本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有深大基坑支護(hù)體系通常采取設(shè)置混凝土支撐或鋼支撐，隨著基礎(chǔ)底板和地下樓層結(jié)構(gòu)的施工而自下而上拆除各道支撐。然而，現(xiàn)有的深大基坑支護(hù)體系不適用于具有超大層高地下結(jié)構(gòu)的深基坑工程。主要原因在于，超大層高地下結(jié)構(gòu)的深基坑工程中，地下結(jié)構(gòu)頂板施工完成前不能拆除各道支撐，否則地下墻體成為懸臂結(jié)構(gòu)，影響其安全，而且還會(huì)導(dǎo)致基坑較大的二次變形產(chǎn)生。對(duì)于深大基坑而言，采用鋼筋混凝土支撐可充分利用其剛度，增大其布置間距，便于挖土施工。但鋼筋混凝土支撐在頂板結(jié)構(gòu)完成后再行拆除，勢(shì)必造成采取支撐悶拆的工藝，施工難度大、安全性低，并影響施工速度。此外，對(duì)于存在臺(tái)階的階梯形深基坑，隨著土方開(kāi)挖自上而下依次形成各步臺(tái)階，如臺(tái)階處基礎(chǔ)底板跟進(jìn)施工，在下層土方開(kāi)挖過(guò)程中臺(tái)階處邊坡土變形帶動(dòng)基礎(chǔ)底板移動(dòng)，并對(duì)樁基產(chǎn)生水平力，同時(shí)基礎(chǔ)底板容易開(kāi)裂。

因此，需尋求一種能夠適應(yīng)具有臺(tái)階式基礎(chǔ)底板的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法，以便于施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法，以解決現(xiàn)有的深大基坑支護(hù)體系施工難度大、安全性不高、施工效率低的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法，深基坑呈階梯型，深基坑各階梯由上往下分為若干階梯區(qū)域且基坑面積逐漸遞減，該支護(hù)方法包括以下步驟：

步驟一、在圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置一道混凝土支撐，并設(shè)置棧橋，在各個(gè)上層較大面積基坑階梯處設(shè)置混凝土支撐，在下層較小基坑面積階梯處設(shè)置鋼支撐；

步驟二、由上至下依次分若干階梯區(qū)域設(shè)置混凝土支撐和鋼支撐并開(kāi)挖基坑內(nèi)土方，直至基坑內(nèi)土方開(kāi)挖至基底，及時(shí)澆筑墊層和基礎(chǔ)底板；

步驟三、待基礎(chǔ)底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，由下往上施工地下室外墻及各階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板，保留底部鋼支撐，同時(shí)依次拆除對(duì)應(yīng)的混凝土支撐，并施工相應(yīng)的鋼換撐，隨拆隨撐，直至澆筑完成地下室首層結(jié)構(gòu)梁板；

步驟四、待地下室首層結(jié)構(gòu)梁板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％，且周邊密實(shí)回填后，由下往上依次拆除各階梯區(qū)域鋼支撐和鋼換撐。

進(jìn)一步地，所述步驟二包括：

第一步、第一階梯區(qū)域混凝土支撐及棧橋全部形成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，基坑開(kāi)挖至第二階梯區(qū)域壓頂梁或圍檁底標(biāo)高，施工第二階梯區(qū)域混凝土壓頂梁、圍檁和混凝土支撐或鋼支撐；

第二步、待第二階梯區(qū)域混凝土壓頂梁、圍檁、混凝土支撐或鋼支撐全部形成，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，基坑開(kāi)挖至第三階梯區(qū)域壓頂梁或圍檁底標(biāo)高，施工第三階梯區(qū)域混凝土壓頂梁、圍檁、混凝土支撐或鋼支撐；

第三步、如此循環(huán)重復(fù)，待第N階梯區(qū)域混凝土壓頂梁、圍檁、混凝土支撐或鋼支撐全部形成，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，開(kāi)挖至基底，及時(shí)澆筑基坑第N階梯區(qū)域墊層、基礎(chǔ)底板；其中，N為大于2的整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述步驟三包括：

一、待第N階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，由下向上施工地下室外墻以及第N-1階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板，若N階梯區(qū)域?yàn)殇撝蝿t保留，若為混凝土支撐則拆除，并同時(shí)施工相應(yīng)的鋼換撐及周邊換撐結(jié)構(gòu)，隨拆隨撐；

二、待第N-1階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，繼續(xù)由下向上施工地下室外墻以及第N-2階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板，若N-1階梯區(qū)域?yàn)殇撝蝿t保留，若為混凝土支撐則拆除，并同時(shí)施工相應(yīng)的鋼換撐及周邊換撐結(jié)構(gòu)，隨拆隨撐；

三、如此循環(huán)重復(fù)，待第一階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，拆除第一階梯區(qū)域混凝土支撐及棧橋，并澆筑對(duì)應(yīng)的地下室首層結(jié)構(gòu)梁板，預(yù)留洞口；其中，N為大于2的整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述步驟四包括：首先利用汽車(chē)吊將地下室首層結(jié)構(gòu)梁板預(yù)留洞口處的鋼支撐予以拆除，然后由下往上依次拆除各階梯區(qū)域鋼支撐和鋼換撐。

進(jìn)一步地，所述各階梯區(qū)域鋼支撐與地下室外墻交接處均埋設(shè)止水鋼板。

進(jìn)一步地，所述鋼支撐為通過(guò)法蘭盤(pán)連接的雙拼鋼管或雙拼型鋼。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

一是該基坑為階梯型深大基坑，基坑上部面積大，因而采用剛度較大的混凝土支撐，從而減小土方開(kāi)挖對(duì)土體的擾動(dòng)，同時(shí)增大混凝土支撐布置間距，便于基坑出土；基坑下部面積小，采用操作靈活、拆裝方便的鋼支撐支護(hù)體系，確保了階梯型基坑的變形控制的合理的范圍內(nèi)。

二是地下室結(jié)構(gòu)由下往上進(jìn)行施工，基礎(chǔ)底板可以與周邊地下室結(jié)構(gòu)同時(shí)澆筑，能夠避免自上而下施工造成的下層土方開(kāi)挖過(guò)程中基坑臺(tái)階處邊坡土變形帶動(dòng)基礎(chǔ)底板移動(dòng)，并對(duì)樁基產(chǎn)生水平力導(dǎo)致基礎(chǔ)底板開(kāi)裂的問(wèn)題。

三是當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)施工到第一階梯區(qū)域，因地下室從基坑最深處至地表面均無(wú)樓板結(jié)構(gòu)，待第一階梯區(qū)域的結(jié)構(gòu)以及地下室外墻、基礎(chǔ)底板施工完成后，拆除第二階梯區(qū)域混凝土支撐，因該區(qū)域一下的地下室結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，對(duì)基坑土體的擾動(dòng)作用小，利用鋼支撐連接于已施工完畢的地下室外墻上作為換撐，且隨拆隨撐，待地下室首層樓板結(jié)構(gòu)及周邊密實(shí)回填后再予以拆除，保證了超大層高地下室基坑施工的安全，避免了對(duì)混凝土支撐的悶拆，而且提高了施工效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法中基坑支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法中基坑換撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法中第一階梯區(qū)域基坑換撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法中第二階梯區(qū)域基坑換撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法中第三階梯區(qū)域基坑換撐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，A-地下室結(jié)構(gòu)；1-圍護(hù)結(jié)構(gòu)；10-第一階梯區(qū)域，11-第一階梯區(qū)域混凝土支撐，15-第一階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板；20-第二階梯區(qū)域；30-第三階梯區(qū)域；21-第二階梯區(qū)域混凝土支撐，25-第二階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板；33-第三階梯區(qū)域鋼支撐，35-第三階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板；40-換撐結(jié)構(gòu)；51-鋼格構(gòu)柱，52-結(jié)構(gòu)柱，53-立柱樁；60-地下室外墻；71-混凝土壓頂梁，72-圍檁；80-密實(shí)回填，81-墊層；90-止水鋼板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

下面結(jié)合圖1至圖5以采用三道支撐，基坑各階梯分為三個(gè)階梯區(qū)域的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，該深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工前，基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)1、鋼格構(gòu)柱51以及立柱樁53已施工完畢。

在本實(shí)施例中深基坑呈三步階梯型，基坑各階梯由上往下分為第一階梯區(qū)域、第二階梯區(qū)域、第三階梯區(qū)域且自上而下基坑面積逐漸遞減。因基坑呈階梯型，自上而下基坑面積遞減，因而在每個(gè)階梯的頂部設(shè)置支撐，以抵抗階梯型土體向周邊更深基坑的水平移動(dòng)，如該支撐仍不能有效控制基坑的變形，在階梯的適當(dāng)位置再增加支撐，以保證基坑安全。而且，上部基坑面積大，采用剛度較大的混凝土支撐進(jìn)行支護(hù)，以減少基坑在開(kāi)挖過(guò)程中的擾動(dòng)，從而保證基坑變形控制在合理的范圍內(nèi)，同時(shí)增大支撐布置間距，便于施工出土；下部基坑面積小，采用剛度符合要求且能節(jié)約施工工期的鋼支撐。

在本實(shí)施例中，各階梯區(qū)域的基礎(chǔ)底板采用由下往上的施工方法，基礎(chǔ)底板可以與周邊地下室結(jié)構(gòu)A同時(shí)澆筑，能夠避免自上而下施工造成的下層土方開(kāi)挖過(guò)程中基坑臺(tái)階處邊坡土變形帶動(dòng)基礎(chǔ)底板移動(dòng)，并對(duì)樁基產(chǎn)生水平力導(dǎo)致基礎(chǔ)底板開(kāi)裂的問(wèn)題。

請(qǐng)參考圖1至圖5，該超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法包括以下步驟：

步驟一、在圍護(hù)結(jié)構(gòu)1頂部設(shè)置一道混凝土支撐，并設(shè)置棧橋(未圖示)，在各個(gè)上層較大面積基坑階梯處設(shè)置混凝土支撐，在下層較小基坑面積階梯處設(shè)置鋼支撐；

步驟二、由上至下依次分若干階梯區(qū)域設(shè)置混凝土支撐及鋼支撐，并開(kāi)挖基坑內(nèi)土方，直至基坑內(nèi)土方開(kāi)挖至基底，及時(shí)澆筑第三階梯區(qū)域墊層和基礎(chǔ)底板；

步驟三、待基礎(chǔ)底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，由下往上施工地下室外墻60及各階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板，同時(shí)保留底部鋼支撐33，依次拆除對(duì)應(yīng)的混凝土支撐，并施工相應(yīng)的鋼換撐，隨拆隨撐，直至澆筑完成地下室首層結(jié)構(gòu)梁板；

步驟四、待地下室首層結(jié)構(gòu)梁板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％，且周邊密實(shí)回填80后，由下往上依次拆除各階梯區(qū)域鋼支撐和鋼換撐。

特別地，在本實(shí)施例中，N等于3，從而步驟二包括：

第一步、第一階梯區(qū)域混凝土支撐11及棧橋全部形成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，基坑開(kāi)挖至第二階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71或圍檁72底標(biāo)高，施工第二階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71、第二階梯區(qū)域圍檁72和第二階梯區(qū)域混凝土支撐21或鋼支撐33；

第二步、待第二階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71、圍檁72、混凝土支撐21或鋼支撐33全部形成，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，基坑開(kāi)挖至第三階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71或圍檁72底標(biāo)高，施工第三階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71、混凝土圍檁72和第三階梯區(qū)域鋼支撐33；

第三步、待第三階梯區(qū)域混凝土壓頂梁71、圍檁72、混凝土支撐21或鋼支撐33全部形成，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，開(kāi)挖至基底，及時(shí)澆筑基坑第三階梯區(qū)域墊層81和第三階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板35。

較佳地，在本實(shí)施例中，N等于3，步驟三包括：

一、待第三階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板33達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，由下向上施工地下室外墻60以及第二階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板25，若第三階梯區(qū)域?yàn)殇撝?3則保留，若為混凝土支撐21則拆除，并同時(shí)施工相應(yīng)的鋼換撐及周邊換撐結(jié)構(gòu)40，隨拆隨撐；且在第三階梯區(qū)域鋼支撐33與地下室外墻60交接處設(shè)置止水鋼板90。當(dāng)然各階梯區(qū)域鋼支撐與地下室外墻60交接處均埋設(shè)止水鋼板90。

二、待第二階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板25達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，繼續(xù)由下向上施工地下室外墻以及第一階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板15，若第二階梯區(qū)域?yàn)殇撝?3則保留，若為混凝土支撐21則拆除，并同時(shí)施工相應(yīng)的鋼換撐(未圖示)及周邊換撐結(jié)構(gòu)40，隨拆隨撐；

三、待第一階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板15達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％后，拆除第一階梯區(qū)域混凝土支撐11及棧橋，施工地下室外墻60及結(jié)構(gòu)柱52，并澆筑對(duì)應(yīng)的地下室首層結(jié)構(gòu)梁板，預(yù)留洞口，該預(yù)留洞口用于吊裝拆除的鋼支撐33。

各階梯區(qū)域基礎(chǔ)底板由下往上施工，避免了自上而下施工帶來(lái)的基坑臺(tái)階處邊坡土變形帶動(dòng)基礎(chǔ)底板移動(dòng)，同時(shí)避免了其對(duì)樁基產(chǎn)生水平力而導(dǎo)致的基礎(chǔ)底板開(kāi)裂。

較佳地，步驟四包括：待地下室首層結(jié)構(gòu)梁板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％，且周邊密實(shí)回填80后，首先利用汽車(chē)吊將地下室首層結(jié)構(gòu)梁板預(yù)留洞口處的鋼支撐予以拆除，以便汽車(chē)吊能夠吊入地下室結(jié)構(gòu)A中，然后由下往上依次拆除各階梯區(qū)域鋼支撐和鋼換撐。較佳地，在本實(shí)施例中各階梯區(qū)域鋼支撐為通過(guò)法蘭盤(pán)連接的雙拼鋼管或雙拼型鋼。各階梯區(qū)域鋼支撐為十字雙拼鋼支撐，拼接長(zhǎng)度短，后期拆除、吊裝方便。

綜上所述，本發(fā)明所提供的超大層高地下室結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)方法具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

一是該基坑為階梯型深大基坑，基坑上部面積大，因而采用剛度較大的混凝土支撐，從而減小土方開(kāi)挖對(duì)土體的擾動(dòng)，同時(shí)增大混凝土支撐布置間距，便于基坑出土；基坑下部面積小，采用操作靈活、拆裝方便的鋼支撐支護(hù)體系，確保了階梯型基坑的變形控制的合理的范圍內(nèi)。

二是地下室結(jié)構(gòu)由下往上進(jìn)行施工，基礎(chǔ)底板可以與周邊地下室結(jié)構(gòu)同時(shí)澆筑，能夠避免自上而下施工造成的下層土方開(kāi)挖過(guò)程中基坑臺(tái)階處邊坡土變形帶動(dòng)基礎(chǔ)底板移動(dòng)，并對(duì)樁基產(chǎn)生水平力導(dǎo)致基礎(chǔ)底板開(kāi)裂的問(wèn)題。

三是當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)施工到第一階梯區(qū)域，因地下室從基坑最深處至地表面均無(wú)樓板結(jié)構(gòu)，待第一階梯區(qū)域的結(jié)構(gòu)以及地下室外墻、基礎(chǔ)底板施工完成后，拆除第二階梯區(qū)域混凝土支撐，因該區(qū)域一下的地下室結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，對(duì)基坑土體的擾動(dòng)作用小，利用鋼支撐連接于已施工完畢的地下室外墻上作為換撐，且隨拆隨撐，待地下室首層樓板結(jié)構(gòu)及周邊密實(shí)回填后再予以拆除，保證了超大層高地下室基坑施工的安全，避免了對(duì)混凝土支撐的悶拆，而且提高了施工效率。

上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求的保護(hù)范圍。