CN114775631B - 一种内支撑格构柱换撑的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种内支撑格构柱换撑的施工方法，根据设计图纸要求规范在深基坑内设置若干竖直的灌注桩、至少一个竖直的格构柱群和若干层水平支撑；所述格构柱群包括若干格构柱，所述格构柱插设在灌注桩内、且所述水平支撑均与所述格构柱连接；确定第一换撑立柱群搭设的第一起始端面、确定第一换撑立柱群的具体位置，并对待替换的格构柱进行替换；本发明通过第一换撑立柱群替换与构筑物安装空间发生干涉的格构柱群保证基坑安全要求，同时避免破坏与格构柱发生干涉的构筑物，施工过程安全，保证施工质量。

Description

一种内支撑格构柱换撑的施工方法

技术领域

本发明涉及深基坑施工领域，特别是涉及一种内支撑格构柱换撑的施工方法。

背景技术

深基坑支护是地面空间有限或临近建筑物及存在地下管线等，无大放坡开挖条件时的一种采用支护结构保护进行垂直开挖的设计方法和施工技术。深大基坑工程一般需要设置格构柱与内支撑以保证基坑稳定，并确保基坑及周边建筑物的安全。

在深基坑工程施工中，往往需要采用多道与多层支撑，在后期施工过程中，当某道支撑以下主体结构施工完成并达到设计强度后方可拆除其上部紧邻支撑，继续进行上部结构的施工。但在施工的过程中，往往会遇到水平支撑梁的竖向格构柱与主体结构的墙、柱等现场构筑物位置冲突的情况。此时，支撑体系已经形成，甚至该道支撑的底板已经浇筑完毕，再打设一根格构柱替代原有格构柱基本无法实现。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种应用方便，能够保证主体结完整性的一种内支撑格构柱换撑的施工方法。

本发明提出一种内支撑格构柱换撑的施工方法，根据设计图纸要求规范在深基坑内设置若干竖直的灌注桩、至少一个竖直的格构柱群和若干层水平支撑；所述格构柱群包括若干格构柱，所述格构柱插设在灌注桩内、且所述水平支撑均与所述格构柱连接；确定第一换撑立柱群搭设的第一起始端面：根据构筑物安装空间确定与该安装空间干涉的水平支撑，确定搭设第一换撑立柱群的第一起始端面；该第一起始端面为主体结构的浇筑端面，该浇筑端面紧邻与该构筑物安装空间干涉的水平支撑且位于该水平支撑的下方；确定第一换撑立柱群的具体位置：根据竖直的格构柱群与构筑物安装空间干涉情况确定待替换的格构柱群，确定第一换撑立柱群在第一起始端面的第一预定搭设位置群；浇筑深基坑基础底板，并向上对主体结构进行施工，根据施工进度不断拆除对应的层级的水平支撑，直到该主体结构施工至第一起始端面；拆除与构筑物安装空间干涉的水平支撑，并在第一预定搭设位置群上搭设第一换撑立柱群，连接所述第一换撑立柱群与剩余的水平支撑，拆除与所述构筑物安装空间干涉的格构柱群；在所述构筑物安装空间上装设构筑物，继续向上对主体结构进行施工，施工完成后，拆除第一换撑立柱群与剩余的格构柱群。

优选地，所述格构柱群包括至少一根格构柱；所述第一换撑立柱群包括至少一根第一换撑立柱，所述第一预定搭设位置群中的第一预定搭设位置与所述第一换撑立柱群中的第一换撑立柱一一对应。

优选地，确定第一换撑立柱群在第一起始端面的第一预定搭设位置群后，需要对换撑工况进行整体稳定性计算验证；若验证不合格，则需要朝着靠近待替换格构柱位置调整或增加第一换撑立柱的数量，直到所述整体稳定性计算合格。

优选地，所述格构柱群包括至少三根格构柱时，任意指定一根格构柱为特定格构柱，该特定格构柱均对应有两根紧邻格构柱，两根紧邻格构柱为与该特定格构柱在水平方向上距离最小的两根格构柱；其中，两根紧邻格构柱之间的水平距离为该特定格构柱的第一预定距离；确定第一换撑立柱群的具体位置时，每根所述第一换撑立柱均对应一根所述的待替换格构柱；以所述待替换格构柱为特定格构柱，该第一换撑立柱搭设的位置与对应的特定格构柱位置之间的水平距离不大于所述特定格构柱第一预定距离的三分之一。

优选地，所述构筑物安装完成后，在所述构筑物上端面搭设第二换撑立柱群，将第二换撑立柱群连接剩余水平支撑；第二换撑立柱群搭设的第二起始端面为构筑物上端面，或构筑物上端面的混凝土回填层；第二预定搭设位置为所述待替换格构柱穿过第二起始端面处，该第二换撑立柱群与剩余的水平换撑连接。

优选地，浇筑所述第一起始端面时，在浇筑该第一起始端面的混凝土中的第一预定搭设位置预埋换撑立柱桩，用于固定所述第一换撑立柱。

优选地，所述构筑物安装完成后，在构筑物上端面浇筑所述构筑物端面回填层，并且在该回填的混凝土第二预定搭设位置预埋换撑立柱桩，用于固定所述第二换撑立柱。

优选地，所述水平支撑为混凝土结构。

如上所述，本发明涉及的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，具有以下有益效果：本发明通过第一换撑立柱群替换与构筑物安装空间发生干涉的格构柱群保证基坑安全要求，同时避免破坏与格构柱发生干涉的构筑物，施工过程安全，保证施工质量。

附图说明

图1为本发明实施例根据构筑物安装空间确定第一预定搭设位置的示意图。

图2为本发明实施例主体结构施工时浇筑深基坑基础底板后的示意图。

图3为本发明实施例主体结构施工时拆除第一水平支撑后的示意图。

图4为本发明实施例主体结构施工时搭设第一换撑立柱后的示意图。

图5为本发明实施例主体结构施工时拆除待替换格构柱的示意图。

图6为本发明实施例主体结构施工时安装构筑物并浇筑构筑物端面回填层后的示意图。

图7为本发明实施例主体结构施工时搭设第二换撑立柱后的示意图。

图8为本发明实施例主体结构拆除第二水平支撑后的示意图。

图9为本发明实施例主体结构施工完成后的示意图。

图10为本发明实施例中根据格构柱的相互位置确定第一预定搭设位置的示意图。

附图标记说明：

100、灌注桩；200、格构柱；201、格构柱一；202、格构柱二；203、格构柱三；204、格构柱四；310、第一水平支撑；320、第二水平支撑；400、第一换撑立柱；410、第一预定搭设位置；420、第二换撑立柱；430、第二预定搭设位置；440、换撑立柱桩；450、第一起始端面；451、构筑物支承处；500、构筑物；510、构筑物安装空间；520、构筑物端面回填层；600、主体结构；700、深基坑；710、深基坑基础底板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。需要说明的是本发明所提到的每根第一换撑立柱与第二换撑立柱所处的位置所承受的重量均小于其本身的极限承载力，可选择钢管等。

如图1-图10所示，本发明的一种内支撑格构柱换撑的施工方法的实施例，包括如下步骤：如图1所示，根据设计图纸要求规范在深基坑700内设置若干竖直的灌注桩100、至少一个竖直的格构柱群和若干层水平支撑；格构柱群包括若干格构柱200，格构柱200插设在灌注桩100内、且水平支撑均与格构柱200连接；

如图2所示，确定第一换撑立柱群搭设的第一起始端面450：根据构筑物安装空间510确定与该安装空间510干涉的水平支撑，确定搭设第一换撑立柱群的第一起始端面450；该第一起始端面450为主体结构600的浇筑端面，该第一起始端面450紧邻与该构筑物安装空间510干涉的水平支撑且位于该水平支撑的下方；

确定第一换撑立柱群的具体位置：根据竖直的格构柱群与构筑物安装空间510干涉情况确定待替换的格构柱群，确定第一换撑立柱群在第一起始端面450的第一预定搭设位置群；

如图3所示，浇筑深基坑基础底板710，并向上对主体结构600进行施工，根据施工进度不断拆除对应的层级的水平支撑，直到该主体结构600施工至第一起始端面450；

如图4和图5所示，换撑：拆除与构筑物安装空间510干涉的水平支撑，并在第一预定搭设位置群上搭设第一换撑立柱群，连接第一换撑立柱群与剩余的水平支撑，拆除与构筑物安装空间510干涉的格构柱群；

如图6-9所示，在构筑物安装空间510上装设构筑物500，继续向上对主体结构600进行施工，待施工至低于与位置最高的水平支撑预定高度时，拆除第一换撑立柱群、剩余的格构柱群以及水平支撑，继续向上对主体结构600进行施工，直到主体结构600完成。需要说明的是，该预定高度的选择主要是为了方便拆除相应的水平支撑，预定高度的选择可参照本领域的相关规范，在本实施例中，可以选为50mm。

其中，上述的第一起始端面450为第一换撑立柱400的桩脚所在的端面，也就是第一换撑立柱群在第一起始端面450上的站立位置。并且，与构筑物安装空间510干涉的格构柱200需要替换的部分位于该起始端面450的上方。上述第一预定搭设位置群，指的也是该第一换撑立柱群搭设完成后，第一换撑立柱群的站立位置。第一预定搭设位置群中的第一预定搭设位置410与第一换撑立柱群中的第一换撑立柱400一一对应。

该第一起始端面450为主体结构600其中一个混凝土浇筑端面，一般情况下构筑物500支撑处也位于该浇筑端面上。构筑物安装空间510为指的是主体结构600施工完成时后，构筑物500所实际占据的空间。主体结构600指的是在深基坑700内最终建设的完成的建筑主体，主要通过混凝土和构筑物500进行构成。

本发明通过第一换撑立柱群替换与构筑物安装空间发生干涉的格构柱群保证基坑安全要求，同时避免破坏与格构柱发生干涉的构筑物，施工过程安全，保证施工质量。

具体的，以在深坑内建设带有流道钢结构的主体结构600为例。在本实施例中，该方法包括如下步骤：S1、根据设计图纸规范在深基坑700内设置有四根水工结构钻孔灌注桩100、一根格构柱200以及两道水平支撑。从深基底部向上分别为第一水平支撑310和第二水平支撑320。其中，格构柱200插设在一根水工结构钻孔灌注桩100上内，且该格构柱200与两道水平支撑分别连接，用于支撑两道水平支撑，保证深基坑700整体的竖直方向的支护。

S2、确定第一换撑立柱群搭设的第一起始端面450。由于流道钢结构的安装空间与第一水平支撑310位置相互干涉。因此，将与第一水平支撑310紧邻且位于第一水平支撑310下的深基坑基础底板710上端面确定为第一起始端面450。其中，流道钢结构的支撑处451也位于深基坑基础底板710上。

S3、确定第一换撑立柱群的具体位置。该实施例中，与流道钢结构安装空间发生干涉的格构柱群仅有一根格构柱200，第一起始端面450上离该待替换的格构柱200水平距离最小的位置靠近该流体钢结构敞口处，将紧邻该流体钢结构敞口处的位置暂定为第一预定搭设位置410，经过换撑工况稳定性计算，验证合格，确定该位置为第一预定搭设位置410。

S4、对主体结构600进行施工，采用混凝土浇筑深基坑基础底板710。优选地，为了方便流道钢结构能够浇筑在基础底板上，可在流道钢结构的待安装位置上预留一定厚度的区域不浇筑混凝土，便于后期流道钢结构与该区域的新浇筑的混凝土更好得粘结。待深基坑基础底板710的混凝土凝结至一定强度时，拆除第一水平支撑310，并在第一预定搭设位置410上搭设第一换撑立柱400，连接该第一换撑立柱400与第二水平支撑320。

优选地，如图3所示，浇筑第一起始端面450时，可在浇筑该第一起始端面450的混凝土中的第一预定搭设位置群预埋换撑立柱桩440，用于固定第一换撑立柱400。具体的，在在浇筑深基坑基础底板710时，可预埋用于支撑第一换撑立柱400的换撑立柱桩440，该换撑立柱桩440可以为钢板等。也就是，待基础底板强化至预定强度时，在相应的换撑立柱桩440上安装第一换撑立柱400。

S5、如图6-图9所示，将流道钢结构安装在构筑物支承处451上，构筑物500安装完成后，继续向上对主体结构600进行施工，待主体结构600施工至低于与位置最高的水平支撑50mm时，拆除第一换撑立柱群、第二水平支撑320，继续向上对主体结构600进行施工，直到主体结构600完成。

该方法解决了拆除格构柱200后上部支撑受力不均或受力偏大这一问题，同时，不需要切割流道钢结构，避免了破坏流道钢结构二次施工留下的渗漏隐患，使施工过程更为安全，保证施工质量。

优选地，如图7所示，构筑物500安装完成后，还可以在构筑物上端面搭设第二换撑立柱群，其中，第二换撑立柱群搭设的第二起始端面为构筑物上端面，或构筑物上端面的混凝土回填层520；第二预定搭设位置430为拆除的格构柱200与穿过第二起始端面处。该第二换撑立柱群与剩余的水平换撑连接。当然，相应的当主体结构600完成后，还需拆除该第二换撑柱群。第二换撑立柱群进一步保证了格构柱被拆除后，上部支撑受力的均匀度，增强了整体的稳定性。

具体的，在构筑物上端面浇筑构筑物端面回填层520时，还可以在该回填的混凝土层第二预定搭设位置群预埋换撑立柱桩440，用于固定第二换撑立柱群。

需要说明的是，一般工程中，格构柱群包括至少三根格构柱200，需要进行替换的格构柱200也常为两根以上。在初步选取待替换相应的格构柱200的第一预定搭设位置410时，首先需要保证在该第一预定搭设位置410搭设第一换撑立柱400后不与构筑物500发生干涉。同时，应该尽可能将第一预定搭设位置410靠近待拆除的格构柱200在该第一起始端面450的位置，保证该换撑工况稳定性计算验证验证合格，减少验证工作次数。

优选地，如图10所示，当格构柱群包括至少三根格构柱200时，任意指定一根格构柱200为特定格构柱，该特定格构柱均对应有两根紧邻格构柱200，两根紧邻格构柱200为与该特定格构柱在水平方向上距离最小的两根格构柱200；其中，两根紧邻格构柱200之间的水平距离为该特定格构柱的第一预定距离；

确定第一换撑立柱群的具体位置时，每根第一换撑立柱400均对应一根待替换的格构柱200；以待替换格构柱为特定格构柱，该第一换撑立柱400搭设的位置与对应的特定格构柱位置之间的水平距离不大于特定格构柱第一预定距离的三分之一。

该格构柱群包括格构柱一201、格构柱二202、格构柱三203和格构柱四204，其中，待替换的格构柱200为格构柱一201，也即特定格构柱。格构柱一201的紧邻格构柱200为格构柱二202和格构柱三203，则第一预定距离为L，此时，替换格构柱一201的第一预定搭设位置410与格构柱一201距离k小于(1/3)L。当格构柱群中，需替换为第一换撑立柱400的格构柱200数量较多时，可采用该方法初步确定替换格构柱200的第一预定搭设位置410，再根据换撑工况整体稳定性计算，调整第一预定搭设位置410。当然，还可以在特定位置增加第一换撑立柱400的形式，增强换撑工况的整体稳定性。需要说明的，换撑工况整体稳定性计算为本领域的常见方法，故而，在此不再赘述。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，包括：

根据设计图纸要求规范在深基坑(700)内设置若干竖直的灌注桩(100)、至少一个竖直的格构柱群和若干层水平支撑；所述格构柱群包括若干格构柱(200)，所述格构柱(200)插设在灌注桩(100)内、且所述水平支撑均与所述格构柱(200)连接；

确定第一换撑立柱群搭设的第一起始端面(450)：根据构筑物安装空间(510)确定与该安装空间(510)干涉的水平支撑，确定搭设第一换撑立柱群的第一起始端面(450)；该第一起始端面(450)为主体结构(600)的浇筑端面，该第一起始端面(450)紧邻与该构筑物安装空间(510)干涉的水平支撑且位于该水平支撑的下方；

确定第一换撑立柱群的具体位置：根据竖直的格构柱群与构筑物安装空间(510)干涉情况确定待替换的格构柱群，确定第一换撑立柱群在第一起始端面(450)的第一预定搭设位置群；

浇筑深基坑基础底板(710)，并向上对主体结构(600)进行施工，根据施工进度不断拆除对应的层级的水平支撑，直到该主体结构(600)施工至第一起始端面(450)；

换撑：拆除与构筑物安装空间(510)干涉的水平支撑，并在第一预定搭设位置群上搭设第一换撑立柱群，连接所述第一换撑立柱群与剩余的水平支撑，拆除与所述构筑物安装空间(510)干涉的格构柱群；

在所述构筑物安装空间(510)上装设构筑物(500)，继续向上对主体结构(600)进行施工，待主体结构(600)施工至低于位置最高的所述水平支撑预定高度时，拆除第一换撑立柱群、剩余的格构柱群以及所述水平支撑，继续向上对所述主体结构(600)进行施工，直到所述主体结构(600)完成。

2.根据权利要求1所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，所述格构柱群包括至少一根格构柱(200)；所述第一换撑立柱群包括至少一根第一换撑立柱（400），所述第一预定搭设位置群中的第一预定搭设位置(410)与所述第一换撑立柱群中的第一换撑立柱（400）一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，确定第一换撑立柱群在第一起始端面(450)的第一预定搭设位置群时，需要对换撑工况进行整体稳定性计算验证；若验证不合格，则需要朝着靠近待替换格构柱位置调整或增加第一换撑立柱(400)的数量，直到所述整体稳定性计算验证合格。

4.根据权利要求3所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，所述格构柱群包括至少三根格构柱(200)时，任意指定一根格构柱为特定格构柱，该特定格构柱均对应有两根紧邻格构柱，两根紧邻格构柱为与该特定格构柱在水平方向上距离最小的两根格构柱；其中，两根紧邻格构柱之间的水平距离为该特定格构柱的第一预定距离；

确定第一换撑立柱群的具体位置时，每根所述第一换撑立柱(400)均对应一根所述的待替换格构柱；以所述待替换格构柱为特定格构柱，则第一换撑立柱(400)搭设的位置与对应的特定格构柱位置之间的水平距离不大于所述特定格构柱第一预定距离的三分之一。

5.根据权利要求3所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，所述构筑物(500)安装完成后，在所述构筑物(500)上端面搭设第二换撑立柱群，将第二换撑立柱群连接剩余水平支撑；第二换撑立柱群搭设的第二起始端面为构筑物上端面，或构筑物上端面的混凝土回填层；第二预定搭设位置(430)为所述待替换格构柱穿过第二起始端面处，该第二换撑立柱群与剩余的水平支撑连接。

6.根据权利要求1所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，浇筑所述第一起始端面(450)时，在浇筑该第一起始端面(450)的混凝土中的第一预定搭设位置(410)预埋换撑立柱桩(440)，用于固定所述第一换撑立柱(400)。

7.根据权利要求5所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，所述构筑物(500)安装完成后，在构筑物上端面浇筑所述构筑物端面回填层(520)，并且在该回填的混凝土第二预定搭设位置(430)预埋换撑立柱桩(440)，用于固定所述第二换撑立柱(420)。

8.根据权利要求7所述的一种内支撑格构柱换撑的施工方法，其特征在于，所述水平支撑为混凝土结构。