CN107806102A - 一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造及其施工方法，该构造包括竖向支撑构件、水平支撑构件以及一组抗剪装置，抗剪装置包括植筋、连接钢板和抗剪型钢，植筋的内端部垂直植入竖向支撑构件内，植筋的外端头均布固定连接在连接钢板的内侧表面，抗剪型钢的内端头与连接钢板的外侧表面固定连接，抗剪型钢的外端部水平预埋入水平支撑构件内。本发明的局部抗剪构造结构简单，受力明确，实用价值高，将围檩与地下连续墙连接成整体，极大程度提高了局部支撑体系的整体刚度和抗剪能力；抗剪构造投入成本较低且施工简便，可极大地减少工程投资，缩短工期；抗剪构造适用性强，布置灵活，可广泛应用于超深基坑水平内支撑体系。

Description

一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及基坑领域，特别是一种基坑水平内支撑局部抗剪的构造及其施工方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，城市地下空间的开发利用已成为世界性的发展趋势，基坑工程不断朝着特大超深方向发展。整体内支撑体系刚度大，受力均匀，是超深基坑常用的支护型式。然而，在工程实践中，受施工进度或基坑变形控制等特殊要求限制，基坑一定深度范围内需要布置局部支撑。局部支撑体系属于支撑不完整情况，支撑受力不均衡，传递到支撑上的部分土压力无法平衡而在围檩与地下连续墙连接界面处产生较大剪力，支撑在较大剪力作用下有可能造成支撑失效，后果严重。为了确保围护结构的整体稳定性和基坑支护安全，需要在局部支撑体系围檩与地连墙连接界面位置布置抗剪装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造及其施工方法，要解决局部支撑体系的部分土压力无法平衡，造成围檩与地下连续墙连接界面处剪力较大，支撑失效，结构整体的稳定性以及基坑支护安全均无法保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，包括沿基坑周边连续设置的竖向支撑构件、沿竖向支撑构件的外侧设置至少一道的水平支撑构件以及水平等间距间隔设置在竖向支撑构件和水平支撑构件连接位置处的一组抗剪装置，

所述抗剪装置包括由内至外依次连接的一组植筋、连接钢板和抗剪型钢，

所述植筋的内端部垂直植入竖向支撑构件内，植筋的外端头均布固定连接在连接钢板的内侧表面，所述抗剪型钢的内端头与连接钢板的外侧表面固定连接，抗剪型钢的外端部水平预埋入水平支撑构件内，

所述连接钢板呈矩形，其中心位置处设有一根中心植筋，所述中心植筋、连接钢板和抗剪型钢的中心均在同一条水平直线上。

所述竖向支撑构件为钢筋混凝土的地下连续墙，包括内侧钢筋网片、外侧钢筋网片和地连墙混凝土，所述水平支撑构件为钢筋混凝土的围檩。

所述地下连续墙与围檩的连接位置处、抗剪装置周围的地连墙混凝土设有剔凿至裸露出外侧钢筋网片外侧表面深度的剔凿区。

所述剔凿区对应植筋位置处、自地连墙混凝土的表面开有垂直地下连续墙的植筋孔，所述植筋孔内填有植筋胶，所述植筋的内侧端部伸入植筋孔内，所述连接钢板的内侧表面紧贴外侧钢筋网片的外侧表面。

所述抗剪型钢的内侧端部位于剔凿区的深度之内，其余部分均预埋入围檩之内，抗剪型钢为工字钢，工字钢的腹板水平设置。

所述剔凿区的边缘自围檩的外边缘向外延伸的长度不小于100mm。

所述植筋距离连接钢板边缘的距离为50mm-100mm，植筋与连接钢板穿孔塞焊连接，焊缝的高度不小于10mm。

所述抗剪装置与地下连续墙的槽段分缝处的距离不小于500mm。

所述地下连续墙和围檩之间设有围檩拉结筋，所述围檩拉结筋自外侧钢筋网片的表面向下延伸并弯折伸出地下连续墙的外侧表面直至其端部又弯折锚入围檩、紧贴围檩的侧部。

一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据局部支撑体系抗剪要求计算抗剪装置的具体参数，包括植筋的个数、尺寸、直径以及在连接钢板上的排布位置，连接钢板的尺寸和厚度，抗剪型钢的尺寸和长度；

步骤二、在地下连续墙待连接围檩的混凝土位置区域开凿形成剔凿区，直至暴露新鲜混凝土和外侧钢筋网片；

步骤三，在剔凿区对应植筋位置处钻植筋孔，在植筋孔内注入植筋胶，然后将植筋垂直植入塞入植筋孔内；

步骤四，将植筋的另一端与连接钢板焊接，使得连接钢板的内侧表面紧贴外侧钢筋网片上；

步骤五，在连接钢板的外侧焊接抗剪型钢；

步骤六，绑扎围檩的钢筋，支设模板后浇筑围檩的混凝土，围檩的混凝土将抗剪装置封闭。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明克服了超深基坑局部支撑体系受力不均衡的问题，抗剪装置与局部支撑体系共同承受土压力，而且抗剪装置将围檩与地连墙连接成一个整体，提高局部支撑体系的抗剪能力和整体刚度。

本发明的局部抗剪构造结构简单，受力明确，实用价值高，将围檩与地下连续墙连接成整体，极大程度提高了局部支撑体系的整体刚度和抗剪能力；抗剪构造投入成本较低且施工简便，可极大地减少工程投资，缩短工期；抗剪构造适用性强，布置灵活，可广泛应用于超深基坑水平内支撑体系。

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是本发明的结构示意图。

图2是图1的侧视结构示意图。

图3是本发明的植筋和连接钢板的平面结构示意图。

图4是图3的侧视结构示意图。

附图标记：1－竖向支撑构件、11－内侧钢筋网片、12－外侧钢筋网片、13－地连墙混凝土、14－剔凿区、2－水平支撑构件、3－植筋、4－连接钢板、5－抗剪型钢、51－腹板、6－焊缝、7－槽段分缝处、8－围檩拉结筋。

具体实施方式

实施例参见图1-4所示，一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，包括沿基坑周边连续设置的竖向支撑构件1、沿竖向支撑构件1的外侧设置至少一道的水平支撑构件2以及水平等间距间隔设置在竖向支撑构件1和水平支撑构件2连接位置处的一组抗剪装置，所述抗剪装置与地下连续墙的槽段分缝处7的距离a不小于500mm，以保证抗剪装置的有效功能。

所述抗剪装置包括由内至外依次连接的一组植筋3、连接钢板4和抗剪型钢5。所述植筋3的内端部垂直植入竖向支撑构件1内，植筋3的外端头均布固定连接在连接钢板4的内侧表面，所述抗剪型钢5的内端头与连接钢板4的外侧表面固定连接，抗剪型钢5的外端部水平预埋入水平支撑构件2内。

所述连接钢板4呈矩形，其中心位置处设有一根中心植筋，所述中心植筋、连接钢板4和抗剪型钢5的中心均在同一条水平直线上。中心植筋、连接钢板4和抗剪型钢5的中心在同一条水平直线上的目的是为了使抗剪受力的传递效率更高。

所述竖向支撑构件1为钢筋混凝土的地下连续墙，包括内侧钢筋网片11、外侧钢筋网片12和地连墙混凝土13，所述水平支撑构件2为钢筋混凝土的围檩。

所述地下连续墙与围檩的连接位置处、抗剪装置周围的地连墙混凝土13设有剔凿至裸露出外侧钢筋网片外侧表面深度的剔凿区14。

所述剔凿区14对应植筋位置处、自地连墙混凝土的表面开有垂直地下连续墙的植筋孔，所述植筋孔内填有植筋胶，所述植筋3的内侧端部伸入植筋孔内，所述连接钢板4的内侧表面紧贴外侧钢筋网片12的外侧表面。植筋连接牢固，连接钢板的内侧表面与外侧钢筋网片紧贴进一步保证剪力的有效传递。

所述抗剪型钢5的内侧端部位于剔凿区14的深度之内，其余部分均预埋入围檩之内，抗剪型钢5为工字钢，工字钢的腹板51水平设置，工字钢的长度为500mm。

所述剔凿区14的边缘自围檩的外边缘向外延伸的长度b不小于100mm。

所述植筋3距离连接钢板4边缘的距离c为50mm-100mm，植筋3与连接钢板4穿孔塞焊连接，焊缝6的高度不小于10mm。植筋直径和长度根据所受剪力大小决定，本实施例中均为直径为25mm的HRB335级钢筋，长度为600mm，植筋一共为9根，以3×3形式均匀排布，相邻钢筋间距200mm-300mm；连接钢板的尺寸为500mm×500mm×20mm的Q235B级钢板。

所述地下连续墙和围檩之间设有围檩拉结筋8，所述围檩拉结筋8自外侧钢筋网片12的表面向下延伸并弯折伸出地下连续墙的外侧表面直至其端部又弯折锚入围檩、紧贴围檩的侧部，进一步增强地下连续墙和围檩之间的连接。

这种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据局部支撑体系抗剪要求计算抗剪装置的具体参数，包括植筋3的个数、尺寸、直径以及在连接钢板4上的排布位置，连接钢板4的尺寸和厚度，抗剪型钢5的尺寸和长度；

步骤二、在地下连续墙待连接围檩的混凝土位置区域开凿形成剔凿区14，直至暴露新鲜混凝土和外侧钢筋网片12；

步骤三，在剔凿区14处对应植筋位置处钻植筋孔，在植筋孔内注入植筋胶，然后将植筋3垂直植入塞入植筋孔内；

步骤四，将植筋3的另一端与连接钢板4焊接，使得连接钢板4的内侧表面紧贴外侧钢筋网片12上；

步骤五，在连接钢板4的外侧焊接抗剪型钢5；

步骤六，绑扎围檩的钢筋，支设模板后浇筑围檩的混凝土，围檩的混凝土将抗剪装置封闭。

需要说明的是，浇筑围檩的时候，地下连续墙处的剔凿区其实是无需回填的，由于地下连续墙是支护结构，内侧还有结构墙体，所以不需要特殊处理。施工后期，楼板做完需拆除支撑和围檩并切除型钢。拆除围檩时，对围檩和地下连续墙的接触面也会有影响，拆除围檩后，外侧钢筋网片的钢筋暴露位置需涂刷防锈漆，挂网抹灰。

Claims (9)

1.一种超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：包括沿基坑周边连续设置的竖向支撑构件（1）、沿竖向支撑构件（1）的外侧设置至少一道的水平支撑构件（2）以及水平等间距间隔设置在竖向支撑构件（1）和水平支撑构件（2）连接位置处的一组抗剪装置，

所述抗剪装置包括由内至外依次连接的一组植筋（3）、连接钢板（4）和抗剪型钢（5），

所述植筋（3）的内端部垂直植入竖向支撑构件（1）内，植筋（3）的外端头均布固定连接在连接钢板（4）的内侧表面，所述抗剪型钢（5）的内端头与连接钢板（4）的外侧表面固定连接，抗剪型钢（5）的外端部水平预埋入水平支撑构件（2）内，

所述连接钢板（4）呈矩形，其中心位置处设有一根中心植筋，所述中心植筋、连接钢板（4）和抗剪型钢（5）的中心均在同一条水平直线上。

2.根据权利要求1所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述竖向支撑构件（1）为钢筋混凝土的地下连续墙，包括内侧钢筋网片（11）、外侧钢筋网片（12）和地连墙混凝土（13），所述水平支撑构件（2）为钢筋混凝土的围檩。

3.根据权利要求2所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述地下连续墙与围檩的连接位置处、抗剪装置周围的地连墙混凝土（13）设有剔凿至裸露出外侧钢筋网片外侧表面深度的剔凿区（14）。

4.根据权利要求3所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述剔凿区（14）对应植筋位置处、自地连墙混凝土的表面开有垂直地下连续墙的植筋孔，所述植筋孔内填有植筋胶，所述植筋（3）的内侧端部伸入植筋孔内，所述连接钢板（4）的内侧表面紧贴外侧钢筋网片（12）的外侧表面。

5.根据权利要求3或4所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述抗剪型钢（5）的内侧端部位于剔凿区（14）的深度之内，其余部分均预埋入围檩之内，抗剪型钢（5）为工字钢，工字钢的腹板（51）水平设置。

6.根据权利要求5所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述剔凿区（14）的外边缘自围檩的外边缘向外延伸的长度不小于100mm。

7.根据权利要求1-4或6任意一项所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述植筋（3）距离连接钢板（4）边缘的距离为50mm-100mm，植筋（3）与连接钢板（4）穿孔塞焊连接，焊缝（6）的高度不小于10mm。

8.根据权利要求7所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造，其特征在于：所述抗剪装置与地下连续墙的槽段分缝处（7）的距离不小于500mm。

9.一种根据权利要求3-8任意一项所述的超深基坑水平内支撑局部抗剪构造的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，根据局部支撑体系抗剪要求计算抗剪装置的具体参数，包括植筋（3）的个数、尺寸、直径以及在连接钢板（4）上的排布位置，连接钢板（4）的尺寸和厚度，抗剪型钢（5）的型号和尺寸；

步骤二、在地下连续墙待连接围檩的混凝土位置区域开凿形成剔凿区（14），直至暴露新鲜混凝土和外侧钢筋网片（12）；

步骤三，在剔凿区（14）处对应植筋位置处钻植筋孔，在植筋孔内注入植筋胶，然后将植筋（3）垂直植入塞入植筋孔内；

步骤四，将植筋（3）的另一端与连接钢板（4）焊接，使得连接钢板（4）的内侧表面紧贴外侧钢筋网片（12）上；

步骤五，在连接钢板（4）的外侧焊接抗剪型钢（5）；

步骤六，绑扎围檩的钢筋，支设模板后浇筑围檩的混凝土，围檩的混凝土将抗剪装置封闭。