CN114837199B - 一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法 - Google Patents
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Abstract
一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法，该方法涉及基坑支护领域，其具体步骤为：P1.放线定位灌注桩；P2.施工冠梁及长半轴端部冠梁水平加强板，养护至混凝土强度达到设计要求；P3.对冠梁进行预应力张拉、锁定；P4.挖土至腰梁底标高，施作腰梁及长半轴端部腰梁水平加强板，养护至混凝土强度达到设计要求；P5.对腰梁进行预应力张拉、锁定，挖土至坑底，自下而上施做坑内主体结构，肥槽及时密实回填，直至主体结构地下部分完工。本发明将基坑支护结构的平面布置成椭圆形，不设置锚杆、锚索结构，避免了对基坑外部土层的干扰和破坏，同时为坑内结构施工提供了良好的作业空间。
Description
技术领域
本发明 涉及基坑支护领域，尤其涉及一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法。
背景技术
在基坑支护工程中，常常需要设置一些支锚结构，有些地区使用锚杆、锚索，有些地区使用水平内支撑，但无论哪种支锚结构都带来一定的缺点和不足。锚杆、锚索会给后期临近的地下工程施工留下障碍，水平内支撑会与主体结构在空间上冲突，需要经过换撑、倒撑工序才能避免两者的冲突，但工序相对繁琐，经济和时间成本相对较高。在这个背景下出现了圆形的基坑支护形式，它无需设置支锚结构，通过冠梁和腰梁实现对支护结构的支撑，同时给内部结构的施工提供良好的操作空间，没有支锚结构的施工，这种方法成本低、工期短。这种圆形无支撑支护结构体系非常适用于结构长度与宽度相差不大的基坑工程，其应用范围受到了很大限制。但在市政与建筑工程中，经常遇到长度与宽度相差较大的结构，比如纺锤形的雨水泵站、L形的建筑结构等等，这类比较特殊的结构基坑，在理论上可以用圆形支护体系进行支护，但圆形基坑会带来较大的挖方量及回填量，占地范围也较大，因此应用受到一定的限制。
发明内容
本发明为解决上述问题提供一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法。
本发明所采取的技术方案：
一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法，其步骤为：
P1.放线定位灌注桩，施工灌注桩及短半轴端部的竖向加强肋板或在短半轴端部的远处打设型钢锚桩；
P2.施工冠梁及长半轴端部冠梁水平加强板，养护至混凝土强度达到设计要求；
P3.对冠梁进行预应力张拉、锁定；
P4.挖土至腰梁底标高，施作腰梁及长半轴端部腰梁水平加强板，养护至混凝土强度达到设计要求；
P5.对腰梁进行预应力张拉、锁定，挖土至坑底，自下而上施做坑内结构主体，肥槽及时密实回填，直至结构主体地下部分完工。
所述的步骤P1中短半轴端部的灌注桩与竖向加强肋板同时施工，保证竖向加强肋板与灌注桩为一个整体。
所述的步骤P1中短半轴端部外侧还打设一定数量的钢桩作为灌注桩的锚桩。
所述的步骤P1在采用竖向加强肋板做局部加强措施时，竖向加强肋板钢筋与灌注桩钢筋绑扎为一整体，并同时浇筑确保竖向加强肋板与灌注桩成为一个整体。
所述的步骤P2对冠梁施工绑扎冠梁钢筋时埋设预应力孔道，同时绑扎椭圆形基坑长半轴端部冠梁水平加强板的钢筋，同时浇筑冠梁与冠梁水平加强板混凝土，确保冠梁与冠梁水平加强板成为一个整体，通过冠梁水平加强板加强长半轴端部的承载力。
所述的步骤P3中待冠梁混凝土强度达到设计要求后，对大弧部位预应力钢绞线和钢筋进行张拉，达到张拉设计值后进行锁定。
所述的步骤P4中土方开挖至腰梁底标高，绑扎腰梁钢筋，并预埋腰梁预应力孔道，腰梁钢筋与灌注桩主筋进行可靠的连接避免落撑，同时绑扎长半轴端部腰梁水平加强板的钢筋绑扎，腰梁水平加强板钢筋深入到腰梁内部，满足锚固构造要求后浇筑混凝土，腰梁与长半轴端部腰梁水平加强板形成一个整体。
所述的步骤P5中待腰梁混凝土强度达到设计要求后，对腰梁预应力钢绞线和钢筋进行张拉，达到张拉设计值后进行锁定，然后继续挖土至坑底设计标高，自下而上施作内部结构，同时肥槽内用黏土密实回填，直至结构地下部分完工。
本发明的有益效果：（1）本发明基于圆形基坑无需设置内支撑的优点，对其进行改进升级，将基坑支护结构的平面布置成椭圆形，不设置锚杆、锚索结构，避免了对基坑外部土层的干扰和破坏，同时为坑内结构施工提供了良好的作业空间。
（2）本发明中不设置内部水平支撑，降低了支护成本费用，也节省了安装支撑、换撑、倒撑等工序的工期，加快了项目施工速度。
（3）本发明通过在短半轴顶部设置竖向加强肋板或在远处打入型钢锚桩的方式减小灌注桩的水平位移。
（4）本发明通过在长半轴端部设置水平加强板，提高应力较大部位的承载能力。
（5）本发明通过在冠梁或腰梁上张拉钢绞线和钢筋提高构件的承载能力。
附图说明
图1为本发明设置锚固桩的冠梁结构示意图。
图2为本发明设置竖向加强肋板的冠梁结构示意图。
图3为本发明的腰梁结构示意图。
其中：1-结构主体；2-冠梁水平加强板；3-预应力孔道；4-冠梁；5-灌注桩；6-型钢锚桩；7-竖向加强肋板；8-腰梁；9-腰梁水平加强板。
具体实施方式
拟建建筑物长度、宽度差别较大时，用局部刚度加强的椭圆形基坑支护结构进行支护可以实现坑内无水平内支撑，坑外无锚杆、锚索结构，极大方便了内部结构施工，并避免了对后期临近地下结构的不利影响，本发明用于深度不超过7m，长度、宽度差别较大的基坑支护，如图1至图3所示。
一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法，其步骤为：
首先，根据定位坐标打设灌注桩5，在基坑短半轴端部设置竖向加强肋板7时，竖向加强肋板7与灌注桩5钢筋连接成整体后浇筑，以保证竖向加强肋板7的刚度强化作用。若场地条件较有利，可用场地范围较大时，在远处布置型钢锚桩6，将型钢锚桩6与灌注桩5进行可靠拉结，通过型钢锚桩6约束减小支护结构的变形。
其次，在灌注桩5顶部浇筑冠梁4，同时浇筑冠梁水平加强板2，冠梁水平加强板2厚度在200mm-400mm范围间，具体厚度通过计算及变形要求确定。
再次，在混凝土强度达到设计要求后，在预埋的预应力孔道3内安放预应力钢绞线/钢筋，并对钢绞线/钢筋进行张拉和锁定。
然后，挖土至腰梁8底面标高位置，施工腰梁8及椭圆形基坑长半轴端部的腰梁水平加强板9，腰梁8与腰梁水平加强板9浇筑为整体，腰梁水平加强板9厚度在200mm-400mm范围间，具体厚度通过计算及变形要求确定。
最后，挖土至坑底设计标高，自下而上施工结构主体1，肥槽随结构施工及时回填密实，直至结构主体1地下部分完工。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法，其特征在于，其步骤为：
P1.放线定位灌注桩（5），施工灌注桩（5）及短半轴端部的竖向加强肋板（7）或在短半轴端部的远处打设型钢锚桩（6），在采用竖向加强肋板（7）做局部加强措施时，竖向加强肋板（7）钢筋与灌注桩（5）钢筋绑扎为一整体，并同时浇筑确保竖向加强肋板（7）与灌注桩（5）成为一个整体；
P2.施工冠梁（4）及长半轴端部冠梁水平加强板（2），养护至混凝土强度达到设计要求，对冠梁（4）施工绑扎冠梁（4）钢筋时埋设预应力孔道（3），同时绑扎椭圆形基坑长半轴端部冠梁水平加强板（2）的钢筋，同时浇筑冠梁（4）与冠梁水平加强板（2）混凝土，确保冠梁（4）与冠梁水平加强板（2）成为一个整体，通过冠梁水平加强板（2）加强长半轴端部的承载力；
P3.对冠梁（4）进行预应力张拉、锁定，待冠梁（4）混凝土强度达到设计要求后，在预埋的预应力孔道（3）内安放预应力钢绞线或钢筋，对大弧部位预应力钢绞线和钢筋进行张拉，达到张拉设计值后进行锁定；
P4.挖土至腰梁（8）底标高，绑扎腰梁（8）钢筋，并预埋腰梁（8）预应力孔道（3），腰梁（8）钢筋与灌注桩（5）主筋进行可靠的连接避免落撑，同时绑扎长半轴端部腰梁水平加强板（9）的钢筋绑扎，腰梁水平加强板（9）钢筋深入到腰梁（8）内部，满足锚固构造要求后浇筑混凝土，施作腰梁（8）及长半轴端部腰梁水平加强板（9），腰梁（8）与长半轴端部腰梁水平加强板（9）形成一个整体，养护至混凝土强度达到设计要求；
P5.对腰梁（8）进行预应力张拉、锁定，待腰梁（8）混凝土强度达到设计要求后，对腰梁（8）预应力钢绞线和钢筋进行张拉，达到张拉设计值后进行锁定，然后继续挖土至坑底设计标高，自下而上施作坑内部结构主体（1），同时肥槽内用黏土密实回填，直至结构主体（1）地下部分完工。
2.根据权利要求1所述的局部刚度强化的无支锚结构的椭圆形基坑支护方法，其特征在于，所述的步骤P1中短半轴端部侧打设一定数量的钢桩作为灌注桩（5）的锚桩。
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