拆除方法。
背景技术:
随着城市化建设的不断发展,城市建筑密度越来越大。为保证附近建筑、地下管线、城市交通安全和正常运行,在建筑密集区建筑施工时一般都要进行深基坑支护施工,深基坑是建筑施工过程中设置的一种临时结构,是由地面向下开挖一个地下空间,四周一般设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构,所述板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。而深基坑支撑结构则是为了减小围护结构的变形,控制墙体的弯矩而设置的。所述的深基坑支撑结构作为临时的支撑体系在拆除时,现有技术中的做法是采用爆破拆除、机械拆除、人工拆除以及后钻孔静爆拆除等。但是上述几种作业方法在安全、质量、进度、成本以及环保方面都存在一定的缺陷,爆破拆除,施工时由于爆破力较大,会引起较多的飞石,无法保证施工人员及周围建筑物的安全,且噪声较大;机械拆除,成本较大,且安全隐患多;人工拆除,施工速度慢,施工工期长;后钻孔静爆拆除,成本较大,施工难度较大。为此我们在综合考虑以上做法缺点的基础上研发了一种新型的深基坑支撑结构及及其施工工法和拆除方法,以达到快速、无声、环保拆除的目的。
发明内容:
本发明要解决的技术问题是,提供一种拆除时安全性较好,噪声较小,成本较低的深基坑支撑结构及其施工工法和拆除方法。
为解决上述技术问题,本发明采用这样一种深基坑支撑结构:它包括支撑梁和格构柱,所述支撑梁和格构柱固定连接,所述支撑梁包括本体、设置于本体内的箍筋和若干静爆预留槽,所述若干静爆预留槽设置于本体上。
作为优选,所述若干静爆预留槽的横向截面为圆形或方形,加工过程简单,加工成本较低。
作为又一优选,所述静爆预留槽的直径为30毫米或者40毫米,便于拆除和施工,易加工。
本发明采用的这样一种深基坑支撑结构的施工方法,它包括如下步骤:
(1)设计整个深基坑支撑结构,编制安全施工方案,专家论证方案;
(2)设计静爆预留槽的直径D、槽深L和槽间距A;
(3)选取外径为D的PVC管若干,截取PVC管的长度为L+100~L+200毫米,PVC管一端用防水胶布封闭;
(4)将若干PVC管根据步骤2中设计好的槽深L和槽间距A绑扎于支撑梁的箍筋上,胶布封闭一端向下;
(5)按步骤1中的安全施工方案进行整个深基坑支撑结构的混凝土浇筑;
(6)在混凝土凝固时间120~150分钟后,转动PVC管90~180度,然后拔出PVC管,形成静爆预留槽。
(7)混凝土完全凝固。
作为上述制备方法的优选,所述D的取值范围为30~45毫米,所述L的取值范围为支撑梁梁高的80%~90%,所述A的取值范围为150~300毫米,设定参数过程简单,计算简单,使得加工效率更高。
作为上述制备方法的优选,所述PVC管为圆管或者方管,加工过程简单,加工成本较低。
本发明采用的这样一种深基坑支撑结构的拆除方法,它包括如下步骤:
(1)将静爆预留槽用高压空气吹净;
(2)调制静态破碎剂,将静态破碎剂和水以1:0.28~1:0.33的比例混合,搅拌时间为40~90秒,搅拌均匀后备用;
(3)在8~10分钟内,将步骤2中调制好的静态破碎剂全部灌入若干静爆预留槽中,每个静爆预留槽中的静态破碎剂液面与槽口持平即可;
(4)观察,3~5小时后,支撑梁上出现裂纹,往裂纹中浇入若干清水,继续观察12~15小时;
(5)判断,如果支撑梁完全碎裂,则人工将碎屑清理干净,如果支撑梁未完全碎裂,则再观察1~2小时,重复步骤5;
(6)待支撑梁拆除后,再拆除格构柱。
作为上述制备方法的优选,所述步骤4还包括,判断施工现场的温度,如果温度大于等于10摄氏度,无需遮盖静爆预留槽,如果温度小于10摄氏度或者天气为雨天,则需遮盖静爆预留槽,确保施工时间在预计的时间内,提高工作效率。
作为上述制备方法的优选,所述静态破碎剂的初凝时间大于等于10分钟,终凝时间小于等于150分钟,确保有效地利用静态破碎剂的作用。
本发明与现有技术中的深基坑支撑结构相比,具有以下优点:预先预留可灌入静态破碎剂的静爆预留槽,便于最后的拆除,使得拆除过程无需使用爆破拆除、机械拆除、人工拆除以及后钻孔静爆拆除等任意一种拆除方法,施工时不会由于爆破力较大,而引起较多的飞石,无法保证施工人员及周围建筑物的安全,且噪声不大,成本较低,施工速度快,施工工期短,施工难度较小。
本发明与现有技术中的深基坑支撑结构的施工方法相比,具有以下优点:预先用PVC管预留可灌入静态破碎剂的静爆预留槽,便于最后的拆除,使得拆除过程无需使用爆破拆除、机械拆除、人工拆除以及后钻孔静爆拆除等任意一种拆除方法,施工时不会由于爆破力较大,而引起较多的飞石,无法保证施工人员及周围建筑物的安全,且噪声不大,成本较低,施工速度快,施工工期短,施工难度较小。
本发明与现有技术中的深基坑支撑结构的拆除方法相比,具有以下优点:只需要在预先预留的静爆预留槽灌入静态破碎剂,静态破碎剂在混凝土内缓慢发生化学和物理反应,体积不断的膨胀、温度不断的升高挤压周围的混凝土,当膨胀力超过混凝土的抗拉强度值后,混凝土由内向外出现无声破碎,拆除过程无需使用爆破拆除、机械拆除、人工拆除以及后钻孔静爆拆除等任意一种拆除方法,施工时不会由于爆破力较大,而引起较多的飞石,无法保证施工人员及周围建筑物的安全,且噪声不大,成本较低,施工速度快,施工工期短,施工难度较小。
附图说明:
图1是本发明一种深基坑支撑结构的俯视图;
图2是本发明一种深基坑支撑结构的A部放大图;
图3是本发明一种深基坑支撑结构的支撑梁的截面图;
图中所示:1、支撑梁,2、本体,3、箍筋,4、静爆预留槽,5、格构柱,6、拉结筋。
具体实施方式:
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1、2和3所示,本发明的一种深基坑支撑结构,它包括支撑梁1和格构柱5,所述支撑梁1和格构柱5固定连接,所述支撑梁1包括本体2、设置于本体2内的箍筋3和若干静爆预留槽4,所述若干静爆预留槽4设置于本体2上。其中,所述若干静爆预留槽4的横向截面为圆形或矩形,如果所述静爆预留槽4的横向截面为圆形,则所述静爆预留槽4的直径为30毫米或者40毫米,如果所述静爆预留槽4的横向截面为矩形,则所述静爆预留槽4的边长为20毫米,便于拆除和施工,易加工,所述本体2内还是设置有和箍筋3配合使用的拉结筋6。
本发明采用的这样一种深基坑支撑结构的施工方法,它包括如下步骤:设计整个深基坑支撑结构,编制安全施工方案,专家论证方案;设计静爆预留槽4的直径D、槽深L和槽间距A;选取外径为D的PVC管若干,截取PVC管的长度为L+100~L+200毫米,PVC管一端用防水胶布封闭;将若干PVC管根据步骤2中设计好的槽深L和槽间距A绑扎于支撑梁1的箍筋3上,胶布封闭一端向下;按步骤1中的安全施工方案进行整个深基坑支撑结构的混凝土浇筑;在混凝土凝固时间120~150分钟后,转动PVC管90~180度,然后拔出PVC管,形成静爆预留槽。混凝土完全凝固。其中,所述D的取值范围为30~45毫米,所述L的取值范围为支撑梁1梁高的80%~90%,所述A的取值范围为150~300毫米,其中,所述支撑梁1的梁高为500~700毫米,所述PVC管为圆管或者方管。在实际应用中,本发明的D和A之间存在一个计算公式,所述计算公式为A=kD,将k定义为破碎系数,即k=A/D,为槽间距与槽的直径之比,而在一般的施工现场,所述破碎系数k可按照混凝土强度等级和破碎要求预知,比如,本发明应用的其中一个施工现场,所述破碎系数k值表如下:
Figure GDA00003005891000041
结合此表,可根据槽的直径推算出所需的槽间距,同理,可根据槽间距推算出所需的槽的直径。
本发明采用的这样一种深基坑支撑结构的拆除方法,它包括如下步骤:将静爆预留槽4用高压空气吹净;调制静态破碎剂,将静态破碎剂和水以1:0.28~1:0.33的比例混合,搅拌时间为40~90秒,搅拌均匀后备用;在8~10分钟内,将步骤2中调制好的静态破碎剂全部灌入若干静爆预留槽4中,每个静爆预留槽4中的静态破碎剂液面与槽口持平即可;观察,3~5小时后,支撑梁上出现裂纹,往裂纹中浇入若干清水,继续观察12~15小时;判断,如果支撑梁完全碎裂,则人工将碎屑清理干净,如果支撑梁未完全碎裂,则再观察1~2小时,重复步骤5;待支撑梁拆除后,再拆除格构柱5。其中,所述步骤4还包括,判断施工现场的温度,如果温度大于等于10摄氏度,无需遮盖静爆预留槽4,如果温度小于10摄氏度或者天气为雨天,则需遮盖静爆预留槽4,所述静态破碎剂的初凝时间大于等于10分钟,终凝时间小于等于150分钟。其中,观察过程中,常温下,灌静态破碎剂后30~40分钟内它开始产生水化作用,反应时间3~5小时后,开始在作业面上产生初始裂纹,7~10小时后裂缝不断加大,12~15小时后可达总破碎效果的70%以上,温度越高,开裂时间越短。
实施例一
设计整个深基坑支撑结构,编制安全施工方案,专家论证方案;设计静爆预留槽4的直径30毫米、槽深700毫米和槽间距250毫米;选取外径为30毫米的PVC管若干,截取PVC管的长度为800~900毫米,PVC管一端用防水胶布封闭;将若干PVC管根据步骤2中设计好的槽深700毫米和槽间距250毫米绑扎于支撑梁的箍筋上,胶布封闭一端向下;按步骤1中的安全施工方案进行整个深基坑支撑结构的混凝土浇筑;在混凝土凝固时间120分钟后,转动PVC管90度,然后拔出PVC管,形成静爆预留槽4。混凝土完全凝固。
本实施例中的深基坑支撑结构的拆除方法为,将静爆预留槽4用高压空气吹净;调制静态破碎剂,将静态破碎剂和水以1:0.28的比例混合,具体为,5千克的静态破碎剂加水1.4千克,搅拌时间为40秒,搅拌均匀后备用;在8分钟内,将步骤2中调制好的静态破碎剂全部灌入若干静爆预留槽4中,每个静爆预留槽4中的静态破碎剂液面与槽口持平即可;观察,5小时后,支撑梁上出现裂纹,往裂纹中浇入若干清水,继续观察12小时;支撑梁完全碎裂,人工将碎屑清理干净,待支撑梁拆除后,再拆除格构柱5。
实施例二
设计整个深基坑支撑结构,编制安全施工方案,专家论证方案;设计静爆预留槽4的直径40毫米、槽深800毫米和槽间距300毫米;选取外径为40毫米的PVC管若干,截取PVC管的长度为900~1000毫米,PVC管一端用防水胶布封闭;将若干PVC管根据步骤2中设计好的槽深800毫米和槽间距300毫米绑扎于支撑梁的箍筋上,胶布封闭一端向下;按步骤1中的安全施工方案进行整个深基坑支撑结构的混凝土浇筑;在混凝土凝固时间150分钟后,转动PVC管180度,然后拔出PVC管,形成静爆预留槽4。混凝土完全凝固。
本实施例中的深基坑支撑结构的拆除方法为,将静爆预留槽4用高压空气吹净;调制静态破碎剂,将静态破碎剂和水以1:0.33的比例混合,具体为,5千克的静态破碎剂加水1.55千克,搅拌时间为50秒,搅拌均匀后备用;在10分钟内,将步骤2中调制好的静态破碎剂全部灌入若干静爆预留槽4中,每个静爆预留槽4中的静态破碎剂液面与槽口持平即可;观察,4.5小时后,支撑梁上出现裂纹,往裂纹中浇入若干清水,继续观察13小时;支撑梁完全碎裂,人工将碎屑清理干净,待支撑梁拆除后,再拆除格构柱5。

Claims (9)

1.一种深基坑支撑结构,它包括支撑梁和格构柱,所述支撑梁和格构柱固定连接,其特征在于,所述支撑梁包括本体、设置于本体内的箍筋和若干静爆预留槽,所述若干静爆预留槽设置于本体上。
2.根据权利要求1所述的一种深基坑支撑结构,其特征在于,所述若干静爆预留槽的横向截面为圆形或方形。
3.根据权利要求1所述的一种深基坑支撑结构,其特征在于,所述静爆预留槽的直径为30毫米或者40毫米。
4.一种深基坑支撑结构的施工方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1)设计整个深基坑支撑结构,编制安全施工方案,专家论证方案;
(2)设计静爆预留槽的直径D、槽深L和槽间距A;
(3)选取外径为D的PVC管若干,截取PVC管的长度为L+100~L+200毫米,PVC管一端用防水胶布封闭;
(4)将若干PVC管根据步骤2中设计好的槽深L和槽间距A绑扎于支撑梁的箍筋上,胶布封闭一端向下;
(5)按步骤1中的安全施工方案进行整个深基坑支撑结构的混凝土浇筑;
(6)在混凝土凝固时间120~150分钟后,转动PVC管90~180度,然后拔出PVC管,形成静爆预留槽;
(7)混凝土完全凝固。
5.根据权利要求4所述的一种深基坑支撑结构的施工方法,其特征在于,所述D的取值范围为30~45毫米,所述L的取值范围为支撑梁梁高的80%~90%,所述A的取值范围为150~300毫米。
6.根据权利要求4所述的一种深基坑支撑结构的施工方法,其特征在于,所述PVC管为圆管或者方管。
7.根据一种深基坑支撑结构的拆除方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1)将静爆预留槽用高压空气吹净;
(2)调制静态破碎剂,将静态破碎剂和水以1:0.28~1:0.33的比例混合,搅拌时间为40~90秒,搅拌均匀后备用;
(3)在8~10分钟内,将步骤2中调制好的静态破碎剂全部灌入若干静爆预留槽中,每个静爆预留槽中的静态破碎剂液面与槽口持平即可;
(4)观察,3~5小时后,支撑梁上出现裂纹,往裂纹中浇入若干清水,继续观察12~15小时;
(5)判断,如果支撑梁完全碎裂,则人工将碎屑清理干净,如果支撑梁未完全碎裂,则再观察1~2小时,重复步骤5;
(6)待支撑梁拆除后,再拆除格构柱。
8.根据权利要求6所述的一种深基坑支撑结构的拆除方法,其特征在于,所述步骤4还包括,判断施工现场的温度,如果温度大于等于10摄氏度,无需遮盖静爆预留槽,如果温度小于10摄氏度或者天气为雨天,则需遮盖静爆预留槽。
9.根据权利要求6所述的一种深基坑支撑结构的拆除方法,其特征在于,所述静态破碎剂的初凝时间大于等于10分钟,终凝时间小于等于150分钟。
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