CN112942377A - 一种新型支撑抗剪结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及施工技术领域，具体涉及一种新型支撑抗剪结构及其施工方法，施工方法包括施工第一支护桩；施工第二支护桩；施工冠梁；施工桩顶盖板；施工腰梁；施工支撑梁；施工地下室结构和换撑梁；拆除支撑梁，并回填基坑肥槽。该新型支撑抗剪结构包括埋设于高地势区域的第一支护桩、埋设于低地势区域的第二支护桩和第三支护桩以及两侧分别设于第二支护桩和第三支护桩顶部的桩顶盖板，所述第二支护桩设于第一支护桩和第三支护桩之间，所述第二支护桩的顶部和第三支护桩的顶部与低地势区域的地面等高，所述桩顶盖板和第一支护桩的桩身之间连接有支撑梁。该结构及施工方法可以用于场地高差大、周边环境复杂、对基坑变形控制要求高的基坑支护工程。
Description
技术领域
本发明涉及施工技术领域，具体涉及一种新型支撑抗剪结构及其施工方法。
背景技术
目前，常用的基坑支护结构主要分为坡率法、土钉墙、排桩结构、桩锚结构、双排桩结构、桩撑结构等。而在市区内进行基坑支护设计时，由于场地空间有限，周边环境复杂，对基坑的变形要求也越来越高，基坑支护结构除了稳定性控制以外，还需要变形控制，坡率法和土钉墙就无法满足深基坑变形要求。而当基坑临近建筑物等重要保护对象，且无法设置锚索时，常规做法多为排桩结构、桩撑结构、双排桩结构。排桩结构多适用于5m以下深的基坑，而双排桩结构一般适用于10m深左右的基坑，当基坑深度大于10m时，需采用支撑结构。当基坑两侧地势不同、存在较大高差时，且必须采用支撑结构时，为控制地势高区域灌注桩悬臂高度，防止变形太大，需适当提高支撑标高，因此会导致在地势较低的区域，内撑梁高出外部地面，使支撑两侧土压力不平衡，支撑的轴力对于地势低区域的灌注桩会产生较大的水平剪力和弯矩，常规的支撑结构无法满足基坑受力和变形的控制要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种新型支撑抗剪结构的施工方法，工序较为简单，施工方便，可以用于场地高差大、周边环境复杂、对基坑变形控制要求高的基坑支护工程。
本发明的第二目的在于提供一种新型支撑抗剪结构，可以用于场地高差大、周边环境复杂、对基坑变形控制要求高的基坑支护工程。
本发明的第一目的通过以下技术方案实现：
一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其包括如下施工步骤：
步骤一、施工第一支护桩：在高地势区域钻第一钻孔，成孔后，将钢筋笼吊放入第一钻孔内，钢筋笼的顶部与第一钻孔的顶部等高，钢筋笼的纵筋顶部预留出长度不小于冠梁高度的第一钢筋接头，然后向第一钻孔内浇筑混凝土至第一钢筋接头的底部，形成第一支护桩；
步骤二、施工第二支护桩：在低地势区域钻第二钻孔和第三钻孔，第二钻孔和第三钻孔间隔设置，且第二钻孔位于第三钻孔和第一钻孔之间，成孔后，分别将钢筋笼吊放入第二钻孔和第三钻孔内，钢筋笼纵筋顶部的钢筋接头位于第二钻孔和第三钻孔外，向第二钻孔和第三钻孔内浇筑混凝土至地面位置，形成第二支护桩和第三支护桩；
步骤三、施工冠梁：凿除第一支护桩桩顶的浮浆，对位于第一支护桩顶部的钢筋接头进行除锈并掰直，然后在钢筋接头处绑扎冠梁钢筋，接着根据冠梁形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成冠梁；
步骤四、施工桩顶盖板：凿除第二支护桩和第三支护桩桩顶的浮浆，对位于第二支护桩顶部和第三支护桩顶部的钢筋接头进行除锈并掰直，在位于第二支护桩顶部和第三支护桩顶部的钢筋接头处绑扎桩顶盖板钢筋，并在第二支护桩顶部靠近第一支护桩的一侧预留钢筋接头，接着根据桩顶盖板的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成连接第一支护桩顶部和第二支护桩顶部的桩顶盖板；
步骤五、施工腰梁：在第一支护桩与桩顶盖板等高的桩身位置进行植筋，然后在植筋处绑扎腰梁钢筋，并在腰梁钢筋靠近第二支护桩的一侧预留钢筋接头，接着根据腰梁的形状进行支模并浇筑混凝土，形成腰梁；
步骤六、施工支撑梁：在腰梁处的钢筋接头以及桩顶盖板处预留的钢筋接头之间绑扎支撑梁钢筋，然后根据支撑梁的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成支撑梁；
步骤七、施工地下室结构和换撑梁：在支撑梁的下方挖出地下室基坑，根据地下室结构的设计要求在基坑内绑扎地下室结构的钢筋，在地下室结构的钢筋和第一支护桩的桩身之间以及在地下室结构的钢筋和第二支护桩的桩身之间施工换撑梁，地下室结构和换撑梁同步支模浇筑混凝土；
步骤八、拆除支撑梁，并回填基坑肥槽。
其中，步骤一中，在钻第一钻孔前，先整平施工场地，并在高地势区域靠近低地势区域的一侧回填泥土或砂砾形成桩机施工作业平台，接着采用旋挖机钻第一钻孔。
其中，步骤四中，当桩顶盖板施工完成后，挖除高地势区域回填形成的施工作业平台。
其中，步骤七中，施工换撑梁的方法具体为：在第一支护桩要施工换撑梁处以及在第二支护桩要施工换撑梁处进行植筋，然后在植筋处绑扎换撑梁钢筋，接着根据换撑梁的结构进行支模并向模内浇筑混凝土，形成换撑梁，所述换撑梁的一端连接地下室结构的墙壁。
其中，所述换撑梁设置有多个，多个所述换撑梁沿着地下室结构的墙壁从上到下间隔设置。
其中，步骤八中，采用绳锯法分区分段切除支撑梁。
其中，回填基坑肥槽时，通过向第一支护桩和地下室结构墙壁之间以及第二支护桩和地下室结构墙壁之间填充回填料。
本发明的第二目的通过以下技术方案实现：
一种新型支撑抗剪结构，其包括埋设于高地势区域的第一支护桩、埋设于低地势区域的第二支护桩和第三支护桩以及两侧分别设于第二支护桩和第三支护桩顶部的桩顶盖板，所述第二支护桩设于第一支护桩和第三支护桩之间，所述第二支护桩的顶部和第三支护桩的顶部与低地势区域的地面等高，所述桩顶盖板和第一支护桩的桩身之间连接有支撑梁，所述第一支护桩和第二支护桩之间设置有地下室结构。
其中，所述第一支护桩上部设有冠梁，所述冠梁的上表面与高地势区域的地面等高。
其中，所述支撑梁和第一支护桩之间设有腰梁。
本发明的有益效果是：
本发明通过在低地势区域设置第二支护桩和第三支护桩，并在第二支护桩和第三支护桩的顶部利用桩顶盖板连接，形成一个整体的抗剪结构受力体系，以满足支撑标高抬高后，不平衡推力造成的水平剪力和弯矩作用，不仅解决了土方开挖时灌注桩悬臂高、两侧土压力不平衡和变形大等问题，还能有效地解决拆换撑时灌注桩悬臂高等问题。
本结构占地面积小，为支模现浇结构，质量可控，不仅能节约基坑支护成本和工期，还能最大程度为建筑规划的实现创造条件，环保和节能效果较好，资源利用效率高。
本结构是根据工程实践所创新实施的一种新的支撑抗剪结构，能综合解决场地高差大、受力条件复杂、变形控制严格等实际问题，结构设置合理，安全可靠。本结构工序较为简单，施工方便，易于推广使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1的施工第一支护桩、第二支护桩和第三支护桩的施工结构示意图；
图2是本发明实施例1施工桩顶盖板和冠梁时的施工结构示意图；
图3是本发明实施例1施工支撑梁和腰梁时的施工结构示意图；
图4是本发明实施例1施工地下室结构和换撑梁时的施工结构示意图；
图5是本发明实施例1拆除支撑梁和回填基坑肥槽后的施工结构示意图；
图6是本发明实施例2的结构示意图。
附图标记说明：1、高地势区域；2、第一支护桩；3、低地势区域；4、第二支护桩；5、第三支护桩；6、桩顶盖板；7、支撑梁；8、地下室结构；9、冠梁；10、腰梁；11、基坑底；12、地下室墙；13、顶板；14、换撑梁；16、钢筋接头；17、施工作业平台；18、基坑肥槽。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其包括如下施工步骤：
步骤一、施工第一支护桩2：如图1所示，先整平施工场地，并在高地势区域1靠近低地势区域3的一侧回填泥土或砂砾形成桩机施工作业平台17，接着采用旋挖机钻第一钻孔，成孔后，将钢筋笼吊放入第一钻孔内，钢筋笼的顶部与第一钻孔的顶部等高，钢筋笼的纵筋顶部预留出长度不小于冠梁9高度的第一钢筋接头16，然后向第一钻孔内浇筑混凝土至第一钢筋接头16的底部，形成第一支护桩2；
步骤二、施工第二支护桩4：如图1所示，在低地势区域3钻第二钻孔和第三钻孔，第二钻孔和第三钻孔间隔设置，且第二钻孔位于第三钻孔和第一钻孔之间，成孔后，分别将钢筋笼吊放入第二钻孔和第三钻孔内，钢筋笼纵筋顶部的钢筋接头16位于第二钻孔和第三钻孔外，向第二钻孔和第三钻孔内浇筑混凝土至地面位置，形成第二支护桩4和第三支护桩5；
步骤三、施工冠梁9：如图2所示，凿除第一支护桩2桩顶的浮浆，对位于第一支护桩2顶部的钢筋接头16进行除锈并掰直，然后在钢筋接头16处绑扎冠梁9钢筋，接着根据冠梁9形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成冠梁9；
步骤四、施工桩顶盖板6：如图2所示，凿除第二支护桩4和第三支护桩5桩顶的浮浆，对位于第二支护桩4顶部和第三支护桩5顶部的钢筋接头16进行除锈并掰直，在位于第二支护桩4顶部和第三支护桩5顶部的钢筋接头16处绑扎桩顶盖板6钢筋，并在第二支护桩4顶部靠近第一支护桩2的一侧预留钢筋接头16，接着根据桩顶盖板6的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成连接第一支护桩2顶部和第二支护桩4顶部的桩顶盖板6；当桩顶盖板6施工完成后，挖除高地势区域1回填形成的施工作业平台17。
步骤五、施工腰梁10：如图3所示，在第一支护桩2与桩顶盖板6等高的桩身位置进行植筋，然后在植筋处绑扎腰梁10钢筋，并在腰梁10钢筋靠近第二支护桩4的一侧预留钢筋接头16，接着根据腰梁10的形状进行支模并浇筑混凝土，形成腰梁10；
步骤六、施工支撑梁7：如图3所示，在腰梁10处的钢筋接头16以及桩顶盖板6处预留的钢筋接头16之间绑扎支撑梁7钢筋，然后根据支撑梁7的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成支撑梁7；
步骤七、施工地下室结构8和换撑梁14：如图4所示，在支撑梁7的下方挖出地下室基坑，根据地下室结构8的设计要求在基坑内绑扎地下室结构8的钢筋，在地下室结构8的钢筋和第一支护桩2的桩身之间以及在地下室结构8的钢筋和第二支护桩4的桩身之间施工换撑梁14，地下室结构8和换撑梁14同步支模浇筑混凝土；
施工换撑梁14的方法具体为：在第一支护桩2要施工换撑梁14处以及在第二支护桩4要施工换撑梁14处进行植筋，然后在植筋处绑扎换撑梁14钢筋，接着根据换撑梁14的结构进行支模并向模内浇筑混凝土，形成换撑梁14，所述换撑梁14的一端连接地下室结构8的墙壁；
步骤八、如图5所示，采用绳锯法分区分段拆除支撑梁7，并回填基坑肥槽18；
回填基坑肥槽18时，通过向第一支护桩2和地下室结构8墙壁之间以及第二支护桩4和地下室结构8墙壁之间填充回填料。
实施例2
一种新型支撑抗剪结构，该结构由实施例1的施工方法施工而成，如图6所示，其包括埋设于高地势区域1的第一支护桩2、埋设于低地势区域3的第二支护桩4和第三支护桩5以及两侧分别设于第二支护桩4和第三支护桩5顶部的桩顶盖板6，所述第二支护桩4设于第一支护桩2和第三支护桩5之间，所述第一支护桩2的顶部与高地势区域1的地面等高，所述第二支护桩4的顶部和第三支护桩5的顶部与低地势区域3的地面等高，所述桩顶盖板6和第一支护桩2的桩身之间连接有支撑梁7，所述第一支护桩2和第二支护桩4之间设置有地下室结构8。
本发明通过在低地势区域3设置第二支护桩4和第三支护桩5，并在第二支护桩4和第三支护桩5的顶部利用桩顶盖板6连接，形成一个整体的抗剪结构受力体系，以满足支撑标高抬高后，不平衡推力造成的水平剪力和弯矩作用，不仅解决了土方开挖时灌注桩悬臂高、两侧土压力不平衡和变形大等问题，还能有效地解决拆换撑时灌注桩悬臂高等问题。
本结构占地面积小，为支模现浇结构，质量可控，不仅能节约基坑支护成本和工期，还能最大程度为建筑规划的实现创造条件，环保和节能效果较好，资源利用效率高。
本结构是根据工程实践所创新实施的一种新的支撑抗剪结构，能综合解决场地高差大、受力条件复杂、变形控制严格等实际问题，结构设置合理，安全可靠。本结构工序较为简单，施工方便，易于推广使用。
具体的，所述桩顶盖板6为钢筋混凝土结构，其结构稳定，不易变形。
其中，所述第一支护桩2、第二支护桩4和第三支护桩5均为钢筋混凝土结构，其结构强度高，整体结构稳定。
其中，所述第一支护桩2上部设有冠梁9，所述冠梁9的上表面与高地势区域1的地面等高，有利于提高该结构的整体强度。
其中，所述支撑梁7和第一支护桩2之间设有腰梁10，用于连接第一支护桩2和支撑梁7，有利于提高该结构的整体强度。
其中，所述地下室结构8包括水平设于第一支护桩2和第二支护桩4之间的基坑底11、竖直设于地坑底上的地下室墙12以及设于地下室墙12顶部的顶板13，靠近所述第一支护桩2的地下室墙12与第一支护桩2之间以及靠近所述第二支护桩4的地下室墙12与第二支护桩4之间均设置有换撑梁14。换撑梁14的设置有利于进一步提高地下室结构8的整体强度以及该支撑抗剪结构的整体强度，进一步使该结构不易变形。
其中，为了进一步提高该结构的整体强度，靠近所述第一支护桩2的地下室墙12与第一支护桩2之间填充有回填料，靠近所述第二支护桩4的地下室墙12与第二支护桩4之间填充有回填料。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：包括如下施工步骤：
步骤一、施工第一支护桩：在高地势区域钻第一钻孔，成孔后，将钢筋笼吊放入第一钻孔内，钢筋笼的顶部与第一钻孔的顶部等高，钢筋笼的纵筋顶部预留出长度不小于冠梁高度的第一钢筋接头，然后向第一钻孔内浇筑混凝土至第一钢筋接头的底部，形成第一支护桩；
步骤二、施工第二支护桩：在低地势区域钻第二钻孔和第三钻孔，第二钻孔和第三钻孔间隔设置，且第二钻孔位于第三钻孔和第一钻孔之间，成孔后，分别将钢筋笼吊放入第二钻孔和第三钻孔内，钢筋笼纵筋顶部的钢筋接头位于第二钻孔和第三钻孔外，向第二钻孔和第三钻孔内浇筑混凝土至地面位置，形成第二支护桩和第三支护桩；
步骤三、施工冠梁：凿除第一支护桩桩顶的浮浆，对位于第一支护桩顶部的钢筋接头进行除锈并掰直，然后在钢筋接头处绑扎冠梁钢筋，接着根据冠梁形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成冠梁；
步骤四、施工桩顶盖板：凿除第二支护桩和第三支护桩桩顶的浮浆，对位于第二支护桩顶部和第三支护桩顶部的钢筋接头进行除锈并掰直，在位于第二支护桩顶部和第三支护桩顶部的钢筋接头处绑扎桩顶盖板钢筋，并在第二支护桩顶部靠近第一支护桩的一侧预留钢筋接头，接着根据桩顶盖板的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成连接第一支护桩顶部和第二支护桩顶部的桩顶盖板；
步骤五、施工腰梁：在第一支护桩与桩顶盖板等高的桩身位置进行植筋，然后在植筋处绑扎腰梁钢筋，并在腰梁钢筋靠近第二支护桩的一侧预留钢筋接头，接着根据腰梁的形状进行支模并浇筑混凝土，形成腰梁；
步骤六、施工支撑梁：在腰梁处的钢筋接头以及桩顶盖板处预留的钢筋接头之间绑扎支撑梁钢筋，然后根据支撑梁的形状进行支模并向模内浇筑混凝土，形成支撑梁；
步骤七、施工地下室结构和换撑梁：在支撑梁的下方挖出地下室基坑，根据地下室结构的设计要求在基坑内绑扎地下室结构的钢筋，在地下室结构的钢筋和第一支护桩的桩身之间以及在地下室结构的钢筋和第二支护桩的桩身之间施工换撑梁，地下室结构和换撑梁同步支模浇筑混凝土；
步骤八、拆除支撑梁，并回填基坑肥槽。
2.根据权利要求1所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：步骤一中，在钻第一钻孔前，先整平施工场地，并在高地势区域靠近低地势区域的一侧回填泥土或砂砾形成桩机施工作业平台，接着采用旋挖机钻第一钻孔。
3.根据权利要求2所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：步骤四中，当桩顶盖板施工完成后，挖除高地势区域回填形成的施工作业平台。
4.根据权利要求1所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：步骤七中，施工换撑梁的方法具体为：在第一支护桩要施工换撑梁处以及在第二支护桩要施工换撑梁处进行植筋，然后在植筋处绑扎换撑梁钢筋，接着根据换撑梁的结构进行支模并向模内浇筑混凝土，形成换撑梁，所述换撑梁的一端连接地下室结构的墙壁。
5.根据权利要求4所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：所述换撑梁设置有多个，多个所述换撑梁沿着地下室结构的墙壁从上到下间隔设置。
6.根据权利要求1所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：步骤八中，采用绳锯法分区分段切除支撑梁。
7.根据权利要求1所述的一种新型支撑抗剪结构的施工方法，其特征在于：回填基坑肥槽时，通过向第一支护桩和地下室结构墙壁之间以及第二支护桩和地下室结构墙壁之间填充回填料。
8.一种新型支撑抗剪结构，其特征在于：包括埋设于高地势区域的第一支护桩、埋设于低地势区域的第二支护桩和第三支护桩以及两侧分别设于第二支护桩和第三支护桩顶部的桩顶盖板，所述第二支护桩设于第一支护桩和第三支护桩之间，所述第二支护桩的顶部和第三支护桩的顶部与低地势区域的地面等高，所述桩顶盖板和第一支护桩的桩身之间连接有支撑梁，所述第一支护桩和第二支护桩之间设置有地下室结构。
9.根据权利要求8所述的一种新型支撑抗剪结构，其特征在于：所述第一支护桩上部设有冠梁，所述冠梁的上表面与高地势区域的地面等高。
10.根据权利要求8所述的一种新型支撑抗剪结构，其特征在于：所述支撑梁和第一支护桩之间设有腰梁。
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