CN110158616A - 一种基坑支护结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑施工技术领域，公开了一种基坑支护结构施工方法，包括：对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制；对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制；布设冠梁和腰梁的钢筋笼；对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋，并在与冠梁和腰梁相连的部位进行钢筋连接；对冠梁、腰梁以及支撑梁中的其他部位进行现场浇筑施工，且浇筑过程中与支撑梁中的预制梁段相连。本发明提供的一种基坑支护结构施工方法，采用预制冠梁和腰梁钢筋笼并进行现场浇筑的方式形成冠梁和腰梁，以及采用预制非节点支撑梁、现浇节点支撑梁二者结合的方式形成支撑梁体系，预制件可与上道工序平行施工，可节省工期，操作简便，施工速度快。

Description

一种基坑支护结构施工方法

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，特别是涉及一种基坑支护结构施工方法。

背景技术

在深基坑工程的施工中，时常会出现地面结构沉降变形、支护结构侧移等问题。对此，为提升深基坑的稳定性常需采取一些基坑支护的措施，目前通常采用的支护形式有混凝土围护桩、钢筋混凝土内支撑梁与围护桩组合、围护桩与横向加筋体组合等。

目前，深基坑支护结构的传统施工方法为先将土方开挖至设计标高，为支撑梁提供足够作业面后，再悉数绑扎钢筋、铺设模板、浇筑混凝土。

现有施工虽在适宜的工况下取得了较好的施工效果，但在提升现场施工效率、节省支护结构材料用量、保护生态环境等方面尚存不足。整个施工流程对土方作业依赖性大，加之气候、环保等多重因素影响，对支护结构施工的工期控制具有较大难度。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种基坑支护结构施工方法，用于解决或部分解决现有施工对土方作业依赖性大，加之气候、环保等多重因素影响，对支护结构施工的工期控制具有较大难度的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基坑支护结构施工方法，包括：对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制；对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制；布设冠梁和腰梁的钢筋笼；对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋，并在与冠梁和腰梁相连的部位进行钢筋连接；对冠梁、腰梁以及支撑梁中的其他部位进行现场浇筑施工，且浇筑过程中与支撑梁中的预制梁段相连。

在上述方案的基础上，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制具体包括：对冠梁和腰梁分别进行分段并依次编号，按段进行钢筋笼预制。

在上述方案的基础上，对冠梁和腰梁分别进行分段具体包括：根据长度、重量、吊装机械设备以及基坑环境因素对冠梁和腰梁分别进行分段，应使得每段冠梁以及每段腰梁能够被吊装机械设备吊装安装。

在上述方案的基础上，在对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制之前，还包括：根据预设的支撑梁结构及尺寸，对非节点部位的梁段长度及同一长度梁段的数量进行统计，确定需要预制的梁段的长度以及同一长度梁段的数量。

在上述方案的基础上，对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制具体为：对支撑梁非节点部位中长度大于等于2.5m，且同一长度的数量大于等于10的梁段进行预制。

在上述方案的基础上，支撑梁中的其他部位具体包括：支撑梁、冠梁和腰梁中任意至少两根梁相交的节点部位，长度小于2.5m或者同一长度的数量小于10的非节点部位以及节点部位的加腋部位。

在上述方案的基础上，所述节点部位为不超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1-1.4m；所述节点部位为超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1.6-2m。

在上述方案的基础上，支撑梁中预制梁段的两端分别设有凸出榫头和预留钢筋；所述凸出榫头位于预制梁段的端部中间部位，且凸出榫头在预制梁段端面的面积占比大于1/2，凸出榫头凸出于预制梁段端面的深度大于等于500mm。

在上述方案的基础上，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制以及对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制与基坑土方开挖、桩头处理以及锚索施工工序平行进行。

在上述方案的基础上，在布设冠梁和腰梁的钢筋笼之前还包括：在冠梁和腰梁的垫层上分别铺设沥青油毡层；在对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋之前还包括：在节点部位的垫层上铺设沥青油毡层。

（三）有益效果

本发明提供的一种基坑支护结构施工方法，提出预制冠梁和腰梁的钢筋笼，以及将支撑梁分为两部分，一部分通过预制完成；另一部分通过现场浇筑完成。该支护结构施工方法采用预制冠梁和腰梁钢筋笼并进行现场浇筑的方式形成冠梁和腰梁，以及采用预制非节点支撑梁、现浇节点支撑梁二者结合的方式形成支撑梁体系，预制件可与上道工序平行施工，既可节省工期，操作简便，施工速度快；同时通过预制又可对支撑梁的质量及外形尺寸进行更为严格的控制，有利于提高施工质量和效率。

附图说明

图1为本发明实施例中基坑支护结构的俯视示意图；

图2为本发明实施例中冠梁和腰梁预制钢筋笼的示意图；

图3为本发明实施例中节点部位四肢梁的示意图；

图4为本发明实施例中节点部位多肢梁的示意图；

图5为本发明实施例中预制梁段的结构示意图；

图6为本发明实施例中预制梁段的纵向截面示意图；

图7为本发明实施例中预制梁段的横向截面示意图；

图8为本发明实施例中基坑腰梁的施工流程图；

图9为本发明实施例中基坑支撑梁的施工流程图。

附图标记说明：

其中，1：纵向钢筋；2：凸出榫头；3：箍筋；4：节点部位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种基坑支护结构施工方法，该方法包括：对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制；对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制；布设冠梁和腰梁的钢筋笼；对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋，并在与冠梁和腰梁相连的部位进行钢筋连接；对冠梁、腰梁以及支撑梁中的其他部位进行现场浇筑施工，且浇筑过程中与支撑梁中的预制梁段相连。

图1为一种基坑支护结构的俯视示意图。如图1所示，基坑内的支护结构在基坑内呈环状，以均匀牢固的对基坑进行支撑。在基坑尤其是在深基坑的支护结构中，一般包括支护桩、冠梁、腰梁和支撑梁。其中位于支护结构最外圈即与基坑内侧壁接触的支护桩顶部相连的一圈梁体为冠梁；腰部相连的一圈梁体为腰梁。支撑梁即为在支护结构中除了冠梁和腰梁之外的其他梁。

因为在冠梁和腰梁施工前，还存在桩头处理、锚索钻孔注浆等上道工序施工，若待前期作业均完成再进行钢筋绑扎，对控制工期较不利。而对于冠梁和腰梁形状不固定，也不适用完全进行预制。本实施例提出对冠梁和腰梁的钢筋笼进行预制。冠梁和腰梁预制钢筋笼的结构和外形如图2所示，即通过钢筋绑扎形成钢筋笼。既可提前进行以减短工期，又可适用于冠梁和腰梁的形状，便于安装。

进一步地，在支护系统中有多根支撑梁，如果全部采用现场绑扎钢筋浇筑的话，耗费时间较长。因此，对于支撑梁分为两部分进行处理。在非节点部位即两个节点之间的梁段部分，可通过预制形成；而在节点部位4因为是梁相交的部位，较为复杂，则可采用现浇的形式施工。

为了进一步地提高施工效率，对非节点部位的支撑梁进行区分。因为预制梁段一般在工厂批量预制，对于较短或数量较少的梁体，采用预制的话，与现场浇筑相比，效率并不会提高多少甚至会降低，同时还会增加成本。因此，对于较短或者数量较少的梁体，更适应于采用现场浇筑。

在该支护结构施工时，可将预制好的冠梁和腰梁钢筋笼吊装放置在预设位置处；在与支撑梁相交的部位处进行连接；然后铺设模板，浇筑混凝土。在支撑梁的其他部位则现场绑扎钢筋，与冠梁和腰梁相交的部位连接好；然后吊装预制好的支撑梁预制梁段；然后铺设模板，浇筑混凝土。

本实施例提供的一种基坑支护结构施工方法，提出预制冠梁和腰梁的钢筋笼，以及将支撑梁分为两部分，一部分通过预制完成；另一部分通过现场浇筑完成。该支护结构施工方法采用预制冠梁和腰梁钢筋笼并进行现场浇筑的方式形成冠梁和腰梁，以及采用预制非节点支撑梁、现浇节点支撑梁二者结合的方式形成支撑梁体系，预制件可与上道工序平行施工，既可节省工期，操作简便，施工速度快；同时通过预制又可对支撑梁的质量及外形尺寸进行更为严格的控制，有利于提高施工质量和效率。

进一步地，在支撑梁中的其他部位与冠梁和腰梁相交处通过钢筋连接好之后，可先对冠梁和腰梁进行浇筑，以尽早为后期锚索拉拔试验等创造条件。

在上述实施例的基础上，进一步地，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制具体包括：对冠梁和腰梁分别进行分段并依次编号，按段进行钢筋笼预制。分段可便于进行预制。依次编号可便于后续按编号进行吊装。

在上述实施例的基础上，进一步地，对冠梁和腰梁分别进行分段具体包括：根据长度、重量、吊装机械设备以及基坑环境因素对冠梁和腰梁分别进行分段，应使得每段冠梁以及每段腰梁能够被吊装机械设备吊装安装。

根据冠梁和腰梁的钢筋笼重量、连接点错开长度、吊重机械设备等因素对腰梁分段编号，进行预制。以便于预制且便于后续吊装安装为目的。

在上述实施例的基础上，进一步地，在对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制之前，还包括：根据预设的支撑梁结构及尺寸，对非节点部位的梁段长度及同一长度梁段的数量进行统计，确定需要预制的梁段的长度以及同一长度梁段的数量。

在上述实施例的基础上，进一步地，对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制具体为：对支撑梁非节点部位中长度大于等于2.5m，且同一长度的数量大于等于10的梁段进行预制。

本实施例以长度2.5m以及数量10根为划分节点，对非节点部位的支撑梁进行区分。该具体划分节点综合考虑了基坑支护系统中支撑梁的情况、现场浇筑所适应的情况以及工厂预制所适应的情况，以此来划分适用于该支撑梁结构，可提高施工效率。

在上述实施例的基础上，进一步地，支撑梁中的其他部位具体包括：支撑梁、冠梁和腰梁中任意至少两根梁相交的节点部位4，长度小于2.5m或者同一长度的数量小于10的非节点部位以及节点部位4的加腋部位。

节点部位4即为支护系统所有梁中任意梁相交的部位，可为两根梁相交的部位，也可为两根以上的梁相交的部位；可为两个支撑梁相交的部位，也可为支撑梁与冠梁或腰梁相交的部位。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例对节点部位4处进行现浇的范围进行了说明。根据节点部位4的复杂程度不一样，其浇筑时具体的范围也应不一样。图3为节点部位4为四肢梁时的示意图，图3中节点部位4处的分支即为梁体。节点部位4为不超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1-1.4m；即此节点部位4处的现浇范围为半径是1-1.4m的圆形范围，该圆形范围以节点部位4的中心点为圆心，向外扩散。

图4为节点部位4为多肢梁时的示意图，图4中节点部位4处的分支同样为梁体。节点部位4为超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1.6-2m；。即此节点部位4处的现浇范围为半径是1.6-2m的圆形范围，该圆形范围以节点部位4的中心点为圆心，向外扩散。节点部位4为四肢梁，即节点部位4从中心向四周具有四个分支。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，支撑梁中预制梁段的两端分别设有凸出榫头2和预留钢筋；凸出榫头2位于预制梁段的端部中间部位，且凸出榫头2在预制梁段端面的面积占比大于1/2，凸出榫头2凸出于预制梁段端面的深度大于等于500mm。可保证预制梁段端部与现浇部位有效的咬合固连，提高连接牢固性。

例如，对于800×800mm（截面尺寸）的梁，凸出榫头2尺寸为500×500×500mm（长×高×深）居中设置，其中，深度为插入现浇部位中的深度；400×800mm的梁，凸出榫头2尺寸为200×500×500mm居中设置；1200×900mm的梁，凸出榫头2尺寸为800×500×500mm居中设置；600×900mm的梁，凸出榫头2尺寸为400×500×500mm居中设置。

对于节点部位4的支撑梁为现浇部位，而预制部位是位于非节点部位，即为两个节点之间相连的一段梁体。在支护系统中有多个现浇部位和多个预制梁段。预制梁段可在支护系统施工之前预制完成。在支护系统施工时，现浇部位通过预制梁段端部预留的纵向钢筋1与预制梁段相连，然后进行浇筑，进而将二者连为一体。同时，预制梁段端部的凸出榫头2插入现浇部位中。

设置凸出榫头2可增加预制梁段与现浇部位之间的咬合力，使二者连接更加牢固稳定，有利于提高整体结构的牢固性。凸出榫头2即为设置在预制梁段端面上的凸块结构，可呈榫头形状，也可为矩形形状或其他。

进一步地，参考图6和图7，预制梁段包括纵向钢筋1，沿纵向钢筋1的长度方向间隔设有多个箍筋3。箍筋3对纵向钢筋1进行固定。然后在纵向钢筋1和箍筋3所围成的范围内进行浇筑形成预制梁段。

在上述实施例的基础上，进一步地，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制以及对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制与基坑土方开挖、桩头处理以及锚索施工工序平行进行。对冠梁和腰梁预制的钢筋笼可在冠梁和腰梁施工之前进行预制完成。对支撑梁中的预制梁段可在支撑梁施工之前进行预制完成。

在上述实施例的基础上，进一步地，在布设冠梁和腰梁的钢筋笼之前还包括：在冠梁和腰梁的垫层上分别铺设沥青油毡层；在对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋之前还包括：在节点部位4的垫层上铺设沥青油毡层。

现有施工中，冠梁、腰梁以及支撑梁的节点部位4浇筑完成在土方下挖后，底部易黏连混凝土块等杂物，这些杂物随时有掉落的风险，对施工人工的安全造成较大影响。

在对冠梁、腰梁以及支撑梁的节点部位4浇筑之前，可在底部垫层的上边铺设沥青油毡层。沥青油毡层可起到有效隔离现浇混凝土与垫层的作用，可防止在现浇梁浇筑过程中黏连垫层中的杂物，保证安全性，且提升观感体验。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种基坑支护结构施工方法具体如下：对于冠梁和腰梁施工过程类似，参考图8，以腰梁为例具体施工过程为：综合考虑长度与重量等因素将腰梁划分为段，依次编号按号吊装。在土方开挖、桩头处理、锚索施工等上道工序作业时，进行腰梁钢筋笼预制施工，在上道工序完成后，即可吊放钢筋笼。在与支撑梁连接、吊筋等施工完毕后，铺设模板，浇筑混凝土。尽早为后期锚索拉拔试验等创造条件。

该预制冠梁和腰梁钢筋笼的施工方法，在土方开挖、桩头处理、锚索施工等上道工序作业时平时施工，节省工期，操作简便。采用预制冠梁和腰梁钢筋笼，吊装后与围护桩、支撑梁组合形成支撑体系。操作简便易行，大大节省了施工工期。

对于支撑梁一般在深基坑中设置两层，上层位置与冠梁相对应，下层位置与腰梁相对应。参考图9，以下层支撑梁为例具体施工过程为：首先在预设的支护系统中将每根支撑梁编号，减去支撑梁中主次梁等节点位置长度，将长度模数多者进行预制。与冠梁连接加腋处、主次梁节点加腋处、一定长度模数梁根数少者均采取现场绑扎的形式。支撑梁中端面尺寸大于预设尺寸的为主梁，小于预设尺寸的为次梁。

在土方开挖时平行进行支撑梁预制，在土方开挖至设计标高后，即可吊装支撑梁。主次梁交接等节点位置由于钢筋交叉较为复杂，采取现浇施工方式。考虑现浇梁与预制梁结合部位咬合力需满足设计要求，将预制梁两端端头设置为凸出榫头2形式，增加与现浇梁之间的咬合力。

该支撑梁施工方法采用预制非节点支撑梁、现浇节点支撑梁，二者结合的方式形成支撑梁体系。采用预制钢筋混凝土梁的施工方法，大大节省了施工工期，并且操作简便，质量观感良好，施工安全。该支撑梁施工方法其一可与土方作业平行施工节省工期，其二预制环撑梁质量、外观控制更为严格，其三吊装施工速度快，其四避免土方下挖后底部黏连混凝土块等其他物块，保证安全。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑支护结构施工方法，其特征在于，包括：

对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制；

对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制；

布设冠梁和腰梁的钢筋笼；

对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋，并在与冠梁和腰梁相连的部位进行钢筋连接；

对冠梁、腰梁以及支撑梁中的其他部位进行现场浇筑施工，且浇筑过程中与支撑梁中的预制梁段相连。

2.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制具体包括：

对冠梁和腰梁分别进行分段并依次编号，按段进行钢筋笼预制。

3.根据权利要求2所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，对冠梁和腰梁分别进行分段具体包括：

根据长度、重量、吊装机械设备以及基坑环境因素对冠梁和腰梁分别进行分段，应使得每段冠梁以及每段腰梁能够被吊装机械设备吊装安装。

4.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，在对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制之前，还包括：

根据预设的支撑梁结构及尺寸，对非节点部位的梁段长度及同一长度梁段的数量进行统计，确定需要预制的梁段的长度以及同一长度梁段的数量。

5.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制具体为：

对支撑梁非节点部位中长度大于等于2.5m，且同一长度的数量大于等于10的梁段进行预制。

6.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，支撑梁中的其他部位具体包括：支撑梁、冠梁和腰梁中任意至少两根梁相交的节点部位，长度小于2.5m或者同一长度的数量小于10的非节点部位以及节点部位的加腋部位。

7.根据权利要求6所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，所述节点部位为不超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1-1.4m；所述节点部位为超过四肢梁时所覆盖范围的半径为1.6-2m。

8.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，支撑梁中预制梁段的两端分别设有凸出榫头和预留钢筋；所述凸出榫头位于预制梁段的端部中间部位，且凸出榫头在预制梁段端面的面积占比大于1/2，凸出榫头凸出于预制梁段端面的深度大于等于500mm。

9.根据权利要求1所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，对冠梁和腰梁分别进行钢筋笼预制以及对支撑梁非节点部位中长度大于预设长度且同一长度的数量大于预设数量的梁段进行预制与基坑土方开挖、桩头处理以及锚索施工工序平行进行。

10.根据权利要求6所述的基坑支护结构施工方法，其特征在于，在布设冠梁和腰梁的钢筋笼之前还包括：在冠梁和腰梁的垫层上分别铺设沥青油毡层；

在对支撑梁中的其他部位进行绑扎钢筋之前还包括：在节点部位的垫层上铺设沥青油毡层。