CN115748735A - 一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系及施工方法，该体系包括基坑，在基坑四周设置若干根竖向围护桩，在基坑内设有环梁，在环梁底部呈环状竖向设有若干立柱桩，立柱桩底端固定在基坑内；在环梁周向设有多个伞形支撑构件，伞形支撑构件另一端固定安装在围护桩上、形成对基坑的整体支撑；在基坑侧壁上固定设有多块传力带,传力带与对应现浇板连接；该方法包括围护桩施工、支撑体系施工、传力带及楼板施工、支撑体系拆除和基坑回填。该结构对基坑进行整体加固，支撑点布置合理，整体稳定好，支撑结构占用基坑空间较小，便于机械化挖掘作业，便于缩短施工周期，整体结构简单紧凑，该方法施工周期短，施工难度小，整体施工的经济性较好。

Description

一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系及施工方法

技术领域

本发明涉及基坑支撑体系技术领域，具体涉及一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系及施工方法。

背景技术

随着城市的不断发展与建设，基坑工程逐渐往深大方向发展且周边环境越来越复杂。对于大面积的深基坑工程，工程实践中往往采用围护桩+多道支撑或多道锚杆的围护结构体系，对于围护桩+多道支撑，由于支撑需要养护，往往对工期影响较大；对于围护桩+多道锚杆，往往需要占用场地红线外空间，在城市建设中有诸多限制。

公告号为CN213952237 U的发明专利，公开了一种带四角支撑梁的基坑支护结构。该专利包括支护桩、腰梁及支撑梁模组，支撑梁模组包括主撑梁及连接于主撑梁端部的斜撑梁，主撑梁的每一端均连接有四根斜撑梁，四根斜撑梁分为高低两组且两组斜撑梁的端部分别固定连接于支护桩上的两根腰梁，四根斜撑梁与主撑梁的连接节点重合且四根斜撑梁与主撑梁之间的夹角相同，所述主撑梁底部连接有支撑立柱。该专利的主撑梁为水平支撑，支撑布置形式比较复杂，且其采用上下左右四根斜撑梁，对于主要承受水平力的基坑来说，结构布置较为复杂且不合理，占用基坑空间较大，不利于基坑挖掘过程中机械化作业，增加了施工周期，提高了施工的成本。

发明内容

本发明目的是提供一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系及施工方法，该结构对基坑进行整体加固，支撑点布置合理，整体稳定好，支撑结构占用基坑空间较小，便于机械化挖掘作业，便于缩短施工周期，整体结构简单紧凑，该方法施工周期短，施工难度小，整体施工的经济性较好。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，包括基坑，在基坑四周设置若干根竖向围护桩，在所述基坑内设有环梁，在所述环梁底部呈环状竖向设有若干立柱桩，所述立柱桩底端固定在基坑内；在环梁周向设有多个伞形支撑构件，所述伞形支撑构件另一端固定安装在围护桩上、形成对基坑的整体支撑；在基坑内设有现浇板，所述现浇板端部通过传力带与围护桩固定连接；

所述伞形支撑构件包括水平支撑梁、第一斜撑梁、第二斜撑梁、水平围檩、第一斜围檩和第二斜围檩，所述第一斜围檩固定安装在围护桩顶部，所述水平围檩和所述第二斜围檩位于第一斜围檩下方、沿基坑周边均匀固定安装在围护桩侧壁上，所述第一斜撑梁和所述第二斜撑梁倾斜设置在所述水平支撑梁上下两侧，水平支撑梁、第一斜撑梁和第二斜撑梁端部分别抵在水平围檩、第一斜围檩和第二斜围檩上，间隔布置。

优选的，所述立柱桩包括设置在所述基坑底部下侧的灌注桩和固定设置在灌注桩上的格构柱，所述格构柱顶部固定安装在所述环梁上，底部插入所述灌注桩。

优选的，所述灌注桩顶部与所述基坑底面相平齐。

优选的，所述第一斜围檩和所述第二斜围檩竖向剖面均呈直角梯形状，第一斜围檩和第二斜围檩倾斜的端面分别与所述第一斜撑梁和所述第二斜撑梁端面固定连接。

优选的，所述伞形支撑构件为钢筋混凝土构件，所述环梁也为钢筋混凝土构件。

优选的，所述基坑呈矩形状，在基坑每个侧壁上均设置多个所述伞形支撑构件。

优选的，在所述基坑内竖向设置两层所述现浇板，每层现浇板均通过一层所述传力带与所述围护桩固定连接。

一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，围护桩施工，根据图纸测绘放样，在现场标注定位围护桩位置，并对围护桩进行施工；同时施工立柱桩；

步骤二，上层支撑体系施工，对基坑进行分区分块挖掘，挖掘至环梁深度后，对环梁、水平支撑梁、第一斜撑梁、水平围檩和第一斜围檩进行施工；

步骤三，下层支撑体系施工，待环梁、水平支撑梁、第一斜撑梁、水平围檩和第一斜围檩强度达到设计值后，继续向下进行挖掘作业，挖掘至第二斜撑梁底部位置时，对第二斜撑梁和第二斜围檩进行施工；待第二斜撑梁和第二斜围檩强度达到设计值后，继续向下进行挖掘作业，直至挖掘至基坑底层；

步骤四，底层传力带及楼板施工，挖掘至基坑底层后，施工底层传力带和底板；

步骤五，中层传力带及楼板施工，待底层传力带和底板强度达到设计值后，拆除第二斜撑梁和第二斜围檩，然后施工中层传力带和中层楼板；

步骤六，支撑体系拆除，待中层传力带及中层楼板强度达到设计值后，拆除环梁、水平支撑梁、第一斜撑梁和水平围檩；

步骤七，基坑回填，施工地下结构至正负零，对基坑的肥槽进行回填施工。

本发明中，在基坑内设置环梁，环状结构具有较好的结构稳定性，多个伞形支撑构件呈辐射状设置在环梁和基坑之间，环梁可充分发挥混凝土的受压能力，具有较大的刚度和较小的变形能力，保证整体支撑结构的稳定性。伞形支撑构件竖向设置，一方面可在竖向多点支撑围护桩，另一方面在基坑投影面上占用较小的面积，为基坑挖掘的机械化设备作业提供较大的作业空间，可加快施工的整体进程。现浇板通过传力带与围护桩进行固定连接，整体连接稳定性好。第一斜围檩和第二斜围檩的斜面相对设置，第一斜撑梁和第二斜撑梁挤压安装在两个斜面上，提高了该结构的稳定性，支撑能力强。该方法采用正向边挖掘边施工，反向边拆除边施工的作业方式进行施工，一方面便于施工进度的加快，另一方面也保证了支撑结构支撑的稳定性及安全性，整体作业更加顺畅，保证施工的安全有序进行。

附图说明

图1为本发明结构局部剖面示意图；

图2为本发明结构俯视示意图；

图3为本发明局部结构示意图；

图4为本发明施工步骤一示意图；

图5为本发明施工步骤二示意图；

图6为本发明施工步骤三示意图；

图7为本发明施工步骤四示意图；

图8为本发明施工步骤五示意图；

图9为本发明施工步骤六示意图；

图10为本发明施工步骤七示意图；

图中：1、围护桩；2、环梁；3、立柱桩；4、伞形支撑构件；5、传力带；6、现浇板；7、第一吊筋；8、第二吊筋；9、外墙；10、挡土桩；11、止水桩；30、灌注桩；31、格构柱；40、水平支撑梁；41、第一斜撑梁；42、第二斜撑梁；43、水平围檩；44、第一斜围檩；45、第二斜围檩；50、底层传力带；51、中层传力带；60、底板；61、中层楼板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

如图1～图10所示的一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，包括基坑，基坑整体上呈矩形状，在基坑的四周设置若干根围护桩1，具体的该围护桩1包括挡土桩10和止水桩11，挡土桩10可以为钻孔灌注桩，止水桩11可以为双轴水泥土搅拌桩、三轴水泥土搅拌桩或高压旋喷桩。在基坑内中间位置处设置环梁2，在环梁2的底部沿着环梁2的环状方向竖向设置有若干根立柱桩3，立柱桩3的底端固定安装在基坑底部。在一个实施例中，立柱桩3包括设置在基坑底部下侧的灌注桩30和固定设置在灌注桩30上部的格构柱31，格构柱31的顶部固定安装在环梁2上。具体的，灌注桩30底部嵌入基坑底部下侧长度根据单桩承载力计算确定，灌注桩30顶部与基坑底部相平齐，格构柱31底端嵌入灌注桩30内深度不少于3m，格构柱31顶端锚入环梁2内不少于600mm。灌注桩30和环梁2均为钢筋混凝土构件，其强度不低于C30。

在环梁2周向固定设置多个伞形支撑构件4，伞形支撑构件4另一端固定安装在围护桩1上、形成对基坑的整体支撑。在一个实施例中，在基坑每个侧壁上均设置多个伞形支撑构件4，伞形支撑构件4为钢筋混凝土构件，其强度不低于C30。

伞形支撑构件4包括水平支撑梁40、第一斜撑梁41、第二斜撑梁42、水平围檩43、第一斜围檩44和第二斜围檩45，第一斜围檩44固定安装在围护桩1顶部，水平围檩43和第二斜围檩45位于第一斜围檩43下方，水平围檩43和第二斜围檩45沿基坑周边均匀固定安装在围护桩1侧壁上，第一斜撑梁41和第二斜撑梁42倾斜设置在水平支撑梁40上下两侧，水平支撑梁40、第一斜撑梁41和第二斜撑梁42整体上呈伞形，水平支撑梁40、第一斜撑梁41和第二斜撑梁42的端部分别抵在水平围檩43、第一斜围檩44和第二斜围檩45上，间隔布置。在一个实施例中，第一斜围檩44和第二斜围檩45竖向剖面均呈直角梯形状，第一斜围檩44和第二斜围檩45倾斜的端面分别与第一斜撑梁41和第二斜撑梁42的端面固定连接。具体的，第一斜围檩44倾斜的端面朝向右下方，第二斜围檩45倾斜的端面朝向右上方。具体的，第一斜围檩44倾斜的端面朝向右下方、与第一斜撑梁41长度方向垂直，第二斜围檩45倾斜的端面朝向右上方、与第二斜撑梁42长度方向垂直。

在一个优选实施例中，水平支撑梁40剖面尺寸为1200mm*800mm，环梁2的横断面为矩形，矩形尺寸为1200mm*800mm，水平支撑梁40、第一斜撑梁41和第二斜撑梁42横截面尺寸均为800mm*800mm。

在基坑侧壁上固定安装多块传力带5，在传力带5上一体浇筑现浇板6，现浇板6通过传力带5拉结安装在围护桩1上，在一个实施例中，在基坑内竖向设置两层传力带5，每层传力带5上均设置一层现浇板6，具体的，传力带5和现浇板6为钢筋混凝土结构。

如图1～图10所示的一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，围护桩施工，根据图纸测绘放样，在现场标注定位围护桩1的位置，并对围护桩1进行施工，具体的需要准确测量挡土桩和止水桩的位置，分别施工挡土桩10和止水桩11，挡土桩10可以为钻孔灌注桩，止水桩11可以为双轴水泥土搅拌桩、三轴水泥土搅拌桩或高压旋喷桩。同时对立柱桩3进行施工，根据基坑的标高分别施工灌注桩30和格构柱31。灌注桩30顶部与基坑底部相平齐，格构柱31顶部高于环梁2底部标高600mm，但不超过环梁2顶部标高。

步骤二，上层支撑体系施工，使用机械化挖掘设备对基坑进行分区分块挖掘，挖掘至环梁2底部标高后，对环梁2、水平支撑梁40、第一斜撑梁41、水平围檩43和第一斜围檩44进行钢筋混凝土施工。水平围檩43的钢筋结构通过第一吊筋7与围护桩1焊接固定连接，围护桩 1桩顶钢筋锚入第一斜围檩44内。

步骤三，下层支撑体系施工，待环梁2、水平支撑梁40、第一斜撑梁41、水平围檩43和第一斜围檩44的混凝土强度达到设计值后，对基坑继续向下进行挖掘作业。挖掘至第二斜撑梁42底部位置时，对第二斜撑梁42和第二斜围檩48进行钢筋混凝土施工。待第二斜撑梁42和第二斜围檩45强度达到设计值后，继续向下进行挖掘作业，直至挖掘至基坑底层标高位置处。

步骤四，底层传力带及现浇板施工，挖掘至基坑底层后，施工底层传力带50和底板60，底层传力带50和底板60均为钢筋混凝土结构，底层传力带50钢筋结构一端锚入底板60钢筋结构中。在本实施例中，传力带5及现浇板6分为两层，即传力带5包括底层传力带50和中层传力带51，楼板6包括底板60和中层楼板61。同时在底板60外端部施工钢筋混凝土结构的外墙9。

步骤五，中层传力带及楼板施工，待底层传力带50和底板60强度达到设计值后，拆除第二斜撑梁42和第二斜围檩45，拆除时采用静力切割的方式拆除，然后施工中层传力带51和中层楼板61，中层传力带51和中层楼板61均为钢筋混凝土结构，中层传力带51钢筋结构一端锚入中层楼板61钢筋结构中。继续向上施工外墙9。

步骤六，支撑体系拆除，待中层传力带及中层楼板强度达到设计值后，拆除环梁2、水平支撑梁40、第一斜撑梁41和水平围檩43，拆除时采用静力切割的方式拆除，并拆除格构柱31。继续向上完成外墙9的施工，施工至地下结构正负零。

步骤七，基坑回填，外墙9与基坑侧壁之间的肥槽进行回填作业。

上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，包括基坑，在基坑四周设置若干根竖向围护桩（1），其特征在于：在所述基坑内设有环梁（2），在所述环梁（2）底部呈环状竖向设有若干立柱桩（3），所述立柱桩（3）底端固定在基坑内；在环梁（2）周向设有多个伞形支撑构件（4），所述伞形支撑构件（4）另一端固定安装在围护桩（1）上、形成对基坑的整体支撑；在基坑内设有现浇板（底板和楼板不宜合在一起，非要合在一起可以叫现浇板，下同）（6），所述现浇板（6）端部通过传力带（5）与围护桩（1）固定连接；

所述伞形支撑构件（4）包括水平支撑梁（40）、第一斜撑梁（41）、第二斜撑梁（42）、水平围檩（43）、第一斜围檩（44）和第二斜围檩（45），所述第一斜围檩（44）固定安装在围护桩（1）顶部，所述水平围檩（43）和所述第二斜围檩（45）位于第一斜围檩（44）下方、竖向间隔固定安装在围护桩（1）侧壁上，所述第一斜撑梁（41）和所述第二斜撑梁（42）倾斜设置在所述水平支撑梁（40）上下两侧，水平支撑梁（40）、第一斜撑梁（41）和第二斜撑梁（42）端部分别抵在水平围檩（43）、第一斜围檩（44）和第二斜围檩（45）上。

2.根据权利要求1所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，其特征在于：所述立柱桩（3）包括设置在所述基坑底部下侧的灌注桩（30）和固定设置在灌注桩（30）上的格构柱（31），所述格构柱（31）顶部固定安装在所述环梁（2）上。

3.根据权利要求2所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体，其特征在于：所述灌注桩（30）顶部与所述基坑底面相平齐。

4.根据权利要求1所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体，其特征在于：所述第一斜围檩（44）和所述第二斜围檩（45）竖向剖面均呈直角梯形状，第一斜围檩（44）和第二斜围檩（45）倾斜的端面分别与所述第一斜撑梁（41）和所述第二斜撑梁（42）端面固定连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，其特征在于：所述伞形支撑构件（4）为钢筋混凝土构件，所述环梁（2）也为钢筋混凝土构件。

6.根据权利要求5所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，其特征在于：所述基坑呈矩形状，在基坑每个侧壁上均设置多个所述伞形支撑构件（4）。

7.根据权利要求1所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体系，其特征在于：在所述基坑内竖向设置两层所述现浇板（6），每层现浇板（6）均通过一层所述传力带（5）与所述围护桩（1）固定连接。

8.一种权利要求1～7任一项所述的具有伞型环梁支撑的基坑围护体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，围护桩（1）施工，根据图纸测绘放样，在现场标注定位围护桩（1）位置，并对围护桩（1）进行施工；同时施工立柱桩（3）；

步骤二，上层支撑体系施工，对基坑进行分区分块挖掘，挖掘至环梁（2）深度后，对环梁（2）、水平支撑梁（40）、第一斜撑梁（41）、水平围檩（43）和第一斜围檩（44）进行施工；

步骤三，下层支撑体系施工，待环梁（2）、水平支撑梁（40）、第一斜撑梁（41）、水平围檩（43）和第一斜围檩（44）强度达到设计值后，继续向下进行挖掘作业，挖掘至第二斜撑梁（42）底部位置时，对第二斜撑梁（42）和第二斜围檩（45）进行施工；待第二斜撑梁（42）和第二斜围檩（45）强度达到设计值后，继续向下进行挖掘作业，直至挖掘至基坑底层；

步骤四，底层传力带（50）及底板（60）施工，挖掘至基坑底层后，施工底层传力带（50）和底板（60）；

步骤五，中层传力带（51）及中层楼板（61）施工，待底层传力带（50）和底板（60）强度达到设计值后，拆除第二斜撑梁（42）和第二斜围檩（45），然后施工中层传力带（51）和中层楼板（61）；

步骤六，支撑体系拆除，待中层传力带（51）及中层楼板（61）强度达到设计值后，拆除环梁（2）、水平支撑梁（40）、第一斜撑梁（41）和水平围檩（43）；

步骤七，基坑回填，施工地下结构至正负零，对基坑的肥槽进行回填施工。

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