CN104372799A - 刚性出土平台基坑内支撑结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刚性出土平台基坑内支撑结构及施工方法，该结构包括设置于基坑边缘的挡土止水排桩、连接在挡土止水排桩上的边梁、设置在基坑中的刚性框架结构、与所述刚性框架结构内侧边缘连接的临时排桩、覆盖在所述刚性框架结构上的平台板，所述刚性框架结构由相交的长梁和短梁、设置在所述长梁和短梁相交节点处的立柱构成，长梁和短梁相交的节点与其下一层的位于同一短梁竖直平面内的对角节点之间连接有斜杆，紧邻基坑边缘的短梁还与边梁连接；立柱采用格构式钢结构或钢管，由设置在坑底标高以下的下柱和设置在坑底标高以上的上柱连接而成。本发明除了完成出土的功能之外，还可以兼作内支撑，从而降低工程造价，节约投资。

Description

刚性出土平台基坑内支撑结构及施工方法

 

技术领域

本发明属于土木建筑工程领域，涉及一种基坑支护工程，特别涉及一种刚性出土平台基坑内支撑结构及施工方法。

 

背景技术

目前在基坑支护结构中，一般要单独设立出土平台，有时也采用出土平台与内支撑相结合的办法，但这时由于内支撑在大型基坑中的投资较大，因此这种方案的投入也是比较大的，本发明提出了一种刚性出土平台基坑内支撑结构，其不仅去掉了传统的内支撑以及平台，从而降低了投资，而且因为基坑中间部位没有了内支撑，而使得挖土变得方便简单，进一步降低造价，缩短工期。

 

发明内容

技术问题：本发明的目的旨在提供一种除了完成出土的功能之外，还可以兼作内支撑的刚性出土平台基坑内支撑结构，其不仅能够降低工程造价，节约投资，而且由于出土平台与基坑内支撑结构合二为一，从而减少了工程量，缩短了工期，同时本发明还提供了构建该刚性出土平台基坑内支撑结构的施工方法。       

技术方案：本发明的刚性出土平台基坑内支撑结构，包括设置于基坑边缘的挡土止水排桩、连接在挡土止水排桩上的边梁、设置在基坑中的刚性框架结构、与所述刚性框架结构内侧边缘连接的临时排桩、覆盖在所述刚性框架结构上的平台板，所述刚性框架结构由相交的长梁和短梁、设置在所述长梁和短梁相交节点处的立柱构成，长梁和短梁相交的节点与其下一层的位于同一短梁竖直平面内的对角节点之间连接有斜杆，紧邻基坑边缘的短梁还与边梁连接；立柱采用格构式钢结构或钢管，由设置在坑底标高以下的下柱和设置在坑底标高以上的上柱连接而成。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选方案中，平台板采用钢筋混凝土结构。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选方案中，刚性框架结构中设置多层长梁和短梁，每层长梁和短梁的节点均与立柱连接。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选方案中，刚性框架结构中设置单层长梁和短梁，所述斜杆的下端与基坑底面处的立柱和边梁连接。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选方案中，刚性框架结构中的长梁、短梁和立柱的位置、标高、截面尺寸和受力特性根据地下室的设计要求和参数确定。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选方案中，基坑底标高处设置有底板，所述底板下面设置有位于基坑底标高以下的小桩，底板与立柱、斜杆和挡土止水排桩连接并一同浇筑，所述小桩置入底板以下的土层中并嵌固在底板内。

本发明中，长梁、短梁、斜杆沿竖向的层数由计算确定，且长梁、短梁、斜杆均与相交的立柱固定连接。

上柱采用格构式钢结构或钢管，下柱设置在坑底标高以下，上柱设置在坑底标高以上。

当本发明的刚性出土平台结构的各层标高与地下室各层标高一致，且立柱与地下室柱距相同，短梁、长梁和立柱的截面尺寸和受力特性与地下室结构各相应构件的设计参数一致时，刚性出土平台结构就可以兼作地下室结构，从而省去了相应的立柱，长梁及短梁，这种地下室结构与刚性出土平台结构的合二为一，大大的节约了投资，缩短了工期。

本发明中并没有限定立柱的列数，这就是说包括一跨及多跨刚性出土平台的情况，具体平台的榀数由计算确定。

为了进一步提高刚性出土平台结构的刚度，减少其变形，土方开挖到底后，可根据设计向地下室底板以下的土中打入一些小桩，并将这些小桩浇筑在地下室底板内，即地下室底板与立柱、斜杆、挡土止水排桩、及小桩浇筑在一起，形成了一个整体，小桩的数量、长度、排列及位置由设计计算确定，不受示意图限制。

本发明的构建上述刚性出土平台基坑内支撑结构的施工方法，其具体步骤是：

1）施工构筑挡土止水排桩、立柱和临时排桩；

2）开挖土方至立柱、临时排桩和挡土止水排桩的桩顶标高；

3）浇筑施工最上面第一层长梁、短梁、边梁和平台板；

4）在临时排桩至挡土止水排桩之间向下挖土，直至第二层长梁和短梁的底标高。

5）施工第二层长梁、短梁、边梁，以及第一层短梁与第二层短梁之间的斜杆；

6）按上述步骤2）—5）继续施工，直至开挖土方到坑底标高，构筑完成全部刚性框架结构；

7）开挖基坑内的其余土方，并回收临时排桩，浇筑地下室底板；

8）从下向上逐层施工地下室，并拆除刚性框架结构。    

本发明施工方法的优选方案中，上述步骤8）中拆除刚性框架结构时，如果利用刚性出土平台作为地下室结构组成部分，则保留短梁、长梁和立柱，仅拆除斜杆，否则将短梁、长梁、立柱和斜杆全部拆除。

本发明施工方法的优选方案中，步骤6）中开挖土方到基坑底标高后，还在基坑底部施工小桩和最下面一层斜杆，并浇筑底板。

有益效果：与传统的出土平台相比，本发明有以下优点：

本发明通过把出土平台做成刚性，从而把出土平台的功能延展到内支撑，使得一个结构具有了内支撑和出土平台的二种功能，这样就省去了传统的内支撑，其不仅减少了传统内支撑的工作量，节约了相应的投资，而且由于基坑内支撑少，挖土方便简单、而使得挖土的费用减少，挖土的时间缩短。

 

附图说明

图1为刚性出土平台基坑内支撑结构平面示意图。

图2为刚性出土平台基坑内支撑结构平台下土方开挖到底剖面示意图。

图3为刚性出土平台完成，基坑内其余土方开挖到底剖面示意图。

图中有：立柱1、长梁2、平台板3、斜杆4、短梁5、临时排桩6、挡土止水排桩7、边梁8、底板9、小桩10、下柱11、上柱12。

 

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明的的技术方案做进一步详细说明。

本发明的刚性出土平台基坑内支撑结构，包括设置于基坑边缘的挡土止水排桩7、连接在挡土止水排桩7上的边梁8、设置在基坑中的刚性框架结构、与所述刚性框架结构内侧边缘连接的临时排桩6、覆盖在所述刚性框架结构上的平台板3，所述刚性框架结构由相交的长梁2和短梁5、设置在所述长梁2和短梁5相交节点处的立柱1构成，长梁2和短梁5相交的节点与其下一层的位于同一短梁竖直平面内的对角节点之间连接有斜杆4，紧邻基坑边缘的短梁5还与边梁8连接；立柱1采用格构式钢结构或钢管，由设置在坑底标高以下的下柱11和设置在坑底标高以上的上柱12连接而成。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选实施例中，平台板3采用钢筋混凝土结构，刚性框架结构中设置多层长梁2和短梁5，每层长梁2和短梁5的节点均与立柱1连接。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的另一种优选实施例中，刚性框架结构中设置单层长梁2和短梁5，所述斜杆4的下端与基坑底面立柱1和边梁8连接。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选实施例中，刚性框架结构中的长梁2、短梁5和立柱1的位置、标高、截面尺寸和受力特性根据地下室的设计要求和参数确定。

本发明刚性框架式基坑内支撑结构的优选实施例中，基坑底标高处设置有底板9，所述底板9下面设置有位于基坑底标高以下的小桩10，底板9与立柱1、斜杆4和挡土止水排桩7连接并一同浇筑，所述小桩10置入底板以下的土层中并嵌固在底板9内。

本发明中，长梁2、短梁5、斜杆4沿竖向的层数由计算确定，且长梁2、短梁5、斜杆4均与相交的立柱1固定连接。

上柱12采用格构式钢结构或钢管，下柱11设置在坑底标高以下，上柱12设置在坑底标高以上。

当本发明的刚性出土平台结构的各层标高与地下室各层标高一致，且立柱1与地下室柱距相同，短梁5、长梁2和立柱1的截面尺寸和受力特性（指截面的抗弯承载力和抗剪承载力）与地下室结构各相应构件的设计参数一致时，刚性出土平台结构就可以兼作地下室结构，从而省去了相应的立柱，长梁及短梁，这种地下室结构与刚性出土平台结构的合二为一，大大的节约了投资，缩短了工期。

本发明中并没有限定立柱的列数，这就是说包括一跨及多跨刚性出土平台的情况，具体平台的榀数由计算确定。

为了进一步提高刚性出土平台结构的刚度，减少其变形，土方开挖到底后，可根据设计向地下室底板9以下的土中打入一些小桩10，并将这些小桩浇筑在地下室底板9内，即地下室底板9与立柱1、斜杆4、挡土止水排桩7、及小桩10浇筑在一起，形成了一个整体，小桩10的数量、长度、排列及位置由设计计算确定，不受示意图限制。

本发明的刚性出土平台基坑内支撑结构的施工方法，其具体步骤是：

1）施工构筑挡土止水排桩7、立柱1和临时排桩6；

2）开挖土方至立柱1、临时排桩6和挡土止水排桩7的桩顶标高；

3）浇筑施工最上面第一层长梁2、短梁5、边梁8和平台板3；

4）在临时排桩6至挡土止水排桩7之间向下挖土，直至第二层长梁2和短梁5的底标高。

5）施工第二层长梁2、短梁5、边梁8，以及第一层短梁与第二层短梁之间的斜杆4；

6）按上述步骤2）—5）继续施工，直至开挖土方到坑底标高，施工小桩10、构筑完成全部刚性框架结构；

7）开挖基坑内的其余土方，并回收临时排桩6，浇筑地下室底板；

8）从下向上逐层施工地下室，并拆除刚性框架结构。    

本发明施工方法的优选实施例中，上述步骤8）中拆除刚性框架结构时，如果利用刚性出土平台作为地下室结构组成部分，则保留短梁5、长梁2和立柱1，仅拆除斜杆4，否则将短梁5、长梁2、立柱1和斜杆4全部拆除。

本发明施工方法的优选实施例中，步骤6）中开挖土方到基坑底标高后，还在基坑底部施工小桩10和最下面一层斜杆4，并浇筑底板9。

Claims (9)

1.一种刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，该结构包括设置于基坑边缘的挡土止水排桩（7）、连接在挡土止水排桩（7）上的边梁（8）、设置在基坑中的刚性框架结构、与所述刚性框架结构内侧边缘连接的临时排桩（6）、覆盖在所述刚性框架结构上的平台板（3），所述刚性框架结构由相交的长梁（2）和短梁（5）、设置在所述长梁（2）和短梁（5）相交节点处的立柱（1）构成，长梁（2）和短梁（5）相交的节点与其下一层的位于同一短梁竖直平面内的对角节点之间连接有斜杆（4），紧邻基坑边缘的短梁（5）还与边梁（8）连接；

所述立柱（1）采用格构式钢结构或钢管，由设置在坑底标高以下的下柱（11）和设置在坑底标高以上的上柱（12）连接而成。

2.根据权利要求1所述的刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，所述平台板（3）采用钢筋混凝土结构。

3.根据权利要求1所述的刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，所述刚性框架结构中设置多层长梁（2）和短梁（5），每层长梁（2）和短梁（5）的节点均与立柱（1）连接。

4.根据权利要求1所述的刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，所述刚性框架结构中设置单层长梁（2）和短梁（5），所述斜杆（4）的下端与基坑底面处的立柱和边梁连接。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，所述刚性框架结构中的长梁（2）、短梁（5）和立柱（1）的位置、标高、截面尺寸和受力特性根据地下室的设计要求和参数确定。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的刚性出土平台基坑内支撑结构，其特征在于，所述基坑底标高处设置有底板（9），所述底板（9）下面设置有位于基坑底标高以下的小桩（10），底板（9）与立柱（1）、斜杆（4）和挡土止水排桩（6）连接并一同浇筑，所述小桩（10）置入底板（9）以下的土层中，并嵌固在底板（9）内。

7.一种构建权利要求1、2 、3、4、5或6所述的刚性出土平台基坑内支撑结构的施工方法，其特征在于，该施工方法的具体步骤是：

1）施工构筑挡土止水排桩（7）、立柱（1）和临时排桩（6）；

2）开挖土方至立柱（1）、临时排桩（6）和挡土止水排桩（7）的桩顶标高；

3）浇筑施工最上面一层长梁（2）、短梁（5）、边梁（8）和平台板（3）；

4）在临时排桩（6）至挡土止水排桩（7）之间向下挖土，直至第二层长梁（2）和短梁（5）的底标高；

5）施工第二层长梁（2）、短梁（5）和边梁（8），以及第一层短梁（5）与第二层短梁（5）之间的斜杆（4）；

6）按上述步骤2）—5）继续施工，直至土方开挖到基坑底标高，构筑完成全部刚性框架结构；

7）开挖基坑内其余土方，并回收临时排桩（6），浇筑地下室底板；

8）从下向上逐层施工地下室，并拆除刚性框架结构。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述的步骤8）中拆除刚性框架结构时，如果利用框架结构作为地下室结构组成部分，则保留长梁（2）、短梁（5）和立柱（1），仅拆除斜杆（4），否则将长梁（2）、短梁（5）、立柱（1）和斜杆（4）全部拆除。

9.根据权利要求7或8所述的施工方法，其特征在于，所述步骤6）中开挖土方到基坑底标高后，还在基坑底部施工小桩（10）和最下面一层斜杆（4），并浇筑底板（9）。