CN113445515B - 一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其包括：为超深基坑靠近敏感性建筑区域设置三排桩支护体系，所述三排桩包括第一排桩、第二排桩和第三排桩，排桩的标高由外向内逐渐降低，三排桩支护体系施工完成后，对超深基坑整体开挖；地下室顺作区域结构施工，所述顺作区域临近所述三排桩设置，以为逆作换撑施工提供临时支撑结构；当地下室施工至顶板，地下室顶板及临时支撑结构强度符合要求后，则进行逆作换撑施工；为确保排桩侧推力的传导，地下室对应层配置钢筋混凝土的连板；所述连板预留回填洞口，以便于地下室的回填。本发明提供的施工方法，其设置合理，施工高效，有效保证超深基坑的施工质量。

Description

一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法。

背景技术

随着国家经济飞速发展，城市土地紧缺，建筑工程和交通工程除了伸向高空，更向深层地下空间发展。地下空间综合利用问题显得越发重要，以至于成为制约城市建设快速发展的关键问题之一。深基坑或超深基坑的应用越来越广泛，深基坑是指开挖深度超过5米（含5米），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程；超深基坑其开挖深度一般超过10米，其施工难度更大、施工环境更为复杂。

在一些工程中，需要在已有的敏感性建筑物附近进行基坑作业。在待施工基坑与敏感性建筑物之间存在一个无形的“建筑红线”，其直接影响施工过程中的侧向推力，关系到敏感性建筑物的安全使用。因而，在敏感性建筑物附近进行超深基坑施工，如何保证施工的安全、高效，又不影响现有建筑物的正常使用，成为本领域技术人员解决的技术问题。

因此，亟需设计一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其设置合理，施工高效，有效保证超深基坑的施工质量。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其包括：

S1，为超深基坑靠近敏感性建筑区域设置三排桩支护体系，所述三排桩包括第一排桩、第二排桩和第三排桩，排桩的标高由外向内逐渐降低，三排桩支护体系施工完成后，对超深基坑整体开挖；

S2，地下室顺作区域结构施工，所述顺作区域临近所述三排桩设置，以为逆作换撑施工提供临时支撑结构；

S3，当地下室施工至顶板，地下室顶板及临时支撑结构强度符合要求后，则进行逆作换撑施工；为确保排桩侧推力的传导，地下室对应层配置钢筋混凝土的连板；所述连板预留回填洞口，以便于地下室的回填。

作为优选实施例，所述第一排桩、第二排桩和第三排桩的数量为多个，其间隔均匀设置；所述三排桩支护体系包括排桩、腰梁和预应力锚索，所述排桩为咬合桩，其通过旋挖桩机成孔。

作为优选实施例，步骤S2中，地下室顺作区域结构施工包括：

S21，地下第五层至地下第三层的顺作结构施工，施工时需施工临时支撑结构以备逆作换撑作业；

S22，地下第二层的顺作结构施工，为增加地下第一层楼板的强度，在地下第一层楼板主梁及次梁交界处设置临时圆管柱进行回顶；

S23，地下室顶板施工，在地下第一层设置两排平行于排桩的临时斜撑柱，以加固地下室顶板板面；

S24，沉降后浇带传力结构施工，以将三排桩逆作换撑施工的水平载荷传递至顺作区域的塔楼。

作为优选实施例，所述沉降后浇带传力结构包括楼板、边梁、设置在楼板与边梁之间的沉降后浇带、间隔设置在沉降后浇带内的钢梁临时支顶以及设置在钢梁临时支顶两端的埋件，所述埋件由连接板及钢筋固定连接；所述埋件包括第一埋件和第二埋件，其设置在钢梁临时支顶与边梁的连接节点处，钢梁间距为1500-2000mm。

作为优选实施例，步骤S3中，逆作换撑施工时，在第一排桩与楼板平齐处新增一条腰梁，并在地下室结构外墙与新增腰梁之间采用支撑梁板进行锚固连接。

作为优选实施例，在施工至地下四层及地下三层时，为层结构增加临时反梁以承担竖向力换撑，通过临时反梁延伸至新增的腰梁处以锚固连接换撑。

作为优选实施例，待逆作水平结构施工完成后，进行逆作墙柱施工；逆作墙柱施工是通过在结构楼板预留的浇筑洞口进行混凝土浇筑及振捣。

作为优选实施例，步骤S3中，所述连板预留的回填洞口的开孔率不大于25%，所述回填洞口的尺寸为1150mm×710mm。

作为优选实施例，所述临时反梁的面筋穿过腰梁置入排桩，所述临时反梁的面筋一半锚入排桩，其另一半锚入腰梁。

作为优选实施例，步骤S2中，所述临时支撑结构与永久结构一体施工，其浇筑时用快捷收口网拦边，楼层梁板甩筋，以免与排桩接触。

本发明有益效果：

本发明提供的一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其设置合理，施工高效，避免对附近敏感性建筑的影响，逆作换撑作业顺畅，有效保证超深基坑的施工质量。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明所述一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法的流程图；

图2是超深基坑作业区域的俯视图；

图3是三排桩支护体系的侧视图；

图4是三排桩逆作临时支撑结构的示意图；

图5是本发明所述临时圆管柱的位置示意图；

图6是本发明所述临时圆管柱的结构示意图；

图7是本发明所述临时斜撑柱的安装示意图；

图8是本发明所述沉降后浇带传力结构的示意图；

图9是图8中A-A对应的剖视图；

图10是图8中A-A处地上一层对应的剖视图；

图11是本发明所述地下室外墙回填的示意图；

图12是本发明所述地下室顺作区域结构施工的流程图。

具体实施方式

图1至图12是本申请所述一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

本发明所述一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法的流程图，如图1所示。超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法包括：

S1，为超深基坑靠近敏感性建筑区域设置三排桩支护体系，所述三排桩包括第一排桩、第二排桩和第三排桩，排桩的标高由外向内逐渐降低，三排桩支护体系施工完成后，对超深基坑整体开挖；

具体地，三排桩支护体系中，第一排桩11的顶板相对标高为±0.00m，如图2所示，第二排桩12的顶板相对标高为-5.95m，且其距离基护边沿4.4m，第三排桩13的顶板相对标高为-11.00m，且其距离基护边沿13.6m，基坑底板相对标高为-26.80m。

优选地，所述第一排桩11、第二排桩12和第三排桩13的数量为多个，其间隔均匀设置；三排桩支护体系包括排桩、腰梁和预应力锚索，所述排桩为咬合桩，其通过旋挖桩机成孔。

进一步地，第一排桩11的直径为1400mm，相邻排桩间距为1800mm，第一排桩11为咬合桩，如图3所示，第二排桩12及第三排桩13的直径为1400mm，相邻排桩间距为2200mm，排桩的内部设置有加强边，俗称“荤排桩”，并附设预应力锚索。

S2，地下室顺作区域结构施工，所述顺作区域临近所述三排桩设置，以为逆作换撑施工提供临时支撑结构；

步骤S2中，地下室顺作区域结构施工，其流程图，如图12所示，其包括：

S21，地下第五层至地下第三层的顺作结构施工，施工时需施工临时支撑结构以备逆作换撑作业；

具体地，三排桩逆作前，需进行施工除三排桩逆作区域以外的B5-B3层地下室结构及三排桩逆作临时支撑结构。临时支撑结构与永久结构一体施工，楼层梁板甩筋，不与排桩接触，浇筑时用快捷收口网拦边。竖向临时墙水平筋锚入第三排桩，此范围内的第三排桩须待地下室B5层结构逆作施工完成后再破除，并施工剩余底板。本发明中，地下第五层可以简写为B5，依次类推。三排桩逆作临时支撑结构包括临时墙和临时柱，其示意图，如图4所示。

S22，地下第二层的顺作结构施工，为增加地下第一层楼板的强度，在地下第一层楼板主梁及次梁交界处设置临时圆管柱进行回顶；

B2层结构位于第二排桩12与第三排桩13平台之上，导致B1层楼板顺作时无法与第一排桩11进行临时换撑结构施工。为加强B1层楼板结构，在B1层楼板主梁与次梁交界处设置8根临时圆管柱20进行回顶。图5是临时圆管柱20的位置示意图。

临时圆管柱为P325×9，如图6所示，底部和顶部用耳板焊接尺寸为400mm×400mm，20mm厚钢板。柱底端钢板上均匀设置8个螺栓孔，与植于排桩上的20mm的地脚螺栓相连固定。临时圆管柱的柱身可根据现场情况焊接加长，焊接处需设置加焊肋板。

S23，地下室顶板施工，在地下第一层设置两排平行于排桩的临时斜撑柱，以加固地下室顶板板面；

具体地，为满足地下室顶板受力，在B1层设置了2排平行于排桩的临时斜撑柱30，用以加固地下室顶板板面，如图7所示。靠近基坑一侧的临时斜撑柱30与永久结构同时浇筑；靠近第一排桩11的临时斜撑柱30先预留柱头及插筋，同时预留地下室外墙暗梁及插筋。

在搭设临时斜撑柱操作架时需保证架体距斜柱外侧边缘300mm，以便混凝土浇筑完成后模板拆除。搭设时，先放出距柱外侧边线300mm的线，再搭设钢管脚手架。竖楞选用50×100mm木枋，间距不大于230mm，横楞采用48*3.0双钢管，柱箍间距458mm，采用双螺杆、双螺帽，并以900mm为间距设置一道斜撑或对撑，钢管底部用18mm的钢筋锚固于板面。

S24，沉降后浇带传力结构施工，以将三排桩逆作换撑施工的水平载荷传递至顺作区域的塔楼。

塔楼地下室周边设置一圈沉降后浇带40，如图2所示，沉降后浇带40使地下室结构无法形成整体，三排桩逆作法施工的水平荷载无法传递至塔楼。为保证三排桩逆作法施工的正常开展，设置一种用于沉降后浇带水平荷载传力结构，该结构无需进行沉降后浇带封闭就可以进行水平荷载传递。

沉降后浇带传力结构施工步骤如下：施工时，先进行一侧埋件施工，采用焊接形式固定在沉降后浇带一侧，待这一侧梁板浇筑完后且后浇带另一侧梁板施工时，进行钢梁与埋件焊接，待安装好后再进行混凝土浇筑。

沉降后浇带传力结构包括楼板51、边梁52、设置在楼板51与边梁52之间的沉降后浇带40、间隔设置在沉降后浇带40内的钢梁临时支顶53以及设置在钢梁临时支顶53两端头的埋件54，如图8及图9所示，埋件54由连接板和钢筋固定连接，埋件54包括第一埋件和第二埋件，第一埋件设置在钢梁临时支顶53与边梁52的连接节点处，第二埋件设置在钢梁临时支顶53与边梁52的连接节点处，钢梁间距为1500-2000mm。

地上一层对应的沉降后浇带传力结构的剖视图，如图10所示，在埋件54的上部配置止水钢板。

深基坑沉降后浇带传力施工方法是在沉降后浇带40中采用型钢进行连接传力，沉降后浇带传力装置施工前需将后浇带两侧的楼板采用增加边梁或加厚的形式进行满足传力装置埋件预埋，小面积楼板建议采用加厚形式。沉降后浇带两侧进行预埋第一埋件或第二埋件，用于地下室顶板，用于后期临时钢梁的安装。

S3，当地下室施工至顶板，地下室顶板及临时支撑结构强度符合要求后，则进行逆作换撑施工；为确保排桩侧推力的传导，地下室对应层配置钢筋混凝土的连板；所述连板预留回填洞口，以便于地下室的回填。

待地下室施工至顶板，塔楼施工至10F后，且地下室顶板及换撑结构强度达到100%后，方可进行三排桩拆换撑施工。在逆作换撑施工时，需在第一排桩与楼板平齐处新增一条腰梁，并在地下室结构外墙与新增腰梁之间采用支撑梁板进行锚固连接。为减小逆作结构楼板悬挂荷载，需对逆作墙柱及地下室外墙预留端头及插筋。待该层逆作结构强度达到100%，完成换撑后，再进行下一层的支护桩拆除并完成楼板和换撑结构施工；

待施工至B3、B4层时，因该层结构为无梁楼盖板，板跨无法做到较大跨度，如14m，因此，需增加临时反梁进行承担竖向力换撑，并通过临时反梁延伸至新增腰梁处进行锚固连接换撑。

待逆作水平结构施工完成后，进行施工逆作墙柱施工，墙柱施工时通过在结构楼板预留250×250mm的浇筑洞口，通过一种新型的钢板滑槽充当导流管进行浇筑施工。外墙防水工程施工完成后，通过支撑连板上预留的回填洞口60进行地下室外墙回填，如图11所示，最终进行三排桩逆作临时换撑结构的拆除。

为实现三排桩逆作换撑施工，在第一排桩上设置腰梁，其宽度不小于700mm，楼层梁高度不小于1m且大于腰梁高，腰梁通过支撑传力梁板连接后将水平荷载传递至结构楼板。新增腰梁需通过植筋于支护桩上深度的2排28mm钢筋与支护桩弯锚，并附加植筋深度为4排28mm的钢筋。

在地下室外墙外侧与支护桩植筋设置同附近结构楼板厚度的支撑传力板，同时将楼层梁延伸到支护桩上进行连接传递水平荷载。楼层梁面筋需穿过腰梁植入支护桩，梁底筋1/2植筋锚入支护桩，1/2则锚入腰梁内。本发明中，由于支护桩成排设置，也称为排桩。

逆作结构施工时需在柱边/墙边的底板上预留尺寸为250×250mm的浇筑洞口，待逆作墙柱施工是可通过预留浇筑洞口进行混凝土浇筑及振捣。同时通过利用现场钢板废料焊制钢板滑槽，钢板滑槽上部为导流板用以导流混凝土，防止混凝土溅射流失，与其底端焊接的为顶板，用于固定插入预留浇筑洞口的滑槽。滑槽底端为底板用于将混凝土导入待浇筑墙柱模板内部。

三排桩区域地下室外墙与排桩之间，为确保排桩侧推力的传导，每层都需设置钢筋混凝土连扳，但连扳封闭了地下室外墙回填操作空间，须在板上均匀预留回填洞口60，方便后期地下室回填，如图11所示。洞口尺寸为1150mm×10mm，确保开孔率≤25%。

待逆作墙柱及外墙施工完成后拆除所有临时支撑结构，临时结构拆除顺序从上至下。同步破除第三排桩的最后一段至地下室底板板下标高，并用土模施工空缺底板部分。拆除B1层外墙处斜撑后，对外墙空隙处截面进行凿毛，封闭地下室外墙后，完成防水施工。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其设置合理，施工高效，有效保证超深基坑的施工质量。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超深基坑三排桩支护逆作换撑的施工方法，其特征在于，包括：

S1，为超深基坑靠近敏感性建筑区域设置三排桩支护体系，所述三排桩包括第一排桩、第二排桩和第三排桩，排桩的标高由外向内逐渐降低，三排桩支护体系施工完成后，对超深基坑整体开挖；

S2，地下室顺作区域结构施工，所述顺作区域临近所述三排桩设置，以为逆作换撑施工提供临时支撑结构；

步骤S2中，地下室顺作区域结构施工包括：

S21，地下第五层至地下第三层的顺作结构施工，施工时需施工临时支撑结构以备逆作换撑作业；

S22，地下第二层的顺作结构施工，为增加地下第一层楼板的强度，在地下第一层楼板主梁及次梁交界处设置临时圆管柱进行回顶；

S23，地下室顶板施工，在地下第一层设置两排平行于排桩的临时斜撑柱，以加固地下室顶板板面；

S24，沉降后浇带传力结构施工，以将三排桩逆作换撑施工的水平载荷传递至顺作区域的塔楼；

S3，当地下室施工至顶板，地下室顶板及临时支撑结构强度符合要求后，则进行逆作换撑施工；为确保排桩侧推力的传导，地下室对应层配置钢筋混凝土的连板；所述连板预留回填洞口，以便于地下室的回填。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述第一排桩、第二排桩和第三排桩的数量为多个，其间隔均匀设置；所述三排桩支护体系包括排桩、腰梁和预应力锚索，所述排桩为咬合桩，其通过旋挖桩机成孔。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述沉降后浇带传力结构包括楼板、边梁、设置在楼板与边梁之间的沉降后浇带、间隔设置在沉降后浇带内的钢梁临时支顶以及设置在钢梁临时支顶两端的埋件，所述埋件由连接板及钢筋固定连接；所述埋件包括第一埋件和第二埋件，其设置在钢梁临时支顶与边梁的连接节点处，钢梁间距为1500-2000mm。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S3中，逆作换撑施工时，在第一排桩与楼板平齐处新增一条腰梁，并在地下室结构外墙与新增腰梁之间采用支撑梁板进行锚固连接。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，在施工至地下四层及地下三层时，为层结构增加临时反梁以承担竖向力换撑，通过临时反梁延伸至新增的腰梁处以锚固连接换撑。

6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，待逆作水平结构施工完成后，进行逆作墙柱施工；逆作墙柱施工是通过在结构楼板预留的浇筑洞口进行混凝土浇筑及振捣。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S3中，所述连板预留的回填洞口的开孔率不大于25%，所述回填洞口的尺寸为1150mm×710mm。

8.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述临时反梁的面筋穿过腰梁置入排桩，所述临时反梁的面筋一半锚入排桩，其另一半锚入腰梁。

9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S2中，所述临时支撑结构与永久结构一体施工，其浇筑时用快捷收口网拦边，楼层梁板甩筋，以免与排桩接触。

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