CN113006087B - 一种基于逆作法的基坑支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于逆作法的基坑支护方法，属于建筑施工技术领域，目的在于克服现有基坑支护方法成本高、费时、费力、环境污染大的缺陷。基坑支护方法充分利用了永久支撑桩、永久楼面梁辅助可调沉板系统，极大地降低了工程造价，提高了围护结构的安全可靠度，消除了传统做法临时内支护结构凿除时的工后变形对周边建筑物、地下管线等的不利影响，消除了传统做法临时内支护结构凿除、废弃带来的大量人力、物力消耗和产生的粉尘、建筑垃圾对环境的污染。

Description

一种基于逆作法的基坑支护方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种基于逆作法的基坑支护方法。

背景技术

随着我国经济的发展，高层建筑越来越多，高层建筑由于其建筑功能和结构本身的要求,大多需要建造多层地下室，地下室建造时，为保证地下结构顺利施工及基坑周边环境的安全，应对基坑侧壁进行有效支护。

当前明挖法基坑施工支护方法多采用“地下连续墙”或“帷幕+桩”挡土（水），现浇钢筋混凝土结构或工具式钢管作内支撑，“墙”“桩”“帷幕”均为隐蔽工法施工，最后形成的围护质量不可控，自身尺寸稳定性差、搭接不可靠，普遍存在漏水、变形大、造价高等问题，容易对周边的建（构）筑物、地下管线等造成伤害。此外，多层地下室施工时，为了控制基坑开挖过程中的坑壁变形，需要设立内支撑，当基坑土方从地面一层层开挖到基坑底的过程中内支护结构也一层层施工完成，随着地下建筑主体结构一层一层建起来时，这些只是为基坑开挖和地下室结构施工而进行支撑的临时支护结构又要被拆除，拆除这些钢筋混凝土内支撑临时水平结构和立柱，会消耗大量的人力、物力，并且产生大量的粉尘和建筑垃圾，故传统的基坑支护方法，费时、费力又污染环境。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提出一种基于逆作法的基坑支护方法，目的在于克服现有基坑支护方法成本高、费时、费力、环境污染大的缺陷。

本发明是这样实现的：

一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，包括以下步骤：

施工工程桩至地坪标高，工程桩外围设置支撑桩，支撑桩的上端高出所述工程桩；

在支撑桩上设置可调沉板系统，可调沉板系统用于控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差；

在首层楼面位置开设沟槽并制造首层楼面梁，在支撑桩的外围开设导引沟槽；

将预制的第一围护墙板固定在可调沉板系统上，通过可调沉板系统提起后，使第一围护墙板的下端插入所述导引沟槽；

清除负一层的泥土使第一围护墙板下沉，第一围护墙板下沉过程中与楼面梁相抵；

待施工至预设基坑深度后封底。

可调沉板系统包括反力钢梁和拉压机构，所述反力钢梁固定在支撑桩上，所述拉压机构安装在反力钢梁上，拉压机构控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差。

反力钢梁的端部设置联系梁，联系梁横向设置并与反力钢梁垂直，拉压机构直接固定在联系梁上。

首层楼面梁的端部设置钢支座，所述钢支座上设置钢滑轮，首层楼面梁通过钢滑轮抵在围护墙板上。

所述第一围护墙板的下端部呈尖角状。

负一层泥土清除完成后开设沟槽，施工负一层楼面梁，负一层楼面梁与第一围护墙板相抵。

第一围护墙板沉板到预设位置后，将第一围护墙板和可调沉板系统分离，将预制的第二围护墙板固定到可调沉板系统上，并使第二围护墙板的下端和第一围护墙板的上端对接，清除负二层泥土使得第一围护墙板和第二围护墙板共同下沉，负二层泥土清除完成后开设沟槽，施工负二层楼面梁，负二层楼面梁与第一围护墙板相抵。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明利用永久工程桩、永久楼面梁构建的可调沉板系统，沉板质量可控，可将PC（混凝土预制件）装配式围护墙板安全、可控地送入设计指定楼层深度，有效地消除了大型地下工程围护不均匀沉板的问题；

（2）本发明利用楼面梁较大刚度，有效平衡坑外水土压力，在确保基坑安全的情况下，保证了装配式基坑围护墙板的垂直度，使得坑外土体水平位移小，消除了坑外建（构）筑物、地下管线等因土体变形带来的沉降、倾斜、开裂等危害；

（3）本发明利用逆作法进行沉板，施工过程基本没有隐蔽工法，沉板质量直观可观测，不会产生坑壁渗漏水现象，对坑外地下水位影响小，消除了周边建（构）筑物、地下管线等因地下水位下降带来的沉降、倾斜、开裂等危害；

（4）由于预制的围护墙板自身尺寸稳定、质量均匀，使得围护墙板在施工阶段可作为基坑围护用于抵抗坑外水土压力，在基坑封底后可作为地下室永久外墙板使用，即所谓的“二墙合一”，降低了工程造价；

（5）本发明充分利用了永久支撑桩、永久楼面梁辅助可调沉板系统，极大地降低了工程造价，提高了围护结构的安全可靠度，消除了传统做法临时内支护结构凿除时的工后变形对周边建筑物、地下管线等的不利影响，消除了传统做法临时内支护结构凿除、废弃带来的大量人力、物力消耗和产生的粉尘、建筑垃圾对环境的污染；

（6）本发明的施工方法可用于无限深地下工程建设围护，且安全可控、质量好、应用成本低，进一步提高了地下空间的利用率。

附图说明

图1为可调沉板系统安装完成后的示意图；

图2为施工首层楼面梁后基坑的俯视结构示意图；

图3为围护墙板的第一角度结构示意图；

图4为围护墙板的第二角度结构示意图；

图5为围护墙板的第三角度结构示意图；

图6为支撑桩、反力钢梁和围护墙板的位置关系示意图；

图7为第一围护墙板插入导引沟槽后的示意图；

图8为第一围护墙板下沉穿过负一层楼面后的示意图；

图9为施工负一层楼面梁后的示意图；

图10为第二围护墙板和第一围护墙板对接后的示意图；

图11为多层地下室对应多层围护墙板的示意图。

附图标注说明：100、支撑桩；200、工程桩；310、反力钢梁；320、拉压机构；400、导引沟槽；510、首层楼面梁；520、负一层楼面梁；530、底部楼面梁；610、第一围护墙板；611、凹槽；612、凸棱；620、第二围护墙板。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供了一种基于逆作法的基坑支护方法，逆作法相对于传统的顺作法而言。顺作法是先施工基坑支护结构、挖基坑，再从下往上一层层建地下室；逆作法是在工程桩完成的基础上，先施工首层楼面梁及对应的基坑支护结构，从首层开始往下一层层建地下室。本实施例的基坑支护结构为预制的围护墙板，即PC墙板。

基坑支护方法具体包括以下步骤：

步骤1，如图1-2所示，施工工程桩200至地坪标高，工程桩200外围设置支撑桩100，支撑桩100的上端高出所述工程桩200。

步骤2，如图1-2、图6所示，在支撑桩100上设置可调沉板系统，可调沉板系统用于控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差。

可调沉板系统包括反力钢梁310和拉压机构320，所述反力钢梁310固定在支撑桩100上，拉压机构320安装在反力钢梁310上，拉压机构320控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差。拉压机构320可以采用拉压式油压千斤顶，当围护墙板沉板遇到困难时，可通过拉压机构320对其施加压力提高沉板速度，当围护墙板沉板太快时，可以通过拉压机构320对其施加拉力降低其沉板速度，拉压机构320能够保证围护墙板均匀沉板。围护墙板的宽度和相邻支撑桩100的距离相同。在其他可选的实施例中，基于围护墙板制造难度以及运输能力的限制，围护墙板的宽度小于相邻支撑桩100的距离，此时需要的拉压机构320要多于反力钢梁310，可在反力钢梁310的端部设置联系梁，联系梁横向设置并与反力钢梁310垂直，拉压机构320直接固定在联系梁上，这样反力钢梁310可以对应多个拉压机构320。

步骤3，如图2所示，在首层楼面位置开设沟槽并制造首层楼面梁510，在支撑桩100的外围开设导引沟槽400。

在首层楼面位置对应工程桩200纵横方向开设沟槽并施工首层楼面梁510，支撑桩100的四周设置灰线以挖出导引沟槽400，导引沟槽400的深度要超过首层楼面梁510的下端，这样围护墙板插入导引沟槽400后，首层楼面梁510能够对围护墙板形成更好的支撑。

首层楼面梁510的端部设置钢支座，钢支座上设置钢滑轮，首层楼面梁510通过钢滑轮抵在围护墙板上。这样能够减少围护墙板下沉时相对于首层楼面梁510的摩阻力，提高沉板顺畅性，也有利于围护墙板能够被楼面梁紧密支撑，提高支护的稳定性。

步骤4，如图7所示，将预制的第一围护墙板610固定在可调沉板系统上，通过可调沉板系统提起后，使第一围护墙板610的下端插入所述导引沟槽400。

如图3-5所示，第一围护墙板610的下端部呈尖角状，这样减少第一围护墙板610下沉阻力，提高第一围护墙板610下沉顺畅性。第一围护墙板610的左端具有凹槽611，右端具有凸棱612，凹槽611和凸棱612分别和相邻第一围护墙板610的凸棱612和凹槽611配合形成更为紧密的连接，提高连接密封性、整体性。围护墙板的上端具有凸棱612和上方围护墙板的底部凹槽611配合，上下围护墙板之间通过预紧螺栓、灌浆套筒等连接器对接固定。

步骤5，如图8所示，清除负一层的泥土使第一围护墙板610下沉，第一围护墙板610下沉过程中与首层楼面梁510相抵。

负一层泥土清除完成后开设沟槽，如图9所示，施工负一层楼面梁520，负一层楼面梁520与第一围护墙板610相抵。

如果基坑的深度只需要满足负一层，基坑便可以进行封底施工。如果基坑深度需要满足负二层、负三层甚至更多地下层数，就需要继续施工。

如图10-11所示，第一围护墙板610沉板到预设位置后，将第一围护墙板610和可调沉板系统分离，将预制的第二围护墙板620固定到可调沉板系统上，并使第二围护墙板620的下端和第一围护墙板610的上端对接，清除负二层泥土使得第一围护墙板610和第二围护墙板620共同下沉，负二层泥土清除完成后开设沟槽，施工负二层楼面梁，负二层楼面梁与第一围护墙板610相抵。以相同的方法，可以进一步施工形成负三层、负四层甚至更多，对应设置第三围护墙板、第四围护墙板等。

步骤6，待施工至预设基坑深度后封底。修土至设计基底标高后，施工底部楼面梁530及对应板，底部楼面梁530及对应板最终与第一围护墙板610相抵连接实现地下室封底。其他可选的实施例中，也可以无梁封底，直接在基坑的底部施工封底板。

基坑支护完成后，便可在各层楼面梁形成的梁格内植筋、支模、浇筑混凝土实现楼层封板。

Claims (7)

1.一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，包括以下步骤：

施工工程桩（200）至地坪标高，工程桩（200）外围设置支撑桩（100），支撑桩（100）的上端高出所述工程桩（200）；

在支撑桩（100）上设置可调沉板系统，可调沉板系统用于控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差；

在首层楼面位置开设沟槽并制造首层楼面梁（510），在支撑桩（100）的外围开设导引沟槽（400）；在首层楼面位置对应工程桩（200）纵横方向开设沟槽并施工首层楼面梁（510），支撑桩（100）的四周设置灰线以挖出导引沟槽（400）；

将预制的第一围护墙板（610）固定在可调沉板系统上，通过可调沉板系统提起后，使第一围护墙板（610）的下端插入所述导引沟槽（400）；

清除负一层的泥土使第一围护墙板（610）下沉，第一围护墙板（610）下沉过程中与首层楼面梁相抵；

负一层泥土清除完成后开设沟槽，施工负一层楼面梁，负一层楼面梁与第一围护墙板相抵；

如果基坑的深度只需要满足负一层，基坑便进行封底施工；如果基坑深度需要满足负二层、负三层甚至更多地下层数，就继续施工；

待施工至预设基坑深度后封底。

2.根据权利要求1所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，可调沉板系统包括反力钢梁（310）和拉压机构（320），所述反力钢梁（310）固定在支撑桩（100）上，所述拉压机构（320）安装在反力钢梁（310）上，拉压机构（320）控制围护墙板的沉板速度和沉板偏差。

3.根据权利要求2所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，反力钢梁（310）的端部设置联系梁，联系梁横向设置并与反力钢梁（310）垂直，拉压机构（320）直接固定在联系梁上。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，所述首层楼面梁（510）的端部设置钢支座，所述钢支座上设置钢滑轮，首层楼面梁（510）通过钢滑轮抵在围护墙板上。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，所述第一围护墙板（610）的下端部呈尖角状。

6.根据权利要求1所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，负一层泥土清除完成后开设沟槽，施工负一层楼面梁（520），负一层楼面梁（520）与第一围护墙板（610）相抵。

7.根据权利要求6所述的一种基于逆作法的基坑支护方法，其特征在于，第一围护墙板（610）沉板到预设位置后，将第一围护墙板（610）和可调沉板系统分离，将预制的第二围护墙板（620）固定到可调沉板系统上，并使第二围护墙板（620）的下端和第一围护墙板（610）的上端对接，清除负二层泥土使得第一围护墙板（610）和第二围护墙板（620）共同下沉，负二层泥土清除完成后开设沟槽，施工负二层楼面梁，负二层楼面梁与第一围护墙板（610）相抵。

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