CN108203980B - 拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，其特征在于，步骤如下：1）依据深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的截面制作反力支座，2）用水平抗剪螺栓将反力支座固定在有压混凝土梁上；3）在距安装反力支座相隔一定距离处重复步骤二安装另一对反力支座；4）在两反力支座之间配备水平设置的相等数量的千斤顶；5）对千斤顶施加顶力，顶力的数值与有压混凝土梁承受的压力相吻合，此时形成无压梁，在无压梁部位实施切割，切割面与梁截面平行；6）切割完后对千斤顶按规定和时间逐步卸力，直至千斤顶受力为零；7）继续按所述步骤拆除深基坑无支撑围护体系中其他有压混凝土梁。本发明对主体结构“零”损伤，直接工程费大大减少，工期缩短2/3，工期效益巨大。

Description

拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法

技术领域

本发明涉及一种建筑物深基坑施工，尤其是涉及一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法。

背景技术

目前，国内外在深基坑围护体系中，内支撑围护体系作为一种主要的围护结构体系，在各个工序方面的理论及施工经验已经成熟。一般对于混凝土支撑梁的破除施工，都是在地下室楼板全部施工完成后，与混凝土支撑之间形成换撑，使“有压梁”变为“无压梁”，最后进行机械破除。但由于内支撑体系的施工周期长、造价高和材料浪费，支撑破除时造成的环境污染严重等缺点，近几年在国内外，深基坑无支撑体系悄然兴起。

深基坑无支撑围护体系的设计思路是把混凝土内支撑体系改为锚杆(锚索)等外拉围护桩体系，在基坑内部没有较多的混凝土支撑结构影响后续的地下室施工。在土方开挖时，围护桩因受到锚杆（锚索）的拉力而不会向基坑内部倾斜，从而保证整个无支撑围护体系的稳定，基坑处于安全可控的状态。通常深基坑的角部区域一般都是整个围护体系的薄弱点，因此围护结构设计单位一般都会在基坑的角部区域设置混凝土支撑梁来增加围护结构的安全性，当地下室底板浇筑后，再进行角部混凝土支撑的拆除。

与传统的内支撑体系相比，无支撑体系一般应用在超大深基坑领域，为确保围护体系的安全稳定，底板施工通常采用“跳仓法”，地下室结构成“品”字形施工。这样的施工方案导致该围护体在角部支撑拆除时，不能借助地下室结构楼板进行换撑，只能依靠结构自身的安全储备来抵抗角撑拆除所带来的变形。从安全角度考虑，大多在角撑部位设置一道临时支撑进行换撑。在混凝土角撑拆除过程中，压应力突然释放，且围护结构不能与主体结构直接接触，围护结构自身承受的水平荷载突然增大，基坑变形万一超过报警值，围护结构就会破坏，同时无有效的办法进行基坑加固，极有可能发生基坑坍塌。因此要找到一种安全、可靠和便捷的拆除方法，使支撑梁在有压的情况下缓慢卸载，同时基坑变形不能过大，万一出现基坑变形超过报警值时，有可靠地方法可以立刻停止施工，并且采取有效措施使围护结构变形停止，确保整个基坑处于安全可控的状态。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法。该方法适用于基坑的围护结构采用无支撑体系，支撑梁拆除的前提是没有换撑板，同时围护结构具有一定抗变形能力的情况下，而需要对有压支撑梁进行拆除施工的情况。

本发明的目的通过以下措施来实现：一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、依据深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的截面制作反力支座，所述反力支座由两侧段与中间段焊接连接组成，中间段为窄翼缘H型钢、翼板呈水平放置，两侧段为不等边H型钢、翼板呈垂直放置，两侧段的小边翼片与腹板间设有加强筋，两侧段的腹板沿其高度设有若干排供水平抗剪螺栓插入固定在有压混凝土梁上的孔，所述反力支座的上下边与对应的有压混凝土梁的上下边均留有余边；

步骤二、有压混凝土梁两侧壁在对应放置反力支座两侧段区域的壁面上开若干凹槽、及供水平抗剪螺栓穿通的孔，将一对反力支座放置在有压混凝土梁两侧壁，再用水平抗剪螺栓穿过反力支座两侧段腹板的孔通过螺母固定在有压混凝土梁上；

步骤三、在距安装反力支座相隔一定距离处重复步骤二安装另一对反力支座，在反力支座两侧段的有压混凝土梁上钻供垂直抗剪螺栓穿通的孔，在反力支座的上、下边设置钢板，再用垂直抗剪螺栓穿过上、下钢板并通过螺母固定在有压混凝土梁上，在反力支座与上、下钢板形成的空腔内塞填高强灌浆料形成一个整体；

步骤四、在一对反力支座与另一对反力支座相对的两侧端面之间配备水平设置的相等数量的千斤顶，各千斤顶与反力支座完全接触，受力均匀，同时密切观注基坑围护结构变形监测系统给出的测点的信息；

步骤五、 对千斤顶施加顶力，所述顶力依据支撑梁设计受力和实际受力情况确定，顶力的数值与有压混凝土梁承受的压力相吻合，此时形成无压梁，接着安装绳锯，在无压梁部位实施切割，切割面与梁截面平行；

步骤六、切割完后对千斤顶按规定和时间逐步卸力，所述规定为按千斤顶的顶力的20%、25%、30%、35%分步骤减力，每步完成后，观察12小时，无异常情况在开始下一步卸力，卸荷过程须逐步缓慢匀速进行，若出现异常情况则立即停止，用千斤顶回顶，在切割缝中塞填钢板，避免变形进一步扩大，使基坑暂时保持安全，在解除危情之后继续卸载直至千斤顶受力为零；

步骤七、继续按所述步骤一至步骤六拆除深基坑无支撑围护体系中其他有压混凝土梁，完毕之后拆除反力支座，待下次重复使用，清除支撑梁。

所述步骤五中，所述在无压梁区段实施切割的切割缝为有压混凝土梁的最大位移值。

所述步骤六中，所述异常情况指基坑围护结构变形监测系统给出的基坑的变形极限指标：支撑水平位移 100mm、圈梁水平位移 10mm、深层水平位移 10mm、底板位移 5mm。

与现有技术相比，采用了本发明提出的拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，具有如下优点：1）本发明使深基坑无支撑围护体系的支撑梁拆除有了一种快速简便的方法，该反力支座的有效使用，不仅可以卸掉支撑梁原先承受的压力，而且不破坏其继续承受压力的能力。2）与传统的方式相比，在卸力过程中，支撑梁的位移没有超过报警值，则缝隙存在，卸力成功；若位移超过报警值，则缝隙不存在，卸力失败，但两段梁重新接触，暂时可以继续承受压力，无论哪种情况，都保证结构暂时可以处于安全可控的状态。3）对主体结构“零”损伤。本拆除方法在支撑拆除时围护结构依靠自身具有的抗变形能力抵消支撑拆除后的变形，不和主体结构接触。对于主体结构而言，与支护结构不接触，意味着不受到任何外力，对其自身来说利大于弊，同时在外墙部位不设计换撑板，减去了外墙节点防水的施工，防水效果更佳。。4）相对于传统的增设换撑板的施工方案，直接工程费大大减少，工期缩短2/3，工期效益巨大，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明提出的一个实施例结构示意图。

图2是图1实施例A-A剖面示意图。

图3是图1实施例B-B阶梯剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述：图1~图3示出了本发明的一个实施例。图中，一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，步骤如下：

步骤一、依据深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁8的截面制作反力支座，所述反力支座9由两侧段1与中间段2焊接连接组成，中间段2为窄翼缘H型钢、翼板呈水平放置，两侧段1为不等边H型钢、翼板呈垂直放置，两侧段的小边翼片与腹板间设有加强筋3，两侧段1的腹板沿其高度设有若干排供水平抗剪螺栓4插入固定在有压混凝土梁8上的孔，所述反力支座的上下边与对应的有压混凝土梁8的上下边均留有余边。反力支座的形状与拆除有压混凝土梁的形状相对应。本实施例中水平抗剪螺栓分三排，每排二个。

步骤二、有压混凝土梁8两侧壁在对应放置反力支座两侧段区域的壁面上开若干凹槽81、及供水平抗剪螺栓4穿通的孔，将一对反力支座9放置在有压混凝土梁8两侧壁，再用水平抗剪螺栓4穿过反力支座两侧段腹板的孔通过螺母固定在有压混凝土梁8上。凹槽的深度根据有压混凝土梁的保护层厚度确定，不能破坏有压混凝土梁的主筋。

步骤三、在距安装反力支座9相隔一定距离处重复步骤二安装另一对反力支座9，在反力支座9两侧段的有压混凝土梁上钻供垂直抗剪螺栓5穿通的孔，在反力支座的上、下边设置钢板10，再用垂直抗剪螺栓5穿过上、下钢板10并通过螺母固定在有压混凝土梁8上，在反力支座9与上、下钢板形成的空腔内塞填高强灌浆料7形成一个整体。本实施例中垂直抗剪螺栓二个。

步骤四、在一对反力支座9与另一对反力支座9相对的两侧端面之间配备水平设置的相等数量的千斤顶6，各千斤顶6与反力支座9完全接触，受力均匀，同时密切观测基坑围护结构变形监测系统给出的测点的信息。

步骤五、 对千斤顶6施加顶力，所述顶力依据支撑梁设计受力和实际受力情况确定，顶力的数值与有压混凝土梁承受的压力相吻合，此时形成无压梁区段，接着安装绳锯，在无压梁区段实施切割，切割面与梁截面平行。千斤顶的选择可根据有压混凝土支撑梁的受力进行选择，或以根据实际受力进行选择。绳锯对有压混凝土支撑梁进行切割时，切割的缝隙大小根据设计要求的最大位移值进行确定，通常切割的缝隙要求不大于10 cm。

步骤六、切割完后对千斤顶按规定和时间逐步卸力，所述规定为按千斤顶的顶力的20%、25%、30%、35%分步骤减力，每步完成后，观察12小时，无异常情况在开始下一步卸力，卸荷过程须逐步缓慢匀速进行，若出现异常情况则立即停止，用千斤顶回顶，在切割缝中塞填钢板，避免变形进一步扩大，使基坑暂时保持安全，在解除危情之后继续卸载直至千斤顶受力为零。千斤顶卸力时参照监测数据，逐步卸力，在卸掉压混凝土支撑梁原本承受的压力同时，又不破坏压混凝土支撑梁继续承受压力的能力。

步骤七、继续按所述步骤一至步骤六拆除深基坑无支撑围护体系中其他有压混凝土梁，完毕之后拆除反力支座，待下次重复使用，清除支撑梁。

本发明进一步采用如下措施：所述步骤五中，所述在无压梁区段实施切割的切割缝，本实施例为9 cm。所述步骤六中，所述异常情况指基坑围护结构变形监测系统给出的基坑的变形极限指标：支撑水平位移 100mm、圈梁水平位移 10mm、深层水平位移 10mm、底板位移 5mm。

上面结合实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (3)

1.一种拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、依据深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的截面制作反力支座，所述反力支座由两侧段与中间段焊接连接组成，中间段为窄翼缘H型钢、翼板呈水平放置，两侧段为不等边H型钢、翼板呈垂直放置，两侧段的小边翼片与腹板间设有加强筋，两侧段的腹板沿其高度设有若干排供水平抗剪螺栓插入固定在有压混凝土梁上的孔，所述反力支座的上下边与对应的有压混凝土梁的上下边均留有余边；

步骤二、有压混凝土梁两侧壁在对应放置反力支座两侧段区域的壁面上开若干凹槽、及供水平抗剪螺栓穿通的孔，将一对反力支座放置在有压混凝土梁两侧壁，再用水平抗剪螺栓穿过反力支座两侧段腹板的孔通过螺母固定在有压混凝土梁上；

步骤三、在距安装反力支座相隔一定距离处重复步骤二安装另一对反力支座，在反力支座两侧段的有压混凝土梁上钻供垂直抗剪螺栓穿通的孔，在反力支座的上、下边设置钢板，再用垂直抗剪螺栓穿过上、下钢板并通过螺母固定在有压混凝土梁上，在反力支座与上、下钢板形成的空腔内塞填高强灌浆料形成一个整体；

步骤四、在一对反力支座与另一对反力支座相对的两侧端面之间配备水平设置的相等数量的千斤顶，各千斤顶与反力支座完全接触，受力均匀，同时密切观注基坑围护结构变形监测系统给出的测点的信息；

步骤五、 对千斤顶施加顶力，所述顶力依据支撑梁设计受力和实际受力情况确定，顶力的数值与有压混凝土梁承受的压力相吻合，此时形成无压梁，接着安装绳锯，在无压梁部位实施切割，切割面与梁截面平行；

步骤六、切割完后对千斤顶按规定和时间逐步卸力，所述规定为按千斤顶的顶力的20%、25%、30%、35%分步骤减力，每步完成后，观察12小时，无异常情况在开始下一步卸力，卸荷过程须逐步缓慢匀速进行，若出现异常情况则立即停止，用千斤顶回顶，在切割缝中塞填钢板，避免变形进一步扩大，使基坑暂时保持安全，在解除危情之后继续卸载直至千斤顶受力为零；

步骤七、继续按所述步骤一至步骤六拆除深基坑无支撑围护体系中其他有压混凝土梁，完毕之后拆除反力支座，待下次重复使用，清除支撑梁。

2.根据权利要求1所述的拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤五中，所述在无压梁区段实施切割的切割缝为有压混凝土梁的最大位移值。

3. 根据权利要求1所述的拆除深基坑无支撑围护体系中有压混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤六中，所述异常情况指基坑围护结构变形监测系统给出的基坑的变形极限指标：支撑水平位移 100mm、圈梁水平位移 10mm、深层水平位移 10mm、底板位移 5mm。

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