CN103603357A

CN103603357A - 一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构及其施工方法

Info

Publication number: CN103603357A
Application number: CN201310473797.2A
Authority: CN
Inventors: 姚攀峰; 徐扬
Original assignee: ZHONGBEI HUAYU CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: ZHONGBEI HUAYU CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-10-12
Filing date: 2013-10-12
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: CN103603357B

Abstract

本发明涉及一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构及其施工方法，所述围护结构形式为包括外层围护装置、至少一个内层围护装置以及两者之间的拉结装置，其中，内层围护装置低，位于基坑内环，外层围护装置高，位于基坑外环，形成外高内地的阶梯状，外层围护装置包括高围护构件、抗侧高桩和连梁，内层围护装置由矮围护构件和后抗侧低桩组成。本发明通过设置多层围护装置，内层围护装置在对基坑围护的同时对外层围护装置形成内支撑，避免了基坑内的支撑设置，提高了基坑施工的安全性，避免了基坑支护对上部结构施工的影响，一举多得，为超深基坑的支护提供了一种可靠有效的支护结构及其施工方法，可广泛应用于大型深基坑特别是超深基坑的支护。

Description

一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑结构岩土工程中的基坑围护结构及其施工方法，特别是一种无内支撑的基坑围护结构及其施工方法。

背景技术

随着建筑施工技术的发展，超深基坑的应用的越来越广泛，如何合理有效的对超深基坑进行支护，是基坑施工中的技术核心。目前，深基坑的支护方式一般为围护桩加基坑内支撑加锚杆的形式，这种支护形式安全性高，但是导致基坑内场地往往比较狭小，由于基坑内支撑的存在严重影响主体结构施工的问题，减缓了施工进度；另外，基坑越深，其周围土体的情况越复杂，往往会出现一些无法通过打锚杆的方式进行侧向稳定性的加固，还有，随着基坑深度的增加，地下水压力越大，基坑内的防水，对基坑安全、环境影响起到决定性作用，仅由围护桩加锚杆的围护结构止水效果差，刚度小，且很容易对周边环境造成影响，不适合于对施工环境要求较高区域如周边有地铁、马路、建筑物等的基坑支护。

发明内容

本发明的目的是提供一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构及其施工方法，要解决超深基坑支护安全、防水和支护形式尽量为上部结构施工提供便利的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构，围护在基坑周围土体内，其特征在于：包括外层围护装置、至少一个内层围护装置以及两者之间的拉结装置，其中，内层围护装置低，位于基坑内环，所述外层围护装置高，位于基坑外环，形成外高内地的阶梯状；

所述外层围护装置包括设置在前排连续的高围护构件、设置在后排断续的抗侧高桩和设置在两者顶部之间的连梁，所述高围护构件和抗侧高桩顶端均设置有与连梁垂直的帽梁；

所述内层围护装置由前排连续的矮围护构件和后排断续的抗侧低桩组成，所述前排连续的矮围护构件为地下连续墙低墙或由围护低桩和止水桩B交错咬合而成的桩墙，所述抗侧低桩和围护低桩前后一一对齐，抗侧低桩顶面和围护低桩和止水桩B顶面均设置有通长的帽梁，矮围护构件和后排断续的抗侧低桩两者顶部之间通过连梁拉结；

所述拉结装置通过预埋在高围护构件和内层围护装置中的预埋件与上述两者之间形成刚性连接节点。

还包括分别自外层围护装置向基坑外土体斜向设置的锚杆A或/和自内层围护装置向外层围护装置和内层围护装置之间的平台土体斜向设置的锚杆B。

所述高围护构件为地下连续墙高墙或由围护高桩和止水桩A交错咬合而成的桩墙，所述围护高桩与抗侧高桩之间前后对应设置，两者顶部之间通过连梁拉为整体。

所述围护高桩和围护低桩为钢桩或钢筋混凝土桩，所述止水桩为素混凝土桩。

所述围护高桩和围护低桩的直径为300mm～2500mm，两者等径或不等径；所述地下连续墙高墙和地下连续墙低墙的厚度为200mm～2500mm，两者等厚或不等厚；所述帽梁的高度为其所拉结的围护高桩和围护低桩直径的0.1～5倍。

所述拉结装置为间隔设置在平台土体顶面的拉结梁或拉结梁和底板组成的梁板拉结装置；所述底板在拉结梁之间连续或间隔设置，所述拉结梁为钢梁、混凝土梁、钢筋混凝土梁或者钢筋混凝土桁架、钢桁架。

所述预埋件为L型外伸钢筋、L形弯折钢筋、植筋或槽型弯折钢筋，所述槽型弯折钢筋与拉结梁的主筋通过焊缝连接，所述L形弯折钢筋与拉结梁的主筋通过套管连接。

所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构的施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，在基坑周围土体内施工高围护构件并在拟设置平台位置预埋预埋件，在高围护构件顶面施工帽梁；

步骤二，在背离拟开挖基坑的方向间隔施工抗侧高桩，在抗侧高桩顶面施工帽梁；

步骤三，在高围护构件和抗侧高桩之间的土体上施工连梁；

步骤四，开挖基坑至一定深度在形成的平台土体上施工矮围护构件，在矮围护构件顶面绑扎帽梁的钢筋；

步骤五，在矮围护构件和抗侧高桩之间的平台土体施工抗侧低桩，并在矮围护构件和抗侧低桩之间的土体上施工连梁；

步骤六，绑扎拉结装置的钢筋，并与帽梁的钢筋和高围护构件的预埋件可靠连接；

步骤七，浇筑拉结装置的混凝土和帽梁的混凝土；

步骤八，重复步骤四至七，直至基坑内最后一个平台土体位置。

所述步骤三和步骤四之间，在自外层围护装置向基坑外土体斜向设置的锚杆A；或/和在矮围护构件和抗侧低桩之间的土体上施工连梁完成后，自内层围护装置向平台土体内斜向设置的锚杆B；或上述步骤同时实施。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

首先，通过设置外层围护装置、至少一个内层围护装置以及两者之间的拉结装置，形成外高内地的多个内平台，将超深基坑通过支护结构的改变，降低其深度，减小了对内层围护装置强度和刚度的要求，同时所述内层围护装置设置在外层围护装置内，相当于对外层围护装置提供一个内部的支撑，进而加强外层围护装置的安全度，同时外层围护装置和内层围护装置之间通过拉结装置拉结，增强了整个围护结构的整体性，同时避免在基坑内设置支撑，对上部结构的施工无任何影响，加快建筑的整体施工速度。

再者，外层围护装置和内层围护装置为围护桩或地下连续墙和抗侧桩形成的双排围护装置，且双排桩的前排设置为围护桩和止水桩咬合的形式，确保了围护结构的刚度和止水性。

还有，内层围护装置设置在基坑内部较深部位，降低了基坑外围土体较深部位土质不合适打锚杆的情况下的施工难度，加快了基坑围护结构的施工进度。

另外，本发明所述结构和方法，灵活多样，围护结构可以为地下连续墙或围护桩和止水桩咬合而成的桩墙，实际工程中可根据现场情况灵活选择和设置，结构简单，施工方便，易于实施，安全性高，为深基坑或超深基坑取消内支撑的支护形式提供了一种全新的思路。

本发明可广泛应用于深基坑及超深基坑的围护极其围护结构的施工。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明实施例一结构示意图。

图2是图1的平面图。

图3是本发明实施例二的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图1中节点A处详图一。

图6是图1中节点A处详图二。

图7是图1中节点A处详图三。

图8是图1中节点A处详图四。

图9是图3中节点B处详图一。

图10是图3中节点B处详图二。

图11是图3中节点B处详图三。

图12是图3中节点B处详图四。

附图标记：1－围护高桩、2－止水桩A、3－帽梁、4－围护低桩、5－地下连续墙高墙、6－底板、7－拉结梁、8－锚杆A、9－基坑周围土体、10－L型外伸钢筋、11－套管、12－植筋、13－锚杆B、14－抗侧高桩、15－平台土体、16－抗侧低桩、17－连梁、18－L形弯折钢筋、19－焊缝、20－槽型弯折钢筋、21－地下连续墙低墙、22－止水桩B。

具体实施方式

实施例一参见图1和图2以及图5至图8所示，一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构，围护在基坑周围土体9内，包括外层围护装置、至少一个内层围护装置以及两者之间的拉结装置，其中，内层围护装置低，位于基坑内环，所述外层围护装置高，位于基坑外环，形成外高内地的阶梯状；

所述外层围护装置包括设置在前排连续的高围护构件、设置在后排断续的抗侧高桩14和设置在两者顶部之间的连梁17，所述高围护构件和抗侧高桩14顶端均设置有与连梁17垂直的帽梁3；

所述内层围护装置至少包括设置在前排连续的矮围护构件；

还包括分别自外层围护装置向基坑外土体9斜向设置的锚杆A8。

所述内层围护装置还包括设置在后排的断续布置的抗侧低桩16，所述抗侧低桩16和矮围护构件顶面均设置有帽梁3，两者顶部之间通过连梁17拉结。

所述高围护构件为由围护高桩1和止水桩A2交错咬合而成的桩墙；所述矮围护构件为地下连续墙低墙21。

所述围护高桩1和围护低桩4为钢桩或钢筋混凝土桩，所述止水桩2为素混凝土桩。

所述预埋件为L型外伸钢筋10、L形弯折钢筋18、植筋12或槽型弯折钢筋20，所述槽型弯折钢筋20与拉结梁7的主筋通过焊缝19连接，所述L形弯折钢筋18与拉结梁7的主筋通过套管11连接。

所述围护高桩1与抗侧高桩14，围护低桩4和抗侧低桩16之间前后对应设置，两者顶部之间通过连梁17拉为整体。

所述拉结装置为间隔设置在平台土体15顶面的拉结梁7或拉结梁7和底板6组成的梁板拉结装置；所述底板6在拉结梁7之间连续或间隔设置，所述拉结梁7为钢梁、混凝土梁、钢筋混凝土梁、钢筋混凝土桁架或钢桁架。

所述围护高桩1和围护低桩4的直径为300mm～2500mm，两者等径或不等径；所述地下连续墙高墙5和地下连续墙低墙21的厚度为200 mm～2500 mm，两者等厚或不等厚；所述帽梁3的高度为其所拉结的围护高桩1和围护低桩4直径的0.1～5倍。

实施例二，参见图3和图4以及图9至图12，与实施例一不同的是，所述矮围护构件为地下连续墙低墙21，所述高围护构件为地下连续墙高墙5，所述地下连续墙高墙5与拉结梁7的刚性连接为L型外伸钢筋10、L形弯折钢筋18、植筋12或槽型弯折钢筋20，所述槽型弯折钢筋20与拉结梁7的主筋通过焊缝19连接，所述L形弯折钢筋18与拉结梁7的主筋通过套管11连接。自外层围护装置向基坑外土体9斜向设置的锚杆A8。

上述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构的施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，在基坑周围土体9内施工高围护构件并在拟设置平台位置预埋预埋件，在高围护构件顶面施工帽梁3；

步骤二，在背离拟开挖基坑的方向间隔施工抗侧高桩14，在抗侧高桩14顶面施工帽梁3；

步骤三，在高围护构件和抗侧高桩14之间的土体上施工连梁17；

步骤四，开挖基坑至一定深度在形成的平台土体15上施工矮围护构件，在矮围护构件顶面绑扎帽梁3的钢筋；

步骤五，在矮围护构件和抗侧高桩14之间的平台土体15施工抗侧低桩16，并在矮围护构件和抗侧低桩14之间的土体上施工连梁17；

步骤七，浇筑拉结装置的混凝土和帽梁3的混凝土；

所述步骤三和步骤四之间，在自外层围护装置向基坑外土体9斜向设置的锚杆A8；或/和在矮围护构件和抗侧低桩14之间的土体上施工连梁17完成后，自内层围护装置向平台土体15内斜向设置的锚杆B13；或上述步骤同时实施。

Claims

1.一种多平台无内支撑自防水基坑围护结构，围护在基坑周围土体（9）内，其特征在于：包括外层围护装置、至少一个内层围护装置以及两者之间的拉结装置，其中，内层围护装置低，位于基坑内环，所述外层围护装置高，位于基坑外环，形成外高内地的阶梯状；

所述外层围护装置包括设置在前排连续的高围护构件、设置在后排断续的抗侧高桩（14）和设置在两者顶部之间的连梁（17），所述高围护构件和抗侧高桩（14）顶端均设置有与连梁（17）垂直的帽梁（3）；

所述内层围护装置由前排连续的矮围护构件和后排断续的抗侧低桩（16）组成，所述前排连续的矮围护构件为地下连续墙低墙（21）或由围护低桩（4）和止水桩B（22）交错咬合而成的桩墙，所述抗侧低桩（16）和围护低桩（4）前后一一对齐，抗侧低桩（16）顶面和围护低桩（4）和止水桩B（22）顶面均设置有通长的帽梁（3），矮围护构件和后排断续的抗侧低桩（16）两者顶部之间通过连梁（17）拉结；

2.根据权利要求1所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：还包括分别自外层围护装置向基坑外土体（9）斜向设置的锚杆A（8）或/和自内层围护装置向外层围护装置和内层围护装置之间的平台土体（15）斜向设置的锚杆B（13）。

3.根据权利要求1或2所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：所述高围护构件为地下连续墙高墙（5）或由围护高桩（1）和止水桩A（2）交错咬合而成的桩墙，所述围护高桩（1）与抗侧高桩（14）之间前后对应设置，两者顶部之间通过连梁（17）拉为整体。

4.根据权利要求1所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：所述围护高桩（1）和围护低桩（4）为钢桩或钢筋混凝土桩，所述止水桩（2）为素混凝土桩。

5.根据权利要求1所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：所述围护高桩（1）和围护低桩（4）的直径为300mm～2500mm，两者等径或不等径；所述地下连续墙高墙（5）和地下连续墙低墙（21）的厚度为200mm～2500mm，两者等厚或不等厚；所述帽梁（3）的高度为其所拉结的围护高桩（1）和围护低桩（4）直径的0.1～5倍。

6.根据权利要求1所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：所述拉结装置为间隔设置在平台土体（15）顶面的拉结梁（7）或拉结梁（7）和底板（6）组成的梁板拉结装置；所述底板（6）在拉结梁（7）之间连续或间隔设置，所述拉结梁（7）为钢梁、混凝土梁、钢筋混凝土梁或者钢筋混凝土桁架、钢桁架。

7.根据权利要求6所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构，其特征在于：所述预埋件为L型外伸钢筋（10）、L形弯折钢筋（18）、植筋（12）或槽型弯折钢筋（20），所述槽型弯折钢筋（20）与拉结梁（7）的主筋通过焊缝（19）连接，所述L形弯折钢筋（18）与拉结梁（7）的主筋通过套管（11）连接。

8.根据上述任意一项权利要求所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构的施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，在基坑周围土体（9）内施工高围护构件并在拟设置平台位置预埋预埋件，在高围护构件顶面施工帽梁（3）；

步骤二，在背离拟开挖基坑的方向间隔施工抗侧高桩（14），在抗侧高桩（14）顶面施工帽梁（3）；

步骤三，在高围护构件和抗侧高桩（14）之间的土体上施工连梁（17）；

步骤四，开挖基坑至一定深度在形成的平台土体（15）上施工矮围护构件，在矮围护构件顶面绑扎帽梁（3）的钢筋；

步骤五，在矮围护构件和抗侧高桩（14）之间的平台土体（15）施工抗侧低桩（16），并在矮围护构件和抗侧低桩（14）之间的土体上施工连梁（17）；

步骤七，浇筑拉结装置的混凝土和帽梁（3）的混凝土；

9.根据权利要求8所述的多平台无内支撑自防水基坑围护结构的施工方法，其特征在于：所述步骤三和步骤四之间，在自外层围护装置向基坑外土体（9）斜向设置的锚杆A（8）；或/和在矮围护构件和抗侧低桩（14）之间的土体上施工连梁（17）完成后，自内层围护装置向平台土体（15）内斜向设置的锚杆B（13）；或上述步骤同时实施。