CN108999199B - 组合式基坑支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑支护的技术领域，公开了组合式基坑支护方法，包括钢台座、背式双槽钢以及预应力锚索，背式双槽钢具有两个内槽，两个内槽的开口方向呈相背离布置，步骤如下：(1)凿平支护桩的桩面，形成安装区域，钢台座固定在安装区域；各个钢台座呈同一水平面布置；(2)预应力锚索的一端嵌入支护桩，预应力锚索的另一端朝外延伸布置；(3)钢台座具有安装面，将背式双槽钢固定在安装面上；预应力锚索贯穿背式双槽钢朝外延伸布置；(4)锚具张拉、锁定预应力锚索。采用背式双槽钢替代钢筋混凝土，施工协调少，不产生固体废弃物排放成本，减少机械设备窝工等待，并且，背式双槽钢可回收利用，满足环保要求以及降低成本。

Description

组合式基坑支护方法

技术领域

本发明涉及基坑支护的技术领域，特别涉及组合式基坑支护方法。

背景技术

深基坑“支护桩+预应力锚索”作为一种常见的支护结构形式已被广泛采用，当预应力锚索多排设置时，除桩顶一排的预应力锚索可利用支护桩的冠梁外，其它各排预应力锚索均需要通过腰梁与支护桩结合形成支护结构。

目前，预应力锚索支护结构的腰梁一般为现浇钢筋混凝土腰梁，其截面稳定性好、抗弯刚度大、防腐性能好，但存在混凝土施工养护时间长、一次性使用、自重大等问题，同时因截面尺寸大，占用基坑空间大，限制地下结构外扩空间，也不利于后期地下结构外墙施工；此外，后期钢筋混凝土拆除困难，存在噪声及扬尘污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供组合式基坑支护方法，旨在解决现有技术中基坑支护的经济效益低的问题。

本发明是这样实现的，组合式基坑支护方法，包括钢台座、背式双槽钢以及预应力锚索，所述背式双槽钢具有两个内槽，两个内槽的开口方向呈相背离布置，施工步骤如下：

(1)凿平支护桩的桩面，形成安装区域，所述钢台座固定在所述安装区域；呈排状布置的各个支护桩分别形成所述安装区域，各个所述安装区域分别固定有钢台座，且各个所述钢台座呈同一水平面布置；

(2)预应力锚索施工，所述预应力锚索的一端嵌入支护桩的内部，实现锚固，所述预应力锚索的另一端朝外延伸布置；

(3)所述钢台座具有安装面，吊装所述背式双槽钢，将所述背式双槽钢固定在各个安装面上；且所述预应力锚索的另一端贯穿背式双槽钢且朝外延伸布置；

(4)预应力锚索进行锚具张拉、锁定预应力锚索。

进一步的，所述钢台座包括底板、延伸板以及侧板；所述底板固定所述支护桩，所述延伸板沿背离支护桩方向延伸布置且固定所述底板，所述侧板固定所述延伸板，沿自上而下，所述侧板沿背离所述底板方向呈倾斜布置；所述侧板形成所述安装面。

进一步的，所述支护桩通过植筋或高强螺栓固定所述底板。

进一步的，各个所述支护桩呈排状布置，且分别固定有所述钢台座，各个所述侧板的安装面呈平齐布置；当各个所述侧板的安装面存在偏差时，通过安设找平垫板使所述安装面呈平齐布置。

进一步的，所述背式双槽钢包括两个呈间距布置的槽钢，所述槽钢形成有所述内槽，两个所述槽钢的内槽的开口方向呈相背离布置。

进一步的，所述背式双槽钢具有固定所述侧板的底部以及顶部，所述背式双槽钢的底部和顶部分别固定有连接缀板，所述连接缀板的两端分别固定两个所述槽钢。

进一步的，所述背式双槽钢的顶部设有多个承压板，所述预应力锚索的另一端贯穿所述承压板朝外延伸布置，各个所述预应力锚索与各个所述承压板呈一一对应布置。

进一步的，沿所述背式双槽钢的长度方向，单个所述承压板处于两个所述连接缀板之间。

进一步的，所述槽钢的内槽设有多个加强肋板，所述加强肋板沿所述槽钢的内槽的开口方向延伸布置。

进一步的，所述加强肋板与所述预应力锚索呈一一对应布置。

与现有技术相比，本发明提供的组合式基坑支护方法，将支护桩的桩面凿平形成安装区域，并在安装区域上安装钢台座，把预制完成的背式双槽钢整体吊装固定在多个钢台座上，背式双槽钢吊装时，预应力锚索的另一端贯穿背式双槽钢且朝外延伸，再将背式双槽钢与钢台座焊接成一体，最后，张拉、锁定预应力锚索；这样，支护桩、钢台座、背式双槽钢、预应力锚索共同形成支撑结构，实现对基坑的支护，另外，采用背式双槽钢替代钢筋混凝土，施工协调少，降低投入成本，不产生固体废弃物排放成本，同时，减少机械设备窝工等待，降低施工成本，并且，背式双槽钢可回收利用，且便于后续工程拆除，降低扬尘污染，满足环保要求以及降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法的施工流程示意图；

图2是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法的各结构安装示意图；

图3是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法的背式双槽钢的断面示意图；

图4是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法的钢台座示意图；

图5是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法的背式双槽钢的主视示意图；

图6是本发明实施例提供的组合式基坑支护方法组合形成的结构的示意图。

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1-6所示，为本发明提供较佳实施例。

本发明提供的组合式基坑支护方法，用于解决基坑支护的经济效益低的问题。

组合式基坑支护方法，包括钢台座10、背式双槽钢30以及预应力锚索20，背式双槽钢30具有两个内槽32，两个内槽32的开口方向呈相背离布置，施工步骤如下：

(1)凿平支护桩40的桩面，形成安装区域，钢台座10固定在安装区域；呈排状布置的各个支护桩40分别形成安装区域，各个安装区域分别固定有钢台座10，且各个钢台座10呈同一水平面布置；

(2)预应力锚索20施工，预应力锚索20的一端嵌入支护桩40的内部，实现锚固，预应力锚索20的另一端朝外延伸布置；

(3)钢台座10具有安装面，吊装背式双槽钢30，将背式双槽钢30固定在各个安装面上；且预应力锚索20的另一端贯穿背式双槽钢30且朝外延伸布置；

(4)预应力锚索20进行锚具21张拉、锁定预应力锚索20。

上述的组合式基坑支护方法，将支护桩40的桩面凿平形成安装区域，并在安装区域上安装钢台座10，把预制完成的背式双槽钢30整体吊装固定在多个钢台座10上，背式双槽钢30吊装时，预应力锚索20的另一端贯穿背式双槽钢30且朝外延伸，再将背式双槽钢30与钢台座10焊接成一体，最后，张拉、锁定预应力锚索20；这样，支护桩40、钢台座10、背式双槽钢30、预应力锚索20共同形成支撑结构，实现对基坑的支护，另外，采用背式双槽钢30替代钢筋混凝土，施工协调少，降低投入成本，不产生固体废弃物排放成本，同时，减少机械设备窝工等待，降低施工成本，并且，背式双槽钢30可回收利用，且便于后续工程拆除，降低扬尘污染，满足环保要求以及降低成本。

钢台座10包括底板11、延伸板12以及侧板13；底板11固定支护桩40，延伸板12沿背离支护桩40方向延伸布置，且延伸板12固定底板11，侧板13固定延伸板12，沿自上而下方向，侧板13沿背离底板11方向呈倾斜布置；侧板13形成安装面；在底板11、延伸板12以及侧板13的作用下，便于背式双槽钢30的固定，同时，侧板13呈倾斜布置，有助于增强背式双槽钢30的固定稳固性，且提高钢台座10的承载力。

再者，支护桩40通过植筋或高强螺栓固定底板11，从而保证底板11的固定稳定性。

支护桩40的桩面为曲面，钢台座10安装前，需将桩面凿平，这样，有助于增大底板11与桩面的接触面积，增强底板11的固定稳定性；另外，采用人工冲击电钻凿平支护桩40的桩面，避免损坏桩体，提供安全性。

凿平的安装区域的尺寸与底板11尺寸一致，保证底板11稳固性，同时避免做无用功，提高工作效率。

安装区域具有安设平面，若安设平面形成有浮动渣土，应清理干净，避免松动混凝土残留，影响底板11的安设稳固性。

钢台座10与支护桩40的安装区域未能紧贴的部位，采用砂浆充填，增强钢台座10的安设稳固性，同时提高钢台座10的承载力，保证背式双槽钢30的安设。

底板11、延伸板12以及侧板13组合呈三角状布置，延伸板12垂直底板11，延伸板12呈直角三角形状，延伸板12的其一直角边焊接底板11，侧板13焊接延伸板12的斜边；这样形成的钢台座10稳定性更高、支撑效果更好。

延伸板12包括两个板体，两个板体间隔对应布置，板体呈直角三角形状，板体的其一直角边固定底板11，另一直角边垂直底板11，侧板13均固定在两个板体的斜边；这样，形成的钢台座10稳定性更高、支撑效果更好，承载力更强。

具体的，各个支护桩呈排状布置，且分别固定有钢台座10，各个侧板13的安装面呈平齐布置；保证各个侧板13均与背式双槽钢30固定，增强背式双槽钢30的固定稳固性。

当各个侧板13的安装面存在偏差时，通过安设找平垫板使安装面呈平齐布置；在找平垫板的作用下，找平垫板形成新的安装面，新的安装面与侧板13的安装面呈平齐布置，这样，保证各个侧板13固定皆与背式双槽钢30固定，增强背式双槽钢30的固定稳固性。

底板11、延伸板12以及侧板13使用Q235普通碳素钢板，板厚t＝20mm，选用E43系列碳钢结构焊条进行整体连接，焊脚高度hf≥8mm。

钢台座10安装前需测量围护桩的偏差情况，取支护桩40凸出的两个高点为参照点，拉线对准。

背式双槽钢30包括两个呈间距布置的槽钢31，槽钢31形成有内槽32，两个槽钢31的内槽32的开口方向呈相背离布置；保证背式双槽钢30的承载力的同时，降低背式双槽钢30的制作成本，提高工程施工的经济效益。

预应力锚索20贯穿两个槽钢31之间且朝外延伸布置，这样，预应力锚索20与背式双槽钢30结合的支护能力更佳。

背式双槽钢30具有固定侧板13的底部以及顶部，背式双槽钢30的底部和顶部分别固定有连接缀板70，连接缀板70的两端分别固定两个槽钢31；在多个连接缀板70的作用下，增强两个槽钢31的相对稳固性。

连接缀板70采用规格尺寸200mm×100mm×10mm，连接缀板70可采用Q235普通碳素钢板焊接，焊脚高度hf≥8mm；连接缀板70布置在锚索承压板50左右两侧的400mm处，连接缀板70与锚索承压板50中心间距为400mm，槽钢31顶部及底部均设置；保证连接缀板70的设置稳固性，同时，提高背式双槽钢30整体的稳定性以及承载力。

背式双槽钢30的顶部设有多个承压板50，预应力锚索20的另一端贯穿承压板50朝外延伸布置，各个预应力锚索20与各个承压板50呈一一对应布置；这样，预应力锚索20的锚具21锁定在承压板50上，预应力锚索20产生反作用力对基坑进行支护，实现支护桩、钢台座、背式双槽钢以及预应力锚索20形成支撑结构，从而对基坑进行支护。

再者，承压板50的两端分别固定两个槽钢31，增强两个槽钢31的相对稳固性。

为防止预应力锚索20施工时的位置偏差而导致承压板50与预应力锚索20方位不一致，承压板50可采取现场安装焊接。

沿背式双槽钢30的长度方向，单个承压板50处于两个连接缀板70之间；这样，两个连接缀板70与承压板50配合，使背式双槽钢30整体的稳定性更高，增强背式双槽钢30的承载力；另外，两个连接缀板70有助于降低承压板50的承受压力，从而增强整体的承受压力。

槽钢31的内槽32设有多个加强肋板60，加强肋板60沿槽钢31的内槽32的开口方向延伸布置；在加强肋板60的作用下，增加背式双槽钢30的支撑力及防屈曲约束承载力；从而对内槽32起到支撑作用，避免内槽32产生变形。

加强肋板60由Q235普通碳素钢板制成，板厚t＝10mm，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条，焊脚高度hf≥8mm。

再者，加强肋板60与预应力锚索20呈一一对应布置；预应力锚索20进行张拉锁定时，加强肋板60增强预应力锚索20所张拉的位置的支撑力以及承载力；从而对内槽32起到支撑作用，避免内槽32产生变形。

两个加强肋板60为一组，一组加强肋板60与预应力锚索20呈一一对应布置，从而保证一组加强肋板60的支撑力。

一组的两个加强肋板60平行间隔布置，使一组加强肋板60具有更广的支撑范围以及更大的承载力。

背式双槽钢30具有两个吊点，吊点设有吊环，采用对称双点吊装背式双槽钢30；这样，背式双槽钢30吊装更加平稳，便于吊装，同时便于预应力锚索20贯穿背式双槽钢30，便于预应力锚索20与背式双槽钢30配合对基坑进行支护。

背式双槽钢30吊装的其一实施例：

在预制构件施工时，预留吊装点，构件长度为11.2m，构件重量约为1.0t；采用对称双点吊装，在预制构件单元体上设置两个吊点，吊环以Q235普通碳素钢板裁切而成，并焊接于预制构件单元体上侧。

吊装已预制好的背式双槽钢30，将预应力锚索20贯穿背式双槽钢30的两个槽钢31之间。

将背式双槽钢30与钢台座10焊接连接。

根据锚索的方位，将承压板50套入预应力锚索20中，并焊接于背式双槽钢30上。

根据支护结构支护桩40布置形式及预应力锚索20设置间距，对预应力锚索20装配的加工进行组合单元划分，相邻的组合单元采用钢板连接。

预应力锚索20设置的其一实施例：

根据支护桩40(咬合素桩或桩间旋喷形式)的间距布置预应力锚索20，当采用φ1200@1600的布置形式时，预应力锚索20间距为1600mm。

装配式构件制作时，按1个承压板50及两侧2组(各2个)连接缀板70划分为一个单元，单元长度为1600mm；根据市场通常规格的槽钢31长度12m可以设置7个单元组成预制构件单元体，单个预制构件单元体长度为11.2m，构件重量约1.0t。

施工准备：

根据设计要求组织技术交底，了解施工参数，明确施工方法，形成技术资料及方案；根据支护结构咬合桩布置形式及预应力锚索20设置间距，对预应力锚索20装配的加工进行组合单元划分；基坑支护中有弯折的区段，根据项目实际情况进行建模和预制；相邻预制构件单元体接头设置在两根预应力锚索20的中间部位。

背式双槽钢30的制作：

预应力锚索20、背式双槽钢30可于场外预制，原材进场并经材料检验检测合格后，在固定预制场进行组合；

预应力锚索20、背式双槽钢30预制可采用机械化作业，板材切割可使用数控火焰切割机、数控等离子切割机等，确保下料准确，切口平整；背式双槽钢30与钢台座10的焊接、连接缀板70焊接、承压板50焊接等钢材可采用气体保护焊，确保焊接质量。

根据设计图纸内容及已完成的构件单元划分、板材规格大小分类对原材进行下料。

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 (5)

1.组合式基坑支护方法，其特征在于，包括钢台座、背式双槽钢以及预应力锚索，所述背式双槽钢具有两个内槽，两个内槽的开口方向呈相背离布置，施工步骤如下：

（1）凿平支护桩的桩面，形成安装区域，所述钢台座固定在所述安装区域；呈排状布置的各个支护桩分别形成所述安装区域，各个所述安装区域分别固定有钢台座，且各个所述钢台座呈同一水平面布置；

（2）预应力锚索施工，所述预应力锚索的一端嵌入支护桩的内部，实现锚固，所述预应力锚索的另一端朝外延伸布置；

（3）所述钢台座具有安装面，吊装所述背式双槽钢，将所述背式双槽钢固定在各个安装面上；且所述预应力锚索的另一端贯穿背式双槽钢且朝外延伸布置；所述钢台座包括底板、延伸板以及侧板；所述底板固定所述支护桩，所述延伸板沿背离支护桩方向延伸布置且固定所述底板，所述侧板固定所述延伸板，沿自上而下，所述侧板沿背离所述底板方向呈倾斜布置；所述侧板形成所述安装面；所述槽钢的内槽设有多个加强肋板，所述加强肋板沿所述槽钢的内槽的开口方向延伸布置；所述加强肋板增加背式双槽钢的支撑力及防屈曲约束承载力；两个所述加强肋板为一组，一组所述加强肋板与所述预应力锚索呈一一对应布置；一组的两个加强肋板平行间隔布置；

（4）所述背式双槽钢设有多个承压板，所述预应力锚索的另一端贯穿所述承压板朝外延伸布置，各个所述预应力锚索与各个所述承压板呈一一对应布置；预应力锚索进行锚具张拉、锁定预应力锚索；

其中各个所述支护桩呈排状布置，且分别固定有所述钢台座，各个所述侧板的安装面呈平齐布置；当各个所述侧板的安装面存在偏差时，通过安设找平垫板使所述安装面呈平齐布置，保证各个侧板固定皆与背式双槽钢固定，增强背式双槽钢的固定稳固性；所述支护桩、所述钢台座、所述背式双槽钢和所述预应力锚索共同形成支撑结构，实现对基坑的支护。

2.如权利要求1所述的组合式基坑支护方法，其特征在于，所述支护桩通过植筋或高强螺栓固定所述底板。

3.如权利要求1-2任意一项所述的组合式基坑支护方法，其特征在于，所述背式双槽钢包括两个呈间距布置的槽钢，所述槽钢形成有所述内槽，两个所述槽钢的内槽的开口方向呈相背离布置。

4.如权利要求1-2任意一项所述的组合式基坑支护方法，其特征在于，所述背式双槽钢连接有连接缀板，所述连接缀板的两端分别固定两个所述槽钢。

5.如权利要求4所述的组合式基坑支护方法，其特征在于，沿所述背式双槽钢的长度方向，单个所述承压板处于两个所述连接缀板之间。

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