CN108797607B - 一种双管斜撑支护深基坑的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深基坑支护施工方法的技术领域，公开了一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，包括并排布置的两个长钢管，步骤如下：(1)、基坑预留反压土；(2)、对长钢管的安设位置进行标注；(3)、设置格构柱，格构柱设有固定结构；(4)、支护桩的上端部设有腰梁部，基坑的底部设有支座；(5)、多节钢管对接形成长钢管，根据需要，长钢管连接多节连接管，连接管固定在腰梁部；(6)、多次施加预应力；预应力施加到位后，固定活络端；(7)、施工验收，开挖反压土至设计标高。在格构柱的作用下，降低长钢管的局部长细比，提高长钢管的设置稳定性；两条长钢管组合与格构柱配合共同对基坑支护，增强深基坑的支护稳固性，保证深基坑的支护。

Description

一种双管斜撑支护深基坑的施工方法

技术领域

本发明涉及深基坑支护施工方法的技术领域，特别涉及一种双管斜撑支护深基坑的施工方法。

背景技术

深基坑支护往往根据场地周边环境条件和使用要求采取多种基坑支护形式，以达到基坑安全和经济的要求。

目前，斜抛撑支护体系具有布置灵活、方便土方开挖等特点，当基坑四周土压力不一致、无法通过水平撑互撑时，可采用斜抛撑作为支护形式；或深基坑的位移、沉降等变形出现超标情况，采用斜抛撑加固是一种高效、便捷的处理方法。

现有技术中，传统斜抛撑因为钢管的长细比和自重的限制，通常长度较短；而使用超长钢管，由于超长钢管的局部长细比过大，易造成变形，无法满足深基坑局部基坑支护的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，旨在解决现有技术中深基坑四周土压力不一致，或深基坑出现变形超标情况时，深基坑支护稳固性不佳的问题。

本发明是这样实现的，一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，包括并排布置的两个钢管，施工步骤如下：

(1)、基坑预留反压土；土方按照设计要求的坡比进行分级开挖，形成具有坡顶、坡面以及坡底的基坑；

(2)、按照设计要求分别在基坑上对所述钢管的安装高度、水平位置进行标注；

(3)、通过格构柱施工在基坑上设置格构柱，所述格构柱设有用于支撑且固定所述两个长钢管的固定结构；

(4)、坡顶设有呈排状且竖直布置的支护桩，沿自上而下方向，所述支护桩的下部嵌入基坑底；沿背离基坑底的方向，所述支护桩的上部朝上呈竖直布置，所述支护桩的上部设有腰梁部，基坑底设有支座；

(5)、多节钢管水平对接形成所述长钢管，通过吊车实现所述长钢管的整体起吊，所述长钢管的中部抵触所述下横梁且相对固定在所述格构柱后，将所述长钢管的底部固定所述支座，所述长钢管的顶部形成连接端，根据需要，在所述长钢管的连接端连接多节连接管，连接管背离所述长钢管的一端固定在所述腰梁部；所述连接管的一端与所述腰梁部固定形成第一固定部，所述长钢管的底部与所述支座固定形成第二固定部，第一固定部和第二固定部同时浇筑形成整体；

(6)、由低预应力值至高预应力值，多次施加预应力；预应力施加到位后，固定活络端；

(7)、完成施工及验收后，分层开挖反压土至设计标高。

进一步的，所述固定结构包括与所述格构柱呈相交且用于支撑所述钢管的下横梁以及分别固定在所述下横梁的两端的纵梁，两个纵梁呈平行状布置；当所述长钢管抵触所述下横梁，两端的所述纵梁约束所述长钢管水平偏移。

进一步的，所述固定结构包括处于所述下横梁上方且与所述下横梁呈平行状布置的上横梁；两个所述纵梁、所述上横梁、所述下横梁环绕包围且卡住两个所述长钢管。

进一步的，所述长钢管的顶部连接多节连接管，所述连接管的一端连接所述长钢管，所述连接管的另一端固定所述腰梁部。

进一步的，所述连接管的另一端与所述腰梁部呈紧密贴合状；所述支护桩具有朝向所述连接管的外端面，所述连接管与所述腰梁部若存在未紧密贴合处，将所述支护桩的外端面进行凿毛处理，并用混凝土填灌密实所述未紧密贴合处。

进一步的，所述腰梁部具有设在所述支护桩上的腰梁，所述腰梁具有朝上的顶面、背离所述支护桩的侧面以及朝下的底面；所述顶面和所述侧面分别覆盖有钢板，所述钢板通过化学锚栓连接腰梁；所述底面设有与基坑底呈水平状布置的梯形肋板，所述连接管的另一端固定所述梯形肋板。

进一步的，所述支座包括显露在基坑底上的固定部；浇筑所述支座时，所述固定部设有多条用于固定所述长钢管的化学锚栓，当所述钢管固定所述固定部时，多个所述化学锚栓环绕包围且抵触固定所述长钢管外表面。

进一步的，所述格构柱具有与所述长钢管抵触且相对固定的固定段，所述固定段、所述腰梁部和所述支座呈三点共线布置。

进一步的，所述格构柱呈竖直状嵌入基坑底形成嵌入部；所述支座至所述支护桩的水平距离形成基坑底的长度距离，所述嵌入部处于所述基坑底的长度距离的中部。

进一步的，两个所述长钢管与所述格构柱形成一组支护结构对基坑进行支护，多组所述支护结构共同对基坑进行支护。

与现有技术相比，本发明提供的种深基坑超长双管斜抛撑的施工方法，基坑施工时，预留反压土，增加被动土压力，使得基坑更加安全；根据标准的位置进行钢管的布置，保证施工的精确性；通过格构柱对两个长钢管进行水平位移和竖向位移的约束，并且，降低长钢管的局部长细比，从而提高长钢管的设置稳定性；对于开挖导致土压力不均衡的深基坑，或深基坑变形超标时，通过两条长钢管组合与格构柱配合共同对基坑发挥支护作用，增强深基坑的支护稳固性，且保证深基坑的支护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法的施工流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法的完成施工后的结构的立体示意图；

图3是本发明实施例提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法的腰梁部的立体示意图；

图4是本发明实施例提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法的支座的立体示意图；

图5是本发明实施例提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法的格构柱的固定结构固定长钢管的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

参照图1-5所示，为本发明提供较佳实施例。

本发明提供的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，用于解决深基坑四周土压力不一致，或深基坑出现变形超标情况时，深基坑支护稳固性不佳的问题。

一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，包括并排布置的两个长钢管10，施工步骤如下：

(1)、基坑预留反压土；土方按照设计要求的坡比进行分级开挖，形成具有坡顶、坡面以及坡底的基坑；

(2)、按照设计要求分别在基坑上对钢管的安装高度、水平位置进行标注；

(3)、通过格构柱20施工在基坑上设置格构柱20，格构柱20设有用于支撑且固定两个长钢管10的固定结构30；

(4)、坡顶设有呈排状且竖直布置的支护桩70，沿自上而下方向，支护桩70的下部嵌入基坑底；沿背离基坑底的方向，支护桩70的上部朝上呈竖直布置，支护桩70的上部设有腰梁部40，基坑底设有支座50；

(5)、多节钢管水平对接形成长钢管10，通过吊车实现长钢管10的整体起吊，长钢管10的中部抵触下横梁31且相对固定在格构柱20后，将长钢管10的底部固定支座50，长钢管10的顶部形成连接端，根据需要，在长钢管10的连接端连接多节连接管60，连接管60背离长钢管10的一端固定在腰梁部40；连接管60的一端与腰梁部40固定形成第一固定部，长钢管10的底部与支座50固定形成第二固定部，第一固定部和第二固定部同时浇筑形成整体；

(6)、由低预应力值至高预应力值，多次施加预应力；预应力施加到位后，固定活络端；

(7)完成施工及验收后，分层开挖反压土至设计标高。

上述的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，基坑施工时，预留反压土，增加被动土压力，使得基坑更加安全；根据标准的位置进行钢管的布置，保证施工的精确性；通过格构柱20对两个长钢管10进行水平位移和竖向位移的约束，并且，降低长钢管10的局部长细比，从而提高长钢管10的设置稳定性；对于开挖导致土压力不均衡的深基坑，或深基坑变形超标时，通过两条长钢管10组合与格构柱20配合共同对基坑发挥支护作用，增强深基坑的支护稳固性，且保证深基坑的支护。

固定结构30包括与格构柱20呈相交且用于支撑长钢管10的下横梁31以及分别固定在下横梁31的两端的纵梁32，两个纵梁32呈平行状布置；当长钢管10抵触下横梁31，两端的纵梁32约束长钢管10水平偏移；下横梁31对长钢管10起到支撑作用，减少长钢管10挠度变形，两端的纵梁32有效避免长钢管10水平偏移，增强长钢管10的安设稳固性，从而保证对深基坑的支护效果。

再者，固定结构30包括处于下横梁31上方且与下横梁31呈平行状布置的上横梁33；两个纵梁32、上横梁33、下横梁31环绕包围且卡住两个长钢管10；这样，在两个纵梁32、上横梁33、下横梁31配合作用下，使两个长钢管10与格构柱20相对固定，增强长钢管10的安设稳固性，从而保证对深基坑的支护效果。

下横梁31在长钢管10吊装前，完成下横梁31的安设，上横梁33在长钢管10放置在下横梁31上后再进行安设；利用上横梁33形成吊装支点，大大降低长钢管10的吊装时间，同时，降低长钢管10在安装过程中存在的安全隐患，而且方便长钢管10的顶部的对中、拼接定位。

格构柱20设有三角支架肋板34，三角支架肋板34处于下横梁31的下方且抵触下横梁31，在三角支架的作用下，增强下横梁31的安设稳固性，保证下横梁31对长钢管10的支撑稳固性。

格构柱20设有多个定位肋板，当长钢管10相对固定格构柱20时，其一定位肋板处于长钢管10的上方且抵触长钢管10，另外的定位肋板处于长钢管10的两侧且抵触长钢管10，多个定位肋板与下横梁31形成方形将长钢管10卡住；这样，多个定位肋板的作用下，增强长钢管10的安设稳固性。

三角支架肋板34、多个定位肋板、上横梁33、下横梁31、两个纵梁32、格构柱20之间采用电焊的方式连接；格构柱20与长钢管10连接处的定位肋板位置严格按照长钢管10的角度布置，确保格构柱20前后肋板都可以与长钢管10连接。

长钢管10的顶部连接有多节连接管60，连接管60的一端连接长钢管，连接管60的另一端固定腰梁部40；这样，进行深基坑支护时，长钢管10与连接管60拼接实现长钢管10的长度调节，保证深基坑的支护。

再者，连接管60的另一端与腰梁部40呈紧密贴合状；支护桩70具有朝向连接管60的外端面，连接管60与腰梁部40若存在未紧密贴合处，将支护桩70的外端面进行凿毛处理，并用混凝土填灌密实未紧密贴合处；这样，连接管60的另一端与腰梁部40呈紧密贴合状，保证长钢管10的支护效果。

腰梁部40具有设在支护桩70上的腰梁41，腰梁41具有朝上的顶面、背离支护桩70的侧面以及朝下的底面；顶面和侧面分别覆盖有钢板42，钢板42通过化学锚栓43连接腰梁41；底面设有与基坑底呈水平状布置的梯形肋板44，长钢管10的顶部固定梯形肋板44；在化学锚栓43的作用下，钢板42与腰梁41具有较佳的连接稳固性，连接管60与梯形肋板44固定连接，实现连接管60于腰梁41的相对固定。

钢板42与腰梁41通过M20化学锚栓43连接，锚栓间距300mm×300mm，顶面的锚栓呈4×7布置。

钢板42的厚度为20mm。

梯形肋板44的侧边靠近围护桩的位置浇筑有钢筋混凝土条，在钢筋混凝土条的作用下，确保梯形肋板44安装在同一平面上。

支座50包括显露在基坑底上的固定部；浇筑支座50时，固定部设有多条用于固定长钢管10的化学锚栓，当钢管固定固定部时，多个化学锚栓环绕包围且抵触固定钢管外表面；这样，支座50的固定长钢管10的固定效果更佳。

固定部浇筑时，根据长钢管10的位置预留12条化学锚栓43，化学锚栓为M20化学锚栓43，M20化学锚栓43用来固定长钢管10，当钢管固定固定部时，多个M20化学锚栓43环绕包围且抵触固定钢管外表面；这样，支座50的固定长钢管10的固定效果更佳。

长钢管10底部安装20mm厚钢垫板，增强长钢管10与固定部的固定稳固性。

支座50采用同一钢筋混凝土牛腿支座50，牛腿支座50与地面成28°～32°夹角；固定部呈三角状，这样，支座50具有较佳的固定效果，保证长钢管10的底部的固定。

格构柱20具有与钢管抵触且相对固定的固定段，固定段、腰梁部40和支座50呈三点共线布置；保证长钢管10分别与固定段、腰梁部40和支座50的固定，保证长钢管10的安设。

格构柱20呈竖直状嵌入基坑底形成嵌入部；支座50至支护桩70的水平距离形成基坑底的长度距离，嵌入部处于基坑底的长度距离的中部；这样格构柱20对长钢管10的支撑效果最佳。

两个长钢管10与格构柱20形成一组支护结构对基坑进行支护，多组支护结构共同对基坑进行支护；从而保证深基坑的支护。

坡面采用挂网喷射混凝土，厚度为80～100mm，严禁开挖喷射混凝土；土方进行分级开挖时，土方严禁超挖，土方开挖遵循“先撑后挖”的原则；土方开挖按照设计要求坡率进行放坡，在长钢管10施工前不可扰动预留反压土条，保障深基坑安全。

长钢管10吊装拼接的实施例：

长钢管10的拼装长度根据深基坑的宽度、长钢管10的活动端的行程等参数综合考虑，一般长钢管10拼装的长度比实际所需长度要短15～20cm左右；从而便于长钢管10的安设。

考虑钢管运输方便设置4节钢管，每节6～8m，长钢管10的顶部按照设计两节连接管60，最顶部的连接管60通过饼状连接管60，从而控制长钢管10的长度。

吊装前先进行3节钢管水平对接，对接完成后通过吊车整体起吊，底部与支座50连接，对接后钢管的中部放置在格构柱20上。

安装时，钢管与钢管之间通过法兰盘以及螺栓对接，对接时，法兰盘上的螺栓必须拧紧，螺栓用力拧紧，时长钢管10快速形成支撑。

在格构柱20上设置上横梁33，再分段拼装好后将长钢管10的一端与支座50连接，长钢管10的中部搁置在格构柱20的上横梁33上，再将长钢管10的顶部分段接长。

钢管支撑吊装设备采用汽车吊，为防止吊装过程中钢管支撑因晃动而出现吊装安全事故，同样在长钢管10的两端系安全牵引绳，在专职指挥及牵引下平稳吊装就位。

长钢管10的顶部与腰梁部40的接触处应紧密结合，未密贴处，将腰梁41靠近支护桩70处的表面凿毛，并用C30细石混凝土填灌密实。

施加预应力的实施例：

第一次施加设计值的50％，第二次施加至设计预应力值的80％，第三次施加至设计预应力值的100％，以形成一个整体稳定的围护支撑系统。

长钢管10的顶部具有活络端，活络端用于连接固定腰梁部40；预应力施加到位后，固定活络端，并烧焊牢固；若时间过长，长钢管10的支撑轴力低于预应力值，应进行复加应力。

支护桩70设置的实施例：

深基坑深度10～16m，支护桩70采用桩径1.4m旋挖灌注桩，桩间距1.7m，钻孔灌注桩中间采用直径1m的旋喷桩；支护桩70进入基坑底10m或入中风化花岗岩2m，嵌固深度不小于3m。

长钢管10的设置实施例：

钢管直径609mm，壁厚16mm，钢管之间采用法兰连接；每节钢管按照6～8m制作，并制作1～2m连接管60，根据现场不同匹配相应的钢管；钢管与基坑的水平面的夹角为28°～32°，拼接的钢管长度19～34m，基坑支护深度10～16m。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，其特征在于，包括并排布置的两个长钢管，施工步骤如下：

（1）、基坑预留反压土；土方按照设计要求的坡比进行分级开挖，形成具有坡顶、坡面以及坡底的基坑；

（2）、按照设计要求分别在基坑上对所述钢管的安装高度、水平位置进行标注；

（3）、通过格构柱施工在基坑上设置格构柱，所述格构柱设有用于支撑且固定所述两个长钢管的固定结构；所述固定结构包括下横梁，所述格构柱设有三角支架肋板，所述三角支架肋板处于所述下横梁的下方且抵触所述下横梁；所述三角 支架肋板呈三角形状布置，所述三角支架肋板具有顶端面、侧端面以及斜端面，所述顶端面、所述侧端面与斜端面对接呈三角状布置，所述顶端面抵触固定所述下横梁，所述侧端面抵触固定所述格构柱；所述固定结构包括与所述格构柱呈相交且用于支撑所述钢管的下横梁以及分别固定在所述下横梁的两端的纵梁，两个纵梁呈平行状布置；当所述长钢管抵触所述下横梁，两端的所述纵梁约束所述长钢管水平偏移；所述固定结构包括处于所述下横梁上方且与所述下横梁呈平行状布置的上横梁；两个所述纵梁、所述上横梁、所述下横梁环绕包围且卡住两个所述长钢管；

（4）、坡顶设有呈排状且竖直布置的支护桩，沿自上而下方向，所述支护桩的下部嵌入基坑底；沿背离基坑底的方向，所述支护桩的上部朝上呈竖直布置，所述支护桩的上部设有腰梁部，基坑底设有支座；所述格构柱呈竖直状嵌入基坑底形成嵌入部；所述支座至所述支护桩的水平距离形成基坑底的长度距离，所述嵌入部处于所述基坑底的长度距离的中部；所述格构柱具有与所述长钢管抵触且相对固定的固定段，所述固定段、所述腰梁部和所述支座呈三点共线布置；

（5）、多节钢管水平对接形成所述长钢管，通过吊车实现所述长钢管的整体起吊，所述长钢管的中部抵触所述下横梁且相对固定在所述格构柱后，将所述长钢管的底部固定所述支座，所述长钢管的顶部形成连接端，根据需要，在所述长钢管的连接端连接多节连接管，连接管背离所述长钢管的一端固定在所述腰梁部；进行深基坑支护时，长钢管与连接管拼接实现长钢管的长度调节；所述连接管的一端与所述腰梁部固定形成第一固定部，所述长钢管的底部与所述支座固定形成第二固定部，第一固定部和第二固定部同时浇筑形成整体；所述长钢管的顶部连接多节连接管，所述连接管的一端连接所述长钢管，所述连接管的另一端固定所述腰梁部；所述连接管的另一端与所述腰梁部呈紧密贴合状；所述支护桩具有朝向所述连接管的外端面，所述连接管与所述腰梁部若存在未紧密贴合处，将所述支护桩的外端面进行凿毛处理，并用混凝土填灌密实所述未紧密贴合处；所述腰梁部具有设在所述支护桩上的腰梁，所述腰梁具有朝上的顶面、背离所述支护桩的侧面以及朝下的底面；所述顶面和所述侧面分别覆盖有钢板，所述钢板通过化学锚栓连接腰梁；所述底面设有与基坑底呈水平状布置的梯形肋板，所述连接管的另一端固定所述梯形肋板；

（6）、由低预应力值至高预应力值，多次施加预应力；预应力施加到位后，固定活络端；

（7）、完成施工及验收后，分层开挖反压土至设计标高。

2.如权利要求1所述的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，其特征在于，所述支座包括显露在基坑底上的固定部；浇筑所述支座时，所述固定部设有多条用于固定所述钢管的化学锚栓，当所述长钢管固定所述固定部时，多个所述化学锚栓环绕包围且抵触固定所述长钢管外表面。

3.如权利要求1或2所述的一种双管斜撑支护深基坑的施工方法，其特征在于，两个所述长钢管与所述格构柱形成一组支护结构对基坑进行支护，多组所述支护结构共同对基坑进行支护。

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