CN112962616A - 一种大跨度基坑内支撑结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于基坑支护技术领域，公开了一种大跨度基坑内支撑结构施工方法，为了解决现有抗浮锚杆在软弱地层上承载力差的问题。本发明在保障大跨度基坑支护的稳定性的前提下，相比于现有技术能够节约大基坑内支撑的施工量；同时根据基坑周边有利特点，采用单根大跨度进行支护，避免影响后期主体结构施工；减少了混凝土、钢筋使用量，缩短了施工周期和降低了施工成本，符合绿色深基坑发展方向。

Description

一种大跨度基坑内支撑结构施工方法

技术领域

本发明属于基坑支护技术领域，具体涉及一种大跨度基坑内支撑结构施工方法。

背景技术

基坑是为进行建（构）筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。通常，基坑周边环境较为复杂，如临近市政道路、地铁、高层建筑等，需要进行保护，故要严格控制基坑开挖过程中的变形和稳定性。

内支撑是基坑支护中能有效控制基坑变形的一种支护措施，在需要变形控制的深大基坑中广泛使用。常规内支撑其主要优点：①发挥材料的优点。②加快土方挖运速度。③降低工程造价。④不受周边场地不足的限制。

但是，现有的大跨度基坑的内支撑存在着如下技术问题：

①自重大；②不易于材料的回收；③造价比桩锚支撑贵；

影响后期主体结构施工。

发明内容

本发明为了解决大跨度基坑内的内支撑存在着成本高的问题，而提供一种大跨度基坑内支撑结构，能够节约大基坑内支撑的施工量；根据基坑周边有利特点，采用单根大跨度进行支护，避免影响后期主体结构施工；减少了混凝土、钢筋使用量。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种大跨度基坑内支撑结构方法，包括大跨度基坑内支撑结构，所述大跨度基坑内支撑结构包括沿着基坑四周设置的多根支护桩，各个支护桩的顶部经冠梁连接在一起，各个支护桩从上至下依次间隔设置有多根腰梁，腰梁将各个支护桩连接在一起，每一根腰梁上连接有由钢筋混凝土浇筑而成的水平支撑梁；所述支护桩包括上段支护桩和下段支护桩，所述下段支护桩为由钢筋笼浇筑而成的灌注桩并且下段支护桩位于大跨度基坑的底面以下，所述上段支护桩包括延伸入下段支护桩内并与钢筋笼固定连接的多根均匀的主筋，所述主筋的外围从上至下依次间隔连接有加强箍，所述加强箍包括四个呈“L”的角钢，相邻的角钢之间具有间距并且相邻的角钢之间通过钢板焊接连接在一起并包覆在多根主筋的外围，所述主筋的下端面伸入大跨度基坑的底面以下；方法包括：

（1）场地平整；

（2）施工放线；

（3）监测点埋设；

（4）降水井施工；

（5）支护桩施工；

（6）冠梁施工、地面硬化、降水；

（7）第一层土方开挖，在第一层土方开挖过程中并进行桩间土支护，然后进行第一层腰梁和第一层水平支撑梁的施工；

（8）继续向下开挖土方，按照设定要求施工第二层腰梁和第二层水平支撑梁，如此进行循环直至完成最下层的腰梁和最下层的水平支撑梁的施工；

（9）继续向下开挖至基坑设计标高并施工底部排水沟。

在一些实施例中，所述腰梁包括腰梁钢筋箍和浇筑在腰梁钢筋箍外围混凝土，所述腰梁钢筋箍包括两根相互平行并伸入到上段支护桩内并与上段支护桩的主筋和加强箍固定连接的第一钢筋，所述腰梁钢筋箍还包括两根倾斜设置的第二钢筋，两根第二钢筋的一端相互连接在一起并形成用于容纳部分上段支护桩的开口，两根第一钢筋的一端与上段支护桩固定连接，两根第一钢筋的另一端与第二钢筋连接并延伸出第二钢筋，所述腰梁钢筋箍还包括水平设置的第三钢筋，所述第三钢筋将相邻的上段支护桩上的第二钢筋连接在一起。即是说每一根支护桩上的两根第二钢筋的一端相互连接，第二钢筋的另一端经第三钢筋与相邻的支护桩上的一根第二钢筋进行连接。

在一些实施例中，所述腰梁在支护桩上的位置与支护桩上的加强箍位置相互对应。即是说腰梁连接在上段支护桩上的加强箍上。

在一些实施例中，所述加强箍上对应于腰梁的底面上焊接有呈“L”型并用于支撑水平支撑梁的支撑板。即是说“L”型的支撑板一侧板与加强箍相互连接，“L”型的支撑板的另一侧板的上端面刚好与水平支撑梁的底面相互齐平。

在一些实施例中，水平支撑梁内的钢筋延伸入腰梁中并与腰梁的腰梁钢筋箍相互连接。

在一些实施例中，所述腰梁上连接有一根与腰梁相互垂直的水平支撑梁，或者所述腰梁上连接有一根与腰梁相互倾斜的水平支撑梁，或者所述腰梁上连接有与腰梁相互垂直的水平支撑梁和与腰梁相互倾斜的水平支撑梁。

在一些实施例中，若腰梁上连接有一根水平支撑梁，则腰梁与水平支撑梁之间连接有腋板，所述腋板内的钢筋的两端分别与腰梁的腰梁钢筋箍连接和水平支撑梁内的钢筋连接；若腰梁上连接有至少两根水平支撑梁，则腰梁与水平支撑梁之间、水平支撑梁与水平支撑梁之间均设置有腋板，所腋板内的钢筋的两端分别植入到与该腋板相邻的腰梁和水平支撑梁内或者植入到与腋板相邻的两根水平支撑梁内。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的大跨度基坑内支撑结构施工方法，在保障大跨度基坑支护的稳定性的前提下，相比于现有技术能够节约大基坑内支撑的施工量；同时根据基坑周边有利特点，采用单根大跨度进行支护，避免影响后期主体结构施工；减少了混凝土、钢筋使用量，缩短了施工周期和降低了施工成本，符合绿色深基坑发展方向。

附图说明

图1为本发明的大跨度基坑内支撑结构一实施例的结构示意图；

图2为本发明的上段支护桩的加强箍的结构示意图；

图3为本发明的支护桩、腰梁与水平支撑梁的连接示意图；

图4为本发明的腰梁与支护桩连接时的俯视图结构示意图；

图5为本发明的腰梁与水平支撑梁连接时一实施例的结构示意图，在该示意图中，腰梁上连接有一根与腰梁相互垂直的水平支撑梁，从该示意图中可以看出，腋板的钢筋的两端分别植入到腰梁和水平支撑梁内；

图6本发明的腰梁与水平支撑梁连接时一实施例的结构示意图，在该示意图中，腰梁上连接有一根与腰梁相互倾斜的水平支撑梁，从该示意图中可以看出，腋板的钢筋的两端分别植入到腰梁和水平支撑梁内；

图7本发明的腰梁与水平支撑梁连接时一实施例的结构示意图，在该示意图中，腰梁上连接有一根与腰梁相互垂直的水平支撑梁和两根与腰梁相互倾斜的水平支撑梁，从该示意图中可以看出，腰梁与水平支撑梁之间的腋板的钢筋的两端分别植入到腰梁和水平支撑梁内，水平支撑梁与水平支撑梁之间的腋板的钢筋的两端分别植入到两个相邻的水平支撑梁内；

图中标记：1、支护桩，11、上段支护桩，111、主筋，112、加强箍，113、角钢，114、钢板，12、下段支护桩，2、腰梁，21、第一钢筋，22、第二钢筋，23、第三钢筋，3、水平支撑梁，4、加强板，5、止水板，6、腋板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，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；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申请中的具体含义。

结合附图，本发明提供的大跨度基坑内支撑结构，包括沿着基坑四周设置的多根支护桩1，各个支护桩1的顶部经冠梁连接在一起（附图中没有示意图出冠梁，冠梁即连接在各个支护桩1顶部的钢筋混凝土结构，用于将各个支护桩连接在一起形成一个整体，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述）； 各个支护桩1从上至下依次间隔设置有多根腰梁2，腰梁2将各个支护桩1连接在一起，每一根腰梁2上连接有由钢筋混凝土浇筑而成的水平支撑梁3；所述支护桩1包括上段支护桩11和下段支护桩12，所述下段支护桩12为由钢筋笼浇筑而成的灌注桩并且下段支护桩12位于大跨度基坑的底面以下，所述上段支护桩11包括延伸入下段支护桩12内并与钢筋笼固定连接的多根均匀的主筋111，所述主筋111的外围从上至下依次间隔连接有加强箍112，所述加强箍112包括四个呈“L”的角钢113，相邻的角钢113之间具有间距并且相邻的角钢113之间通过钢板114焊接连接在一起并包覆在多根主筋111的外围，所述主筋111的下端面伸入大跨度基坑的底面以下，即是说主筋111延伸到下段支护桩12内。

在一些实施例中，角钢113和钢板114的材质为Q235B，加强箍112在焊接过程中，应当采用对焊连接。加强箍112在主筋111上的间距距离可以设置为600mm。

在一些实施例中，所述腰梁2包括腰梁钢筋箍和浇筑在腰梁钢筋箍外围混凝土，所述腰梁钢筋箍2包括纵向腰梁钢筋箍和横向腰梁钢筋箍，纵向腰梁钢筋箍包括第一钢筋21、第二钢筋22和第三钢筋23，,两根相互平行的第一钢筋21伸入到上段支护桩1内并与上段支护桩的主筋111和加强箍112固定连接，两根第二钢筋22相互倾斜设置，两根第二钢筋22的一端相互连接在一起并形成用于容纳部分上段支护桩11的开口，两根第一钢筋21的一端与上段支护桩11固定连接，两根第一钢筋21的另一端与第二钢筋22连接并延伸出第二钢筋22，所述第三钢筋23将相邻的上段支护桩11上的第二钢筋22连接在一起。即是说每一根支护桩上的两根第二钢筋的一端相互连接，第二钢筋的另一端经第三钢筋与相邻的支护桩上的一根第二钢筋进行连接。其中，腰梁钢筋箍上的横向钢筋箍沿着各个支护桩1排列的方向进行铺设，从而将各个支护桩连接在一起并形成一个整体。

在一些实施例中，所述腰梁2在支护桩1上的位置与支护桩1上的加强箍111位置相互对应。即是说腰梁2连接在上段支护桩1上的加强箍111上。

在一些实施例中，所述加强箍111上对应于腰梁2的底面上焊接有呈“L”型并用于支撑水平支撑梁3的支撑板4。即是说“L”型的支撑板4一侧板与加强箍112相互连接，“L”型的支撑板4的另一侧板的上端面刚好与水平支撑梁3的底面相互齐平。在一些实施例中，“L”型的支撑板4一侧板焊接在上段支护桩11的内部，“L”型的支撑板的另一侧板延伸入上段支护桩11内并与焊接在上段支护桩11内部的侧板焊接连接在一起，从而提高支撑板的支撑强度。

在一些实施例中，水平支撑梁3内的钢筋延伸入腰梁2中并与腰梁2的腰梁钢筋箍相互连接。

结合附图5至附图7，在一些实施例中，所述腰梁2上连接有一根与腰梁2相互垂直的水平支撑梁3，或者所述腰梁2上连接有一根与腰梁2相互倾斜的水平支撑梁3，或者所述腰梁2上连接有与腰梁2相互垂直的水平支撑梁3和与腰梁2相互倾斜的水平支撑梁3。

在一些实施例中，若腰梁2上连接有一根水平支撑梁3，则腰梁2与水平支撑梁3之间连接有腋板6，所述腋板6内的钢筋的两端分别与腰梁2的腰梁钢筋箍连接和水平支撑梁3内的钢筋连接；若腰梁2上连接有至少两根水平支撑梁3，则腰梁2与水平支撑梁3之间、水平支撑梁3与水平支撑梁3之间均设置有腋板6，所腋板6内的钢筋的两端分别植入到与该腋板4相邻的腰梁2和水平支撑梁3内或者植入到与腋板6相邻的两根水平支撑梁3内。从而确保腰梁与水平支撑梁之间连接的强度。

本发明的大跨度基坑内支撑结构，在保障大跨度基坑支护的稳定性的前提下，相比于现有技术能够节约大基坑内支撑的施工量；同时根据基坑周边有利特点，采用单根大跨度进行支护，避免影响后期主体结构施工；减少了混凝土、钢筋使用量，缩短了施工周期和降低了施工成本，符合绿色深基坑发展方向。

本发明的大跨度基坑内支撑结构的施工方法包括：

（1）场地平整；对施工现场场地进行平整，清除地面障碍物；对支护桩孔进行编号制图，编制钻孔作业路线图；完成设备调试、检查，材料验收、试验准备工作。

（2）施工放线；根据施工图及编号对支护桩孔位进行准确定位，做好标识，进行复核检查。

（3）监测点埋设；其中监测点埋设也属于现有技术，本领域的技术人员都能明白和理解，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将监测结果及时反馈，预测进一步施工后将导致的变形及稳定状态的发展,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工。

（4）降水井施工；降水井的设计主要是为了排出地下水，防止在基坑开挖时地下水渗透到基坑内，确保基坑内部的干燥，以便于施工以及提高施工的安全性。

（5）支护桩施工；

首先应当进行机械成孔；根据测量放线和钻孔作业路线图，钻机进场就位，钻头对准锚杆位标识点，调整钻机机架的水平度和立轴的垂直度，当满足水平与垂直要求后，稳固钻机；采用钻机跟管钻进，冲击成孔，渣物随钻进过程排除，达到设计深度后停钻不停机，钻孔深度不大于设计深度500mm。在完成桩孔后还需要将桩孔内的沉渣、孔壁泥皮清理干净，满足清孔要求。对孔深、孔位、孔径偏差及桩孔偏斜验收合格后在孔口20cm范围进行围挡处理，避免渣物和污水进入孔内。

然后将上段支护桩和下段支护桩焊接好后再一起放入到桩孔内，应垂直放入桩孔中，并且安放过程中注意垂直度，避免冲击孔壁产生渣物掉入孔内。

最后浇筑下段支护桩12，即将位于基坑设计标高以下的部分进行水泥浆灌注，从而完成支护桩的施工。

（6）冠梁施工、地面硬化、降水；

（7）第一层土方开挖，在第一层土方开挖过程中并进行桩间土支护，然后进行第一层腰梁和第一层水平支撑梁的施工；

（8）继续向下开挖土方，按照设定要求施工第二层腰梁和第二层水平支撑梁，如此进行循环直至完成最下层的腰梁和最下层的水平支撑梁的施工；其中在浇筑同一层的腰梁和水平支撑梁时，腰梁与水平支撑梁应当整体进行浇筑。

（9）继续向下开挖至基坑设计标高并施工底部排水沟。并且在下段支护桩12上还应当焊接止水板。

本发明在施工过程中，当需要拆卸水平支撑梁前，应当先在支护桩上施工换撑带，然后再拆卸吊水平支撑梁，以确保拆除水平支撑梁时的施工安全。

Claims (8)

1.一种大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，包括大跨度基坑内支撑结构，所述大跨度基坑内支撑结构包括沿着基坑四周设置的多根支护桩，各个支护桩的顶部经冠梁连接在一起， 各个支护桩从上至下依次间隔设置有多根腰梁，腰梁将各个支护桩连接在一起，每一根腰梁上连接有由钢筋混凝土浇筑而成的水平支撑梁；所述支护桩包括上段支护桩和下段支护桩，所述下段支护桩为由钢筋笼浇筑而成的灌注桩并且下段支护桩位于大跨度基坑的底面以下，所述上段支护桩包括延伸入下段支护桩内并与钢筋笼固定连接的多根均匀的主筋，所述主筋的外围从上至下依次间隔连接有加强箍，所述加强箍包括四个呈“L”的角钢，相邻的角钢之间具有间距并且相邻的角钢之间通过钢板焊接连接在一起并包覆在多根主筋的外围，所述主筋的下端面伸入大跨度基坑的底面以下；方法包括：

（1）场地平整；

（2）施工放线；

（3）监测点埋设；

（4）降水井施工；

（5）支护桩施工；

（6）冠梁施工、地面硬化、降水；

（7）第一层土方开挖，在第一层土方开挖过程中并进行桩间土支护，然后进行第一层腰梁和第一层水平支撑梁的施工；

（8）继续向下开挖土方，按照设定要求施工第二层腰梁和第二层水平支撑梁，如此进行循环直至完成最下层的腰梁和最下层的水平支撑梁的施工；

（9）继续向下开挖至基坑设计标高并施工底部排水沟。

2.根据权利要求1所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，所述腰梁包括腰梁钢筋箍和浇筑在腰梁钢筋箍外围混凝土，所述腰梁钢筋箍包括两根相互平行并伸入到上段支护桩内并与上段支护桩的主筋和加强箍固定连接的第一钢筋，所述腰梁钢筋箍还包括两根倾斜设置的第二钢筋，两根第二钢筋的一端相互连接在一起并形成用于容纳部分上段支护桩的开口，两根第一钢筋的一端与上段支护桩固定连接，两根第一钢筋的另一端与第二钢筋连接并延伸出第二钢筋，所述腰梁钢筋箍还包括水平设置的第三钢筋，所述第三钢筋将相邻的上段支护桩上的第二钢筋连接在一起。

3.根据权利要求1所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，所述腰梁在支护桩上的位置与支护桩上的加强箍位置相互对应。

4.根据权利要求3所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，所述加强箍上对应于腰梁的底面上焊接有呈“L”型并用于支撑水平支撑梁的支撑板。

5.即是说“L”型的支撑板一侧板与加强箍相互连接，“L”型的支撑板的另一侧板的上端面刚好与水平支撑梁的底面相互齐平。

6.根据权利要求2所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，水平支撑梁内的钢筋延伸入腰梁中并与腰梁的腰梁钢筋箍相互连接。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，所述腰梁上连接有一根与腰梁相互垂直的水平支撑梁，或者所述腰梁上连接有一根与腰梁相互倾斜的水平支撑梁，或者所述腰梁上连接有与腰梁相互垂直的水平支撑梁和与腰梁相互倾斜的水平支撑梁。

8.根据权利要求6所述的大跨度基坑内支撑结构施工方法，其特征在于，若腰梁上连接有一根水平支撑梁，则腰梁与水平支撑梁之间连接有腋板，所述腋板内的钢筋的两端分别与腰梁的腰梁钢筋箍连接和水平支撑梁内的钢筋连接；若腰梁上连接有至少两根水平支撑梁，则腰梁与水平支撑梁之间、水平支撑梁与水平支撑梁之间均设置有腋板，所腋板内的钢筋的两端分别植入到与该腋板相邻的腰梁和水平支撑梁内或者植入到与腋板相邻的两根水平支撑梁内。

Images