CN112779914A - 一种斜撑结构及其在基坑中组合支撑的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种斜撑结构及其在基坑中组合支撑的施工方法，第一斜撑组件和第二斜撑组件关于基坑的中轴线对称，对基坑侧壁起到抵挡横向土压力的作用。通过在支护桩上施工冠梁，在传力桩上施工暗梁，斜撑的一端与冠梁连接，另一端与暗梁连接，斜撑可拆卸。当支护桩、传力桩施工完毕并达到设计强度，盆式开挖至坑底标高，开槽施工暗梁及配筋垫层后，直接将斜撑与暗梁和冠梁连接，在基坑开挖至坑底且底板及传力带施工完毕并达到设计强度后，拆除斜撑，使斜撑可以重复利用，提高了斜撑的利用率。解决了普通支撑一次性材料浪费问题，相对于普通斜撑，无需另外设置后浇带，结构施工方便，斜撑只在周边设置，开挖方便，加快了土方开挖的进度。

Description

一种斜撑结构及其在基坑中组合支撑的施工方法

技术领域

本发明实施例涉及建筑基坑工程技术领域，具体涉及一种斜撑结构及其在基坑中组合支撑的施工方法。

背景技术

建筑基坑是指为建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。它是一个临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础与地下室的施工得以按照设计所指定的深度进行施工。基坑工程常采用的支撑体系大部分都为水平支撑，但水平支撑往往杆件过于密集，造成基坑内挖土空间较小，造价高且工期较长；后来为了方便出土及减少造价，就出现了斜抛撑工艺，即采用中心盆式开挖放坡至坑底，待中心的底板(带牛腿)施工后，再分段开槽施工斜抛撑，待斜抛撑形成后，再开挖周边留土，但此工艺需另设置后浇带，需与结构设计沟通后浇带的留设位置，结构施工较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜撑结构及其基坑中组合支撑的施工方法，斜撑采用钢管或型钢无需养护，节约了普通钢筋混凝土支撑的养护时间，且通过可拆卸连接结构使得斜撑可以重复利用，解决了普通支撑的一次性材料浪费问题，相对于普通斜抛撑，无需另外设置后浇带，结构施工方便，斜撑只在周边设置，土方开挖方便，加快了土方开挖的进度。

本发明实施例提供一种斜撑结构，应用于基坑工程，包括：第一斜撑组件和第二斜撑组件；

所述第一斜撑组件包括：冠梁、暗梁、多个支护桩、多个传力桩和多个斜撑；

多个所述支护桩沿基坑的一侧侧壁施工，所述支护桩从地表面向下施工；

所述冠梁位于多个所述支护桩的顶部；

多个所述传力桩位于所述基坑内，多个所述传力桩间隔排列，所述传力桩桩顶标高位于基坑底部；

所述暗梁位于多个所述传力桩的顶部；

所述斜撑的一端与所述冠梁固定连接，所述斜撑的另一端与所述暗梁固定连接，所述斜撑用以连接所述支护桩和所述传力桩；

所述第一斜撑组件与所述第二斜撑组件关于基坑的中轴线对称。

建筑基坑是指为建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。它是一个临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础与地下室的施工得以按照设计所指定的深度进行施工，第一斜撑组件和第二斜撑组件关于基坑的中轴线对称，对基坑侧壁的土起到抵挡横向土压力的作用。通过在支护桩上施工冠梁，在传力桩上施工暗梁，斜撑的一端与冠梁上的连接板固定连接，另一端与暗梁上的预埋件固定连接，使斜撑能够可拆卸。当支护桩和传力桩施工完毕并达到设计强度，周边留土，中心盆式开挖至坑底标高，开槽施工暗梁及配筋垫层并达到设计强度后，直接将斜撑与暗梁的预埋件和冠梁的连接板连接并施加预应力，在周边留土开挖至坑底，施工底板及传力带，待底板及传力带达到设计强度后，即刻拆除斜撑，使斜撑可以重复利用，提高了斜撑的利用率。解决了普通支撑的一次性材料浪费问题，相对于普通斜撑，无需另外设置后浇带，结构施工方便，斜撑只在周边设置，土方开挖方便，加快了土方开挖的进度。

在一种可行的方案中，该斜撑结构还包括：连接板和多个螺栓；

所述连接板包括：底面和侧面，所述底面和所述侧面呈钝角；

所述连接板的底面固定在所述冠梁上，所述连接板的侧面设有两个通孔，所述多个螺栓穿过所述通孔与所述斜撑固定。

在冠梁上设置连接板，连接板对冠梁和斜撑起到连接的作用。

在一种可行的方案中，该斜撑结构还包括：配筋垫层；

所述配筋垫层铺设所述暗梁的表面，所述配筋垫层用于增加受力面积。

配筋垫层位于基底的表面，可以使其表面平整便于在上面进行后续绑扎钢筋等施工，也起到了增加基坑底部受力面积的作用。

在一种可行的方案中，该斜撑结构还包括：多个预埋件；

多个所述预埋件位于所述配筋垫层上，所述预埋件与所述斜撑固定连接，所述斜撑通过所述预埋件固定在所述暗梁上。

预埋件的一端与暗梁连接，另一端与斜撑连接，可在暗梁和斜撑之间起到连接作用。

在一种可行的方案中，该斜撑结构的斜撑的材质为型钢或钢管。

钢管或型钢结构自重轻，造价低，塑性和柔韧性好，结构稳定性高，且便于机械加工、结构连接和安装。

本发明实施例提供一种基坑中组合支撑的施工方法，用于施工如权利要求1所述的斜撑结构，包括以下步骤：

S10、先施工各所述支护桩，从地表面向下施工，且各所述支护桩之间间隔设置；

S20、距离所述支护桩的预设位置处，施工所述传力桩，从地面向下施工，桩顶标高位于坑底；

S30、所述支护桩养护至设计的强度后，进入步骤S40；

S40、将所述暗梁在所述传力桩的上方施工，所述预埋件固定在所述暗梁的上方；

S50、所述暗梁养护至设计强度后，进入步骤S60；

S60、所述冠梁在所述支护桩的顶部施工，所述连接板固定在所述冠梁的上方，在周边留土，所述斜撑开槽施工，所述斜撑的一端与所述冠梁上的连接板固定连接，所述斜撑的另一端与所述暗梁上的预埋件固定连接；

S70、斜撑施工完毕并施加预应力后，周边留土开挖至坑底，施工底板及传力带，待底板及传力带达到设计强度后，将所述斜撑分别从所述冠梁的所述连接板和所述暗梁的所述预埋件上拆除下来，回收。

按照以上步骤加快了基坑的开挖进度，以及地下结构的建设，节省了建筑工程的时间和经费，且使斜撑能够重复利用，相对于普通斜抛撑，无需另外设置后浇带，结构施工方便，斜撑只在周边设置，土方开挖方便，加快了土方开挖的进度。

在一种可行的方案中，该基坑中组合支撑的施工方法中所述步骤S30具体包括以下步骤：

S301、盆式开挖至坑底标高，直至周边留土；

S302、基坑中心开挖区域施工配筋垫层。

先施工传力桩，再盆式开挖，开槽施工暗梁，设置配筋垫层，也增加受力面积。

在一种可行的方案中，该基坑中组合支撑的施工方法中所述步骤S90具体包括以下步骤：

S901、在基坑的所述支护桩之间施工地下室及顶板；

S902、在所述支护桩和所述地下室外墙之间回填土方。

将地下结构建造好后，在支护桩和地下结构之间回填土方，及时回填土方减少了基坑的不确定性因素。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的基坑俯视图；

图2为本发明实施例中的斜撑搭建状态图；

图3为本发明实施例中的斜撑拆除后完工图。

图中标号：

1、第一斜撑组件；11、冠梁；12、暗梁；13、支护桩；14、传力桩；15、斜撑；2、第二斜撑组件；3、连接板；4、配筋垫层；5、预埋件；6、周边留土；7、垫层；8、底板；9、底板传力带；10、地下室外墙；101、顶板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

基坑工程常采用斜抛撑工艺，即采用中心盆式开挖放坡至坑底，待中心的底板施工后，再分段开槽施工斜抛撑，待斜抛撑形成后，再开挖周边留土，但此工艺需另设置后浇带，需与结构设计沟通后浇带的留设位置，结构施工较麻烦。

本发明中的斜撑15结构，应用于基坑工程，包括：第一斜撑组件1和第二斜撑组件2。由于基坑是在地表面向下开挖坑，所以最终形成的坑体是四面围土，环形设置，在本发明中，第一斜撑组件1和第二斜撑组件2以基坑的中轴线为基准两端对称，所以第一斜撑组件1和第二斜撑组件2是相同的。由于基坑四面环土，所以图中未标明另外相对称的两侧也是由斜撑组件来抵持基坑侧壁的土压力，方便后续的基坑工程的继续进行。

第一斜撑组件1包括：冠梁11、暗梁12、多个支护桩13、多个传力桩14和多个斜撑15。

支护桩13可采用钻孔灌注桩、工法桩等，支护桩13间隔排列成一列位于基坑的侧壁处，支护桩13的作用主要是起到挡土的作用。冠梁11一般是钢筋混凝土梁，位于支护桩13的顶部将所有的支护桩13连在一起，使支护桩13形成一个整体，共同受力，且通过预埋件5与钢支撑的连接，冠梁11在施工时必须凿除桩顶的浮浆等。传力桩14桩顶标高位于基坑的底面，由于基坑的底面会低于地面，所以传力桩14的会低于支护桩13。传力桩14之间同样等间隔分布如2米，暗梁12呈长条状，且暗梁12固定在传力桩14的上方，将传力桩14的顶部连接起来，暗梁12和冠梁11相互平行状态。斜撑15的一端与冠梁11固定连接，且连接位置位于冠梁11的侧面，另一端与暗梁12固定连接，且连接位置位于暗梁12的顶部。由于传力桩14的高度低于支护桩13，所以当斜撑15固定在暗梁12和冠梁11之间时，为倾斜状态。斜撑15的材质为钢管和型钢，质量轻且不需要养护，当支护桩13和传力桩14施工完毕并达到设计强度时，周边留土，中心盆式开挖至坑底标高，开槽施工暗梁12及配筋垫层4并达到设计强度后，即可将斜撑15与冠梁11和暗梁12连接，斜撑15施工完毕并施加预应力后，周边留土6开挖至坑底，施工底板8及底板传力带9，待底板8及底板传力带9达到设计强度后拆除斜撑15，可直接从暗梁12和冠梁11处拆下，方便拆卸，斜撑15可重复利用。

通过上述内容不难发现，本发明的建筑基坑是在地面往下挖土，所以会形成四面环土的情况，第一斜撑组件1和第二斜撑组件2关于基坑的中轴线对称，对基坑侧壁的土起到抵挡横向土压力的作用。通过在支护桩13上施工冠梁11，在传力桩14上施工暗梁12，斜撑15的一端与冠梁11固定连接，另一端与暗梁12固定连接，使斜撑15能够可拆卸。当支护桩13、传力桩14施工完毕并达到设计强度，周边留土6，中心盆式开挖至坑底标高，开槽施工暗梁12及配筋垫层4并达到设计强度后，直接将斜撑15与暗梁12和冠梁11连接，在斜撑15施工完毕并施加预应力后，周边留土6开挖至坑底，施工底板8及底板传力带9，待底板8及底板传力带9达到设计强度后，可拆除斜撑15，使斜撑15可以重复利用，提高了斜撑15的利用率。解决了普通支撑的一次性材料浪费问题，相对于普通斜撑15，无需另外设置后浇带，结构施工方便，斜撑15只在周边设置，土方开挖方便，加快了土方开挖的进度。

可选地，本实施例中，还包括：连接板3和多个螺栓。连接板3设置在冠梁11上，通过连接板3将斜撑15和冠梁11活动连接。连接板3的底面固定在冠梁11的表面，侧面位于传力桩14所在的方向，底面和侧面形成钝角以满足斜撑15固定时的倾斜状态。在侧面上设有两个通孔，两个螺栓穿过两个通过将L型连接板3和斜撑15固定。支护桩13、传力桩14施工完毕并达到设计强度，周边留土，中心盆式开挖至坑底标高，开槽施工暗梁12及配筋垫层4并达到设计强度后，直接将斜撑15与暗梁12和冠梁11连接，斜撑15施工完毕并施加预应力后，周边留土开挖至坑底，施工底板8和底板传力带9，待底板8及传力带9达到设计强度后，直接将斜撑15拆除，留下冠梁11和暗梁12。

可选地，本实施例中，还包括：配筋垫层4，配筋垫层4位于基坑底部表面，作用是增加受力面积，且可以使表面平整便于在上边做后续绑扎钢筋等措施，同时也保护了基坑表面不被破坏，增加了后续基坑的稳定性。

可选地，本实施例中，好包括：多个预埋件5，在配筋垫层4上设有多预埋件5。预埋件5和斜撑15固定连接，且预埋件5固定在暗梁12上，用于连接暗梁12和斜撑15。通过预埋件5方便斜撑15拆卸，维持了斜撑15的可循环利用。

本发明中的斜撑15结构，基坑中组合支撑的施工方法，用于施工斜撑15结构，包括以下步骤：

S10、本基坑挖深一般采用钻孔灌注桩或工法桩和斜支撑的形式，在最初还未挖基坑时，支护桩13从地表面向下先施工，每个支护桩13之间等间隔设置如1米设置，直径0.6～1.1米的钻孔灌注桩可用于深7～13米的基坑支护，单层地下室常用直径0.8～1.2米的人工挖孔灌注桩做支护结构。

S20、根据基坑开挖深度，确定周边留土宽度和传力桩14的位置，例如距离留土平台4米，放坡宽度8米，传力桩14与支护桩13距离15米，传力桩14从地表面向下施工，每个传力桩14等间隔设置例如2米，且排成一列；

S30、凿去桩顶的浮浆、松散或破损部分，桩顶表面应平整干净、无积水且桩轴线基本垂直，受检桩的强度等级最低为C30，且不宜超过C40，如果强度值满足此范围则进行下一步。

S40、多个传力桩14并列设置，暗梁12呈长条状，在传力桩14的上方施工，且将传力桩14连成一个整体，在暗梁12的上方固定有预埋件5，预埋件5的一端与暗梁12固定，另一端与斜撑15固定连接，预埋件5起到连接斜撑15和暗梁12的作用。

S50、检测暗梁12的强度是否达到要求，如果暗梁12的强度达到设计要求，即可进入到下一步；

S60、在基坑周边留土区域，即斜撑15位置的留土，开槽施工这些斜撑15，斜撑15一端与暗梁12上的预埋件5固定，一端与冠梁11上的连接板3固定，间隔设置斜撑15。

S70、将斜撑15施工好并施加预应力后，开始开挖周边留土6，此时由于斜撑15对支护桩13和传力桩14起到了连接作用，可以抵抗支护桩13外侧的横向土压力，当周边留土6开挖至坑底，施工底板8及底板传力带9，待底板8及传力带9达到设计强度后，将斜撑15从预埋件5和冠梁11上拆卸下来，留着下次使用，实现了斜撑15的重复利用。

可选地，本实施例中，S30步骤还包括：

S301、周边留土6，盆式开挖至坑底，施工暗梁12；

S302、在暗梁上施工配筋垫层4，增加受力面积。

可选地，本实施例中，S90具体还包括以下步骤：

S901、在基坑中相对应的支护桩13之间施工地下室外墙10和顶板101；

S902、在支护桩13和地下室外墙10之间的空隙处回填土。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种斜撑结构，应用于基坑工程，其特征在于，包括：第一斜撑组件和第二斜撑组件；

所述第一斜撑组件包括：冠梁、暗梁、多个支护桩、多个传力桩和多个斜撑；

多个所述支护桩沿基坑的一侧侧壁施工，所述支护桩从地表面向下施工；

所述冠梁位于多个所述支护桩的顶部；

多个所述传力桩位于所述基坑内，多个所述传力桩间隔排列，所述传力桩桩顶标高位于基坑底部；

所述暗梁位于多个所述传力桩的顶部；

所述斜撑的一端与所述冠梁固定连接，所述斜撑的另一端与所述暗梁固定连接，所述斜撑用以连接所述支护桩和所述传力桩；

所述第一斜撑组件与所述第二斜撑组件关于基坑的中轴线对称。

2.如权利要求1所述的一种斜撑结构，其特征在于，还包括：连接板和多个螺栓；

所述连接板包括：底面和侧面，所述底面和所述侧面呈钝角；

所述连接板的底面固定在所述冠梁上，所述连接板的侧面设有两个通孔，所述多个螺栓穿过所述通孔与所述斜撑固定。

3.如权利要求1所述的一种斜撑结构，其特征在于，还包括：配筋垫层；

所述配筋垫层铺设所述暗梁的表面，所述配筋垫层用于增加受力面积。

4.如权利要求3所述的斜撑结构，其特征在于，还包括：多个预埋件；

多个所述预埋件位于所述配筋垫层上，所述预埋件与所述斜撑固定连接，所述斜撑通过所述预埋件固定在所述暗梁上。

5.如权利要求1所述的斜撑结构，其特征在于，所述斜撑的材质为型钢或钢管。

6.一种基坑中组合支撑的施工方法，用于搭建如权利要求1所述的斜撑结构，其特征在于，包括以下步骤：

S10、先施工各所述支护桩，从地表面向下施工，且各所述支护桩之间间隔设置；

S20、距离所述支护桩的预设位置处，施工所述传力桩，从地面向下施工，桩顶标高位于坑底；

S30、所述支护桩养护至设计的强度后，进入步骤S40；

S40、将所述暗梁在所述传力桩的上方施工，所述预埋件固定在所述暗梁的上方；

S50、所述暗梁养护至设计强度后，进入步骤S60；

S60、所述冠梁在所述支护桩的顶部施工，所述连接板固定在所述冠梁的上方，在周边留土，所述斜撑开槽施工，所述斜撑的一端与所述冠梁上的连接板固定连接，所述斜撑的另一端与所述暗梁上的预埋件固定连接；

S70、所述斜撑施工完毕并施加预应力后，周边留土开挖至坑底，施工底板及传力带，待底板及传力带达到设计强度后，将所述斜撑分别从所述冠梁的所述连接板和所述暗梁上的所述预埋件上拆除下来，回收。

7.如权利要求6所述的基坑中组合支撑的施工方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括以下步骤：

S301、盆式开挖至坑底标高，直至周边留土；

S302、基坑中心开挖区域施工配筋垫层。

8.如权利要求6所述的基坑中组合支撑的施工方法，其特征在于，所述步骤S90具体包括以下步骤：

S901、在基坑的所述支护桩之间施工地下室外墙及顶板；

S902、在所述支护桩和所述地下室外墙之间回填土方。

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