CN111778990A - 一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法，涉及超深基坑工程施工技术领域，其结构包括基坑，基坑内壁设置有地下连续墙，基坑内水平设置有多个钢支撑；基坑内壁于与钢支撑端部对应位置处设置有部分永久结构，钢支撑的端部与部分永久结构之间连接有临时结构。针对现有技术存在施工工序多、养护时间长、施工速度慢、无法周转利用的问题，本发明的目的是提供一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法，其具有施工速度快、周转使用绿色环保的优点。

Description

一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法

技术领域

本发明涉及超深基坑工程施工技术领域，更具体地说，它涉及一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法。

背景技术

随着城市建设的不断推进，软土地区的建筑基坑或地铁车站的基坑将会越来越深。一般对于软土地区的超深基坑内支撑体系，主要选择刚度较大的现浇混凝土支撑及混凝土围檩，安全、可靠。而钢管支撑由于承载能力较小、刚度较差一般仅用在较浅基坑中。

超深基坑的混凝土支撑及围檩主要有以下不足：

1、结构施工完，混凝土支撑及混凝土围檩只能凿除，不能周转使用，与目前绿色环保的施工理念不符；

2、超深基坑使用的混凝土支撑及混凝土围檩截面尺寸大，拆除难度大，需要用重型机械配合；拆除速度慢，工期受制于劳动力及切割设备的数量。

发明内容

针对现有技术存在施工工序多、养护时间长、施工速度慢、无法周转利用的问题，本发明的目的是提供一种永临结合装配式内支撑体系及施工方法，其具有施工速度快、周转使用绿色环保的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种永临结合装配式内支撑体系，包括基坑，所述基坑内壁设置有地下连续墙，所述基坑内水平设置有多个钢支撑；

所述基坑内壁于与所述钢支撑端部对应位置处设置有部分永久结构，所述钢支撑的端部与所述部分永久结构之间连接有临时结构。

通过上述技术方案，其一，采用钢支撑架设内支撑体系，由于钢支撑为工厂预制加工而成，有利于提高施工效率，缩短工期；其二，采用永临结合的支撑体系，利用其中的部分永久结构，增强内支撑体系的支撑强度和牢固度，有利于基坑施工的安全，再通过临时结构，方便拆卸钢支撑，一方面实现地下内支撑结构件的合理调整、周转和再分配，支撑结构件资源利用更为合理，符合绿色环保的理念，另一方面，可使水平支撑拆除不占用关键工期。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述部分永久结构包括固定于所述地下连续墙内壁的钢板条，所述临时结构架设于所述钢板条上。

通过上述技术方案，采用吊装架设的方式，相比于传统水泥浇筑保养，工序更为简单，施工效率更高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述部分永久结构还包括设置于所述地下连续墙内壁的暗梁，所述暗梁内设置有埋件，所述钢板条的一侧固定于所述埋件上。

通过上述技术方案，有利于钢板条通过埋件更为牢固地与暗梁连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢板条与所述埋件之间固定有用于增强所述钢板条承载强度的加劲板。

通过上述技术方案，加劲板斜设于钢板条与埋件之间，形成稳定的三角支撑结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述临时结构包括固定于所述钢支撑端部的钢箱梁，所述钢箱梁架设于所述钢板条上，所述钢箱梁与所述部分永久结构之间填充设置有连接层。

通过上述技术方案，连接层填充、弥补钢箱梁与部分永久结构之间的尺寸间距，同时起到临时连接的作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢支撑为钢管混凝土杆；

所述钢支撑上设置有切割卸载段，所述钢支撑于所述切割卸载段处设置为中空结构，所述切割卸载段内设置有用于补强的筋板。

通过上述技术方案，使用时，基坑内不同位置处的宽度存在差异，通过切断部分切割卸载段，调整钢支撑的长度，以适应基坑内不同位置所需的不同长度的水平支撑。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基坑内还竖直设置有多根钢管柱，所述钢管柱上固定有用于竖向支托所述钢支撑的钢牛腿。

通过上述技术方案，钢牛腿用于对钢支撑进行竖直方向的支撑，进一步增强内支撑体系的支撑强度。

一种永临结合装配式内支撑体系的施工方法，包括如下步骤：

S1，预制钢管混凝土管，在多节钢管内填充微膨胀、自密实的混凝土，再利用法兰接头连接，制成钢支撑，钢支撑的端部焊接钢箱梁段；

在钢支撑的非标段设置一段切割卸载区段，该区段钢管内部采用筋板代替填充的混凝土；

S2，基坑挖土到支撑底部后，先模板支架施工内衬墙段，并安装埋件和钢筋笼，浇筑混凝土形成暗梁；

S3，焊接钢板条及加劲板至埋件上；

S4，吊装带有钢箱梁段的钢支撑至一对钢板条上；

S5，向钢箱梁与内衬墙之间的间隙填充微膨胀细石混凝土或灌浆料，再于钢箱梁上方向钢板上焊接钢板条；

S6，将多个钢箱梁段首尾焊接，多个钢箱梁段围设于内衬墙内壁,组成钢箱梁叠合混凝土暗梁的钢混凝土组合围檩，形成永临结合装配式内支撑体系。

通过上述技术方案，其一，采用钢支撑架设内支撑体系，由于钢支撑为工厂预制加工而成，有利于提高施工效率，缩短工期；其二，采用永临结合的支撑体系，有利于基坑施工的安全，方便拆卸钢支撑，一方面实现地下内支撑结构件的合理调整、周转和再分配，支撑结构件资源利用更为合理，符合绿色环保的理念，另一方面，可使水平支撑拆除不占用关键工期。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

(1)通过采用钢支撑架设内支撑体系，由于钢支撑为工厂预制加工而成，有利于提高施工效率，缩短工期；

(2)围檩采用永临结合的组合围檩，即永久结构和临时结构组合的组合围檩，有利于基坑施工的安全，方便拆卸钢支撑，一方面实现地下内支撑结构件的合理调整、周转和再分配，支撑结构件资源利用更为合理，符合绿色环保的理念，另一方面，可使水平支撑拆除不占用关键工期；

(3)由于基坑内不同位置处的宽度存在差异，通过设置不同长度的切割卸载段，调整钢支撑的长度，以适应基坑内不同位置所需的不同长度的水平支撑。

附图说明

图1是本实施例的水平截面结构示意图；

图2是本实施例的竖直截面结构示意图；

图3是图2中A部的结构示意图。

附图标记：1、基坑；2、地下连续墙；3、钢支撑；4、钢板条；5、暗梁；6、埋件；7、加劲板；8、钢箱梁；9、连接层；10、切割卸载段；11、钢管柱；12、钢牛腿；13、法兰接头；14、桩基；15、内衬墙；16、首道混凝土支撑；17、钢条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种永临结合装配式内支撑体系，如图1和图2所示，包括基坑1，基坑1内壁设置有地下连续墙2，地下连续墙2于基坑1内固定有首道混凝土支撑16,基坑1内于首道混凝土支撑16下水平设置有多个钢支撑3，钢支撑3的两端分别与地下连续墙2的两侧连接，实现对于基坑1的水平支撑，地下连续墙2内于首道混凝土支撑16以下采用永久和临时结合的装配式内支撑体系，基坑1内壁与钢支撑3端部对应位置处设置有先行完成的部分永久结构，钢支撑3的端部与部分永久结构之间连接有临时结构。

钢支撑3为预先在工厂内加工制成的钢管混凝土杆，故先比于传统的支撑体系，本申请减少了现场保养时间，大大提高施工效率；此外，临时结构用于临时连接，故通过断开临时结构，便于拆下钢支撑3，调整、转移和再分配，提高钢支撑3资源的利用充分度，对于部分永久结构，由于地下连续墙2内壁后续还要浇筑制成完整的内衬墙15，通过将先行完成的部分永久结构浇筑至内衬墙15内，有效避免需要拆除临时结构的麻烦，避免支撑拆除工作占用关键工期。

如图2和图3所示，部分永久结构包括设置于地下连续墙2内壁的暗梁5，暗梁5内预埋有埋件6，埋件6包括固定于暗梁5端部的钢板，钢板的一侧固定有多个预埋钢筋，预埋钢筋预埋设置于暗梁5内，暗梁5内还预埋有延伸钢筋，延伸钢筋的两端均延伸出暗梁5，用于后续预埋设置于内衬墙15内，钢板远离预埋钢筋的一侧水平焊接固定有钢板条4，钢板条4与埋件6之间固定有用于增强钢板条4承载强度的加劲板7。

临时结构包括固定于钢支撑3端部的钢箱梁8，钢箱梁8架设于钢板条4上，钢箱梁8与部分永久结构之间填充设置有连接层9，连接层9为填充至钢箱梁8与钢板间的细石混凝土或灌浆料，使用时，由于钢支撑3架设于一对暗梁5上的钢板条4上，实现装配式施工，施工效率高；此外，通过将连接层9断裂，即可实现钢支撑3的拆卸、周转和再分配。

钢支撑3上设置有切割卸载段10，钢支撑3于切割卸载段10处设置为中空结构，切割卸载段10内设置有用于补强的筋板，用于确保钢支撑3于切割卸载段10的承载强度。使用时，基坑1内不同位置处的宽度存在差异，通过设置不同长度的切割卸载段10，调整钢支撑3的长度，以适应基坑1内不同位置所需的不同长度的水平支撑。

基坑1底部设置有多个桩基14，桩基14内预埋连接有多根钢管柱11，多根钢管柱11竖直设置于基坑1内，钢管柱11上固定有用于竖直支托钢支撑3的钢牛腿12。

一种永临结合装配式内支撑体系的施工方法，包括如下步骤：

S1，预制钢管混凝土管，在多节钢管内填充微膨胀、自密实的混凝土，再利用法兰接头13连接，制成钢支撑3，支撑杆的端部焊接钢箱梁8段；

在钢支撑3的非标段设置一段切割卸载区段，该区段钢管内部采用筋板代替填充的混凝土，便于后期拆除，改变钢支撑3的长度,以适应基坑1宽度不同的位置处；

S2，基坑1挖土到支撑底部后，先模板支架施工支撑位置对应的内衬墙15，并安装埋件6和钢筋笼，浇筑混凝土形成暗梁5；

S3，焊接钢板条4及加劲板7至埋件6上；

S4，吊装带有钢箱梁8段的钢支撑3至一对钢板条4上；

S5，钢箱梁8与内衬墙15之间的间隙填充微膨胀细石混凝土或灌浆料，再于钢箱梁8上方向钢板上焊接钢条17；

S6，将多个钢箱梁8段首尾焊接，多个钢箱梁8段围设于内衬墙15内壁,组成钢箱梁8叠合混凝土暗梁5的钢混凝土组合围檩，形成永临结合装配式内支撑体系。

综上所述：

本实施例中设计了永临结合装配式内支撑体系，其中主要支撑杆件采用工厂预制的钢管混凝土支撑，钢管混凝土支撑的刚度与现浇混凝土支撑匹配，又具有钢管支撑可周转的绿色环保理念；

钢管混凝土支撑采用工厂预制，减少了现场养护时间；

钢管混凝土支撑考虑到后期拆除，在非标段设置一段切割卸载区段，该区段钢管内部采用筋板代替填充的混凝土；

采用部分永久结构和临时结构组合，提前施工，使用部分内衬墙15结构，降低钢箱梁8的用量，大大降低了施工的造价，同时避免了后期的拆除。并通过利用回筑的地下结构合理的设置换撑，调整基坑1围护体的支撑点，实现围护体应力的安全有序的调整、转移和再分配，达到各个阶段基坑1变形的控制要求。

由于与钢管混凝土相连的钢围檩段已经施工完成，水平支撑不影响部分永久结构施工，一方面可使水平支撑拆除不占用关键工期，另一方面水平支撑拆除的推迟，更有利于基坑1施工的安全。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种永临结合装配式内支撑体系，包括基坑（1），其特征在于，所述基坑（1）内壁设置有地下连续墙（2），所述基坑（1）内水平设置有多个钢支撑（3）；

所述基坑（1）内壁于与所述钢支撑（3）端部对应位置处设置有先行完成的部分永久结构，所述钢支撑（3）的端部与所述部分永久结构之间连接有临时结构。

2.根据权利要求1所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述部分永久结构包括固定于所述地下连续墙（2）内壁的钢板条（4），所述临时结构架设于所述钢板条（4）上。

3.根据权利要求2所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述部分永久结构还包括设置于所述地下连续墙（2）内壁的暗梁（5），所述暗梁（5）内设置有埋件（6），所述钢板条（4）的一侧固定于所述埋件（6）上。

4.根据权利要求3所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述钢板条（4）与所述埋件（6）之间固定有用于增强所述钢板条（4）承载强度的加劲板（7）。

5.根据权利要求2所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述临时结构包括固定于所述钢支撑（3）端部的钢箱梁（8），所述钢箱梁（8）架设于所述钢板条（4）上，所述钢箱梁（8）与所述部分永久结构之间填充设置有连接层（9）。

6.根据权利要求1所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述钢支撑（3）为钢管混凝土杆；

所述钢支撑（3）上设置有切割卸载段（10），所述钢支撑（3）于所述切割卸载段（10）处设置为中空结构，所述切割卸载段（10）内设置有用于补强的筋板。

7.根据权利要求1所述的一种永临结合装配式内支撑体系，其特征在于，所述基坑（1）内还竖直设置有多根钢管柱（11），所述钢管柱（11）上固定有用于竖向支托所述钢支撑（3）的钢牛腿（12）。

8.一种永临结合装配式内支撑体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，预制钢管混凝土管，在多节钢管内填充微膨胀、自密实的混凝土，再利用法兰接头（13）连接，制成钢支撑（3），钢支撑（3）的端部焊接钢箱梁（8）；

在钢支撑（3）的非标段设置一段切割卸载区段，该区段钢管内部采用筋板代替填充的混凝土；

S2，基坑（1）挖土到支撑底部后，先模板支架施工支撑位置对应的内衬墙（15），并安装埋件（6）和钢筋笼，浇筑混凝土形成暗梁（5）；

S3，焊接钢板条（4）及加劲板（7）至埋件（6）上；

S4，吊装带有钢箱梁（8）段的钢支撑（3）至一对钢板条（4）上；

S5，钢箱梁（8）与内衬墙（15）之间的间隙填充微膨胀细石混凝土或灌浆料，再于钢箱梁（8）上方向钢板上焊接钢条（17）；

S6，将多个钢箱梁（8）段首尾焊接，多个钢箱梁（8）段围设于内衬墙（15）内壁,组成钢箱梁（8）叠合混凝土暗梁（5）的钢混凝土组合围檩，形成永临结合装配式内支撑体系。

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