超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，該施工方法包括基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及基坑開(kāi)挖、坑底處理、基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)底板換撐施工、拆除混凝土內(nèi)支撐、施工掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層及焊接鋼板、填充排樁墻和地下室外墻間的空間、施工地下主體結(jié)構(gòu)及換撐結(jié)構(gòu)等步驟，支撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐和弱面撐相結(jié)合的換撐措施，使得原來(lái)由混凝土內(nèi)支撐承擔(dān)的基坑側(cè)土壓力傳遞到地下主體結(jié)構(gòu)上的傳遞路徑更加合理。本發(fā)明提高了施工現(xiàn)場(chǎng)秩序和施工效率，相關(guān)措施保證了支撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，顯著降低混凝土內(nèi)支撐拆除引起的附加變形，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】
超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方法，適用于在排粧 墻或混凝土連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，地下主體結(jié)構(gòu)施工中混凝土內(nèi)支撐拆除前的換撐 結(jié)構(gòu)施工。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著地下空間的開(kāi)發(fā)利用，越來(lái)越多的超深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于地下結(jié)構(gòu)的施 工中。對(duì)于地下連續(xù)墻或排粧墻結(jié)合鋼筋混凝土內(nèi)支撐這種應(yīng)用最廣泛的支護(hù)結(jié)構(gòu)，在基 坑開(kāi)挖結(jié)束進(jìn)行地下主體結(jié)構(gòu)的施工時(shí)，需要由下至上拆除內(nèi)支撐。為保證基坑的穩(wěn)定性 及控制變形，在拆除每道內(nèi)支撐時(shí)，需要事先設(shè)置支撐轉(zhuǎn)換，將所拆除支撐上受到的基坑側(cè) 土壓力由已建地下主體結(jié)構(gòu)承擔(dān)。
[0003] 常規(guī)基坑換撐結(jié)構(gòu)通過(guò)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下主體結(jié)構(gòu)樓板間的空間內(nèi)填充素混凝 土而形成，該方法簡(jiǎn)便易操作，但從基坑變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中可以看出，在換撐上部?jī)?nèi)支撐拆除 后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)及坑后土體的變形有所增加，甚至是大幅增加，這直接影響到基坑的穩(wěn)定和周 圍建(構(gòu))物及管線等設(shè)施的安全。
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有換撐技術(shù)在實(shí)際工程中遇到的難點(diǎn)問(wèn)題，有必要開(kāi)發(fā)一種施工效率高、 換撐效果好的支撐轉(zhuǎn)換方法，本發(fā)明正是在這樣的背景下開(kāi)發(fā)而成的，應(yīng)用于實(shí)際支撐轉(zhuǎn) 換施工中必將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換施工中存在的換撐設(shè)置后內(nèi)支撐拆 除圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大變形的問(wèn)題，提出了一種無(wú)間歇復(fù)合式支撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方法，采 用強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐和弱面撐結(jié)合的轉(zhuǎn)換措施，優(yōu)化作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力的傳遞路徑，在圍 護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室外墻間設(shè)置防水層，保證地下室的防水抗?jié)B要求的同時(shí)可以作為施工變形 縫。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0007] 這種超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐、弱面撐、基礎(chǔ)底板換撐 和防水層。
[0008] 作為優(yōu)選:所述基礎(chǔ)底板換撐采用上翻牛腿式結(jié)構(gòu)，和基礎(chǔ)底板整體澆筑混凝土 形成，基礎(chǔ)底板換撐與排粧墻間設(shè)置有一層防水層。
[0009] 作為優(yōu)選:所述弱面撐是由排粧墻和地下室外墻間泡沫混凝土填充形成的填充體 構(gòu)成，填充體與地下室外墻間設(shè)有防水層，填充體與排粧墻間設(shè)有掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層。
[0010] 作為優(yōu)選:所述強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐包括型鋼撐和鋼筋混凝土撐，型鋼撐一端焊接于鋼板上， 另一端穿過(guò)地下室外墻并伸入樓板結(jié)構(gòu)中一定長(zhǎng)度，型鋼撐上下沿?fù)Q撐縱向布設(shè)鋼筋，整 體澆筑混凝土形成型鋼撐和鋼筋混凝土撐。
[0011] 超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，包括下列步驟：
[0012] 步驟一、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及基坑開(kāi)挖:排粧墻和止水帷幕施工完畢后，開(kāi)挖土體 并同步施工混凝土內(nèi)支撐；
[0013] 步驟二、坑底處理:基坑開(kāi)挖至坑底后，鋪筑一層素混凝土墊層，其上施工防水層， 防水層上設(shè)置一層水泥砂漿找平層；
[0014] 步驟三、基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)底板換撐施工:基礎(chǔ)底板與排粧墻間設(shè)置上翻牛腿式基 礎(chǔ)底板換撐；
[0015] 步驟四、拆除混凝土內(nèi)支撐:待基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)底板換撐強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除最 下一道混凝土內(nèi)支撐；
[0016] 步驟五、施工掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層及焊接鋼板:在排粧墻的換撐設(shè)置處的預(yù)埋 件上焊接鋼板，并在粧間土表面設(shè)置掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層；
[0017]步驟六、填充排粧墻和地下室外墻間的空間:基礎(chǔ)底板換撐上鋪設(shè)防水層，側(cè)面搭 設(shè)單側(cè)模板支撐架，填充排粧墻和地下室外墻間的空間形成填充體；
[0018] 步驟七、施工最下層地下主體結(jié)構(gòu)及換撐結(jié)構(gòu):在填充體側(cè)表面鋪設(shè)防水層，搭設(shè) 地下室外墻單側(cè)模板及其它地下主體結(jié)構(gòu)模板，澆筑混凝土形成地下主體結(jié)構(gòu)，并同步施 工型鋼撐和鋼筋混凝土撐；
[0019] 步驟八、繼續(xù)內(nèi)支撐拆除及地下主體結(jié)構(gòu)施工：重復(fù)步驟四~七直至地下室頂板 施工完畢。
[0020] 作為優(yōu)選:所述方陣組件的四周設(shè)有掛錨點(diǎn)，方陣組件兩兩相對(duì)的掛錨點(diǎn)通過(guò)浸 塑鋼索連接活動(dòng)環(huán)，所述活動(dòng)環(huán)連接至底部固定在水底的固定粧上。
[0021] 作為優(yōu)選:兩兩相對(duì)的掛錨點(diǎn)兩側(cè)設(shè)有突出于掛錨點(diǎn)的減震墊。
[0022] 作為優(yōu)選:所述方陣組件的四周設(shè)有掛錨點(diǎn)，所述掛錨點(diǎn)通過(guò)浸塑鋼索連接鋼筋 混凝土錨，浸塑鋼索的長(zhǎng)度為所處水體的歷史最高水位。
[0023] 作為優(yōu)選:所述方陣組件的四周設(shè)有掛錨點(diǎn)，對(duì)稱掛錨點(diǎn)之間設(shè)有斜向交叉設(shè)置 的浸塑鋼索，浸塑鋼索連接至鋼筋混凝土錨，浸塑鋼索上還間隔設(shè)有不銹鋼彈簧。
[0024]本發(fā)明的有益效果是：
[0025] (1)所采用強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐和弱面撐相結(jié)合的換撐措施，使得原來(lái)由混凝土內(nèi)支撐承擔(dān) 的基坑側(cè)土壓力傳遞到地下主體結(jié)構(gòu)上的傳遞路徑更加合理，有效保證內(nèi)支撐拆除后不產(chǎn) 生附加變形，提尚基坑的穩(wěn)定性；
[0026] (2)在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的換撐部位所設(shè)置的預(yù)埋鋼板上焊接鋼梁形成換撐腰 梁，該腰梁與剪力墻上設(shè)置的暗梁通過(guò)型鋼連接，型鋼穿過(guò)地下室外墻中的暗梁并插入樓 板結(jié)構(gòu)一定深度，如此圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下主體結(jié)構(gòu)間形成強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐；
[0027] (3)在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地下室外墻間設(shè)置防水層并填筑泡沫混凝土，使得部分土 壓力通過(guò)泡沫混凝土層直接傳遞給地下室外墻墻，即形成弱面撐結(jié)構(gòu)；
[0028] (4)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地下室外墻間設(shè)置的防水層滿足地下室的防水抗?jié)B要求的同 時(shí)，可以作為施工變形縫，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地下室主體結(jié)構(gòu)獨(dú)立沉降變形；
[0029] (5)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地下室外墻間充填的泡沫混凝土將圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力傳遞 給地下室外墻，同時(shí)可以作為地下室的保溫隔熱層，降低建筑能耗；
[0030] (6)遵循"先撐后拆、由下之上"的地下主體結(jié)構(gòu)施工順序，提高結(jié)構(gòu)施工效率及結(jié) 構(gòu)安全。
【附圖說(shuō)明】
[0031 ]圖1是超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是復(fù)合式支撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)三維示意圖；
[0033]圖3至圖10是超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工過(guò)程圖。
[0034]附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-排粧墻，2-止水帷幕，3-鋼板，4-型鋼撐，5-鋼筋混凝土撐，6-防 水層，7-素混凝土墊層，8-水泥砂漿找平層，9-填充體，10-外墻施工縫，11-止水鋼板，12-基 粧，13-內(nèi)支撐格構(gòu)柱，14-立柱，15-地下室外墻，16-混凝土內(nèi)支撐，17-混凝土腰梁，18-混 凝土壓頂梁，19-樓板結(jié)構(gòu)，20-坑后地表，21-地層線，22-粧間土體，23-掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù) 面層，24-基礎(chǔ)底板，25-基礎(chǔ)底板換撐。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明 的解釋并不局限于以下實(shí)施例。
[0036] 圖1是超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是復(fù)合式支撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)強(qiáng) 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)三維示意圖，圖3至圖10是超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工過(guò)程圖，參照?qǐng)D1 ~10所示，該施工過(guò)程主要包括基坑開(kāi)挖及支護(hù)結(jié)構(gòu)施工、坑底處理、底板澆筑、底板換撐 施工、內(nèi)支撐拆除、弱面撐設(shè)置、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐及地下主體結(jié)構(gòu)施工等。
[0037]某基坑開(kāi)挖深度20m，采用鉆孔灌注粧和三軸水泥攪拌粧形成圍護(hù)墻體，內(nèi)部設(shè)置 4道混凝土內(nèi)支撐16,鉆孔灌注粧采用《^000(^1200,長(zhǎng)度30m，內(nèi)支撐的對(duì)撐采用1000 X 900，斜撐采用900 X 800，連接撐采用600 X 600;灌注粧頂部的混凝土壓頂梁18采用1100 X 1000,混凝土腰梁17采用900X900;坑底采用300mm的素混凝土墊層7,上鋪20mm厚的防水層 6以及10mm的水泥砂衆(zhòng)找平層8;基礎(chǔ)底板24厚度1000mm，圍護(hù)排粧墻1與地下室外墻15間距 900mm，基礎(chǔ)底板換撐25采用上翻牛腿式傳力結(jié)構(gòu)，靠近圍護(hù)墻處高1500mm，與基礎(chǔ)底板24 整體饒筑；圍護(hù)排粧墻1與地下室外墻15間填筑厚890mm的泡沫混凝土填充體9以及10mm厚 的防水層6;型鋼撐4采用150 X 150 X 10 X 10mm，型鋼撐4一端焊接于鋼板3上，另一端穿過(guò)地 下室外墻15的暗梁并插入樓板結(jié)構(gòu)19中100mm，型鋼撐4水平間距2000mm，其上下各布設(shè)4根 φ:12的鋼筋及φ8@2:00的箍筋，整體澆筑混凝土形成鋼筋混凝土撐5。
[0038]上述超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工的主要過(guò)程(圖3至圖10)如下：
[0039]步驟一、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及基坑開(kāi)挖:排粧墻1和止水帷幕2施工完畢后，開(kāi)挖土 體并同步施工混凝土內(nèi)支撐16;
[0040]步驟二、坑底處理:基坑開(kāi)挖至坑底后，鋪筑一層素混凝土墊層7,其上施工防水層 6，防水層6上設(shè)置一層水泥砂漿找平層8;
[00411 步驟三、基礎(chǔ)底板24及基礎(chǔ)底板換撐25施工:基礎(chǔ)底板24與排粧墻1間設(shè)置上翻牛 腿式基礎(chǔ)底板換撐25;
[0042]步驟四、拆除混凝土內(nèi)支撐16:待基礎(chǔ)底板24及基礎(chǔ)底板換撐25強(qiáng)度達(dá)到要求后， 拆除最下一道混凝土內(nèi)支撐16;
[0043]步驟五、施工掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層23及焊接鋼板3:在排粧墻1的換撐設(shè)置處的 預(yù)埋件上焊接鋼板3,并在粧間土表面設(shè)置掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層23;
[0044] 步驟六、填充排粧墻1和地下室外墻15間的空間：基礎(chǔ)底板換撐25上鋪設(shè)防水層6， 側(cè)面搭設(shè)單側(cè)模板支撐架，填充排粧墻1和地下室外墻15間的空間；
[0045] 步驟七、施工最下層地下主體結(jié)構(gòu)及換撐結(jié)構(gòu):在填充體9側(cè)表面鋪設(shè)防水層6,搭 設(shè)地下室外墻單側(cè)模板及其它地下主體結(jié)構(gòu)模板，澆筑混凝土形成地下主體結(jié)構(gòu)，并同步 施工型鋼撐4和鋼筋混凝土撐5;
[0046] 步驟八、繼續(xù)內(nèi)支撐拆除及地下主體結(jié)構(gòu)施工：重復(fù)步驟四~七直至地下室頂板 施工完畢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括強(qiáng)節(jié)點(diǎn)撐、弱面撐、基 礎(chǔ)底板換撐(25)和防水層(6)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述基礎(chǔ) 底板換撐(25)采用上翻牛腿式結(jié)構(gòu)，和基礎(chǔ)底板(24)整體澆筑混凝土形成，基礎(chǔ)底板換撐 (25)與排粧墻(1)間設(shè)置有一層防水層(6)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述弱面 撐是由排粧墻（1)和地下室外墻（15)間泡沫混凝土填充形成的填充體(9)構(gòu)成，填充體(9) 與地下室外墻（15)間設(shè)有防水層(6)，填充體(9)與排粧墻（1)間設(shè)有掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面 層(23)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述強(qiáng)節(jié) 點(diǎn)撐包括型鋼撐(4)和鋼筋混凝土撐(5)，型鋼撐(4) 一端焊接于鋼板(3)上，另一端穿過(guò)地 下室外墻（15)并伸入樓板結(jié)構(gòu)（19)中一定長(zhǎng)度，型鋼撐(4)上下沿?fù)Q撐縱向布設(shè)鋼筋，整體 澆筑混凝土形成型鋼撐(4)和鋼筋混凝土撐(5)。5. -種超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，包括下列步驟： 步驟一、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及基坑開(kāi)挖:排粧墻（1)和止水帷幕(2)施工完畢后，開(kāi)挖土 體并同步施工混凝土內(nèi)支撐(16); 步驟二、坑底處理：基坑開(kāi)挖至坑底后，鋪筑一層素混凝土墊層（7)，其上施工防水層 (6)，防水層(6)上設(shè)置一層水泥砂漿找平層(8); 步驟三、基礎(chǔ)底板(24)及基礎(chǔ)底板換撐(25)施工:基礎(chǔ)底板(24)與排粧墻（1)間設(shè)置上 翻牛腿式基礎(chǔ)底板換撐(25); 步驟四、拆除混凝土內(nèi)支撐（16):待基礎(chǔ)底板(24)及基礎(chǔ)底板換撐(25)強(qiáng)度達(dá)到要求 后，拆除最下一道混凝土內(nèi)支撐(16); 步驟五、施工掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層（23)及焊接鋼板（3):在排粧墻（1)的換撐設(shè)置處 的預(yù)埋件上焊接鋼板(3)，并在粧間土表面設(shè)置掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層(23); 步驟六、填充排粧墻（1)和地下室外墻（15)間的空間：基礎(chǔ)底板換撐(25)上鋪設(shè)防水層 (6)，側(cè)面搭設(shè)單側(cè)模板支撐架，填充排粧墻（1)和地下室外墻（15)間的空間形成填充體 (9)； 步驟七、施工最下層地下主體結(jié)構(gòu)及換撐結(jié)構(gòu):在填充體(9)側(cè)表面鋪設(shè)防水層(6)，搭 設(shè)地下室外墻單側(cè)模板及其它地下主體結(jié)構(gòu)模板，澆筑混凝土形成地下主體結(jié)構(gòu)，并同步 施工型鋼撐(4)和鋼筋混凝土撐(5); 步驟八、繼續(xù)內(nèi)支撐拆除及地下主體結(jié)構(gòu)施工：重復(fù)步驟四~七直至地下室頂板施工 完畢。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，所述 步驟三中，基礎(chǔ)底板換撐（25)和基礎(chǔ)底板（24)是整體澆筑混凝土形成的，基礎(chǔ)底板換撐 (25)與排粧墻(1)間設(shè)置有一層防水層(6)。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，所述 步驟五中，排粧墻（1)在施工過(guò)程中，在換撐預(yù)設(shè)位置的鋼筋籠上設(shè)置了預(yù)埋件，在粧間土 表面設(shè)置掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面層(23)前將鋼板(3)焊接至預(yù)埋件上。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，所述 步驟六中，排粧墻(1)和地下室外墻(15)間的填充體(9)采用泡沫混凝土填充形成。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超深基坑支撐無(wú)間歇復(fù)合式轉(zhuǎn)換施工方法，其特征在于，所述 步驟七中，型鋼撐(4) 一端焊接于鋼板(3)上，另一端穿過(guò)地下室外墻（15)并伸入樓板結(jié)構(gòu) (19)中一定長(zhǎng)度，型鋼撐(4)上下沿?fù)Q撐縱向布設(shè)鋼筋，整體澆筑混凝土形成型鋼撐(4)和 鋼筋混凝土撐(5)。
【文檔編號(hào)】E02D17/04GK105951848SQ201610522144
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】王新泉
【申請(qǐng)人】杭州江潤(rùn)科技有限公司