CN110777806B - 多连杆平面框架永久支护结构及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多连杆平面框架永久支护结构，其包括成排设置的旋挖桩支护墙以及竖直设置于旋挖桩支护墙一侧的永久支护结构墙，永久支护结构墙与旋挖桩支护墙之间通过若干水平放置的水平结构板连接，地下室底板、地下室负二层顶板、地下室负一层顶板外伸出地下室侧墙的一端为混凝土板，混凝土板与永久支护结构墙抵触，形成不动铰接触。本发明具有使水平结构板与永久支护结构墙之间形成框架体系，地下室顶板以上的永久结构墙与旋挖桩支护墙之间受力后起到约束作用，不受基坑外场地条件的限制，相较于双排桩而言，减少大量的材料的浪费，施工工期较短，工程造价成本较低的效果。

Description

多连杆平面框架永久支护结构及其施工工艺

技术领域

本发明涉及永久支护的技术领域，尤其是涉及一种多连杆平面框架永久支护结构及其施工工艺。

背景技术

目前，随着国家新型城镇化建设的快速发展，深基坑已成为建筑工程、市政工程和轨道交通工程等的重要组成部分。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施，这样的方式被称为基坑支护。

现有的基坑支护的形式有多种，包括放坡、土钉支护、锚喷支护、桩锚支护、墙锚支护、钢板桩支护、地下连续墙加支撑支护等支护型式及其中几种以上支护型式的组合。

但是，随着越来越多的基坑工程施工受到场地条件的限制，双排桩作为一种较为新型的支护型式，其支护结构刚度因类似刚架结构作用基理而大大增加支护，比传统单排桩支护性能有较大提升，因此双排桩逐渐得以在国内推广应用。

但是，当基坑深度较大，且基坑边缘与建筑物的距离较为接近时，如果采用双排桩支护，桩顶冠梁标高与基坑顶标高几乎一致，所需桩长较长。而基坑顶一定深度范围内土压力相对较小，如在基坑开挖全高范围全部设置成双排桩支护结构，上部土压力较小的区段支护桩材料性能不能充分发挥，又因其为不可回收材料，造成不必要的浪费，工程造价成本较高。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种工程造价成本较低的多连杆平面框架永久支护结构。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多连杆平面框架永久支护结构，包括成排设置的旋挖桩支护墙以及竖直设置于旋挖桩支护墙一侧的永久支护结构墙，永久支护结构墙与旋挖桩支护墙之间通过若干水平放置的水平结构板连接，所述永久支护结构墙的底部设有竖向承载桩，所述竖向承载桩与永久支护结构墙之间设有桩顶冠梁，桩顶冠梁与旋挖桩支护墙之间浇注有永久支护结构底板。

通过采用上述技术方案，旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间设置水平结构板，使水平结构板与永久支护结构墙之间形成框架体系，工作人员在施工的过程中，首先施做旋挖桩支护墙之后，进行基坑开挖，并实现永久支护结构墙与地下室楼板同时施工的动作，使旋挖桩支护墙与永久结构墙共同作用承担永久边坡外岩土压力的空间抗侧力结构，施工过程中无需使用锚索占用基坑外的场地，不受基坑外场地条件的限制，相较于双排桩而言，减少大量的材料的浪费，施工工期较短，工程造价成本较低。

优选的，所述旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间填充有回填土。

通过采用上述技术方案，增加各结构间的传力途径，使旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间的载荷分布均匀，不易产生较大的应力集中，牢固性较好。

优选的，所述永久支护结构墙背向旋挖桩支护墙的一侧自下而上依次连接有水平设置的地下室底板、地下室负二层顶板、地下室负一层顶板以及竖直设置的地下室侧墙；永久支护结构墙与地下室侧墙之间设有空腔，空腔内填充有回填土，回填土为密实砂；地下室底板、地下室负二层顶板、地下室负一层顶板外伸出地下室侧墙的一端为混凝土板，混凝土板与永久支护结构墙抵触，形成不动铰接触。

通过采用上述技术方案，使地下室顶板以下的楼板对永久结构墙形成约束，提高本发明的结构的完整性，地下室顶板以下的楼板对永久支护结构墙起到支撑作用，不动铰接触使得地下室顶板以上的永久结构墙与旋挖桩支护墙之间受力后起到约束作用，不易损坏。

优选的，所述永久支护结构墙连接混凝土板的另一侧设有与旋挖桩支护墙连接的永久支护结构中板，所述地下室负一层顶板上设有与旋挖桩支护墙连接的永久支护结构顶板。

通过采用上述技术方案，永久支护结构中板以及永久支护结构顶板的设置，增加本发明内各支护结构相互之间的约束力，加强各支护结构的整体性，降低应力集中对支护结构产生破坏。

优选的，所述地下室底板下方设有若干立柱桩。

通过采用上述技术方案，加强地下室底板下方的地基的承载能力，对地下室起到支撑的作用，预防地下室受力或因自重下沉。

优选的，所述永久支护结构中板为钢筋混凝土结构，永久支护结构中板内设有内配筋且两端的内配筋均与永久支护结构墙以及地下室侧墙的预留钢筋焊接连接。

通过采用上述技术方案，加强永久支护结构中板与永久支护结构墙之间的连接强度。

本发明的目的二是提供一种工程造价成本较低的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺。

一种多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，包括以下步骤：

S1、施做旋挖桩支护墙，包括施工现场旋挖桩及桩顶冠梁、连梁的施工；

S2、施做立柱桩和竖向承载桩，立柱桩的基底以上部分均为空桩，基底以下均为实桩；

S3、基坑开挖至第一道支撑底，基坑向下开挖至第一道支撑底后，施工第一道支撑；

S4、待第一道支撑强度达到设计强度后，继续开挖基坑至第二道支撑底，施工第二道支撑；

S5、重复S4工序，依次施工第三道支撑和第四道支撑，直至开挖至基坑底部；所述第一道支撑至第四道支撑均为钢筋混凝土支撑；

S6、基坑底部施工，施工在竖向承载桩底部施工桩顶冠梁、水平结构板下地梁、永久支撑结构垫层以及地下室底板垫层；浇注永久支撑底板、地下室底板及部分地下室侧墙，地下室底板连接旋挖桩支护墙上通过预先设于旋挖桩支护墙上的植筋，并向上施工水平结构板以及永久支护结构墙，浇注地下室负二层顶板以及地下室负一层顶板，旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间留有空腔，旋挖桩支护墙与地下室之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板；回填土为密实砂。

S7、待永久支护结构中板和地下室负二层顶板强度达到设计强度，施工水平结构板、永久支护结构墙以及永久支护结构中板，浇注地下室负一层侧墙和地下室负一层顶板；永久支护结构墙与旋挖桩支护墙之间留有空腔，旋挖桩支护墙与地下室负一层侧墙之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板；

S8、拆除第四道支撑，施工水平结构板、永久支护结构墙，浇注永久支护结构顶板，旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间留有空腔；水平结构板与永久支护墙之间一体成型，水平结构板与旋挖桩支护墙通过预设的植筋连接。

S9、待水平结构板、永久支护结构墙以及永久支护结构顶板的强度达到设计强度，依次向上拆除第三道支撑至第一道支撑，并在旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间继续向上施做若干水平放置的水平结构板。

通过采用上述技术方案，在旋挖桩支护墙与基坑主体结构之间设立永久支撑，旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间多水平结构板的设置，形成地下室楼板与旋挖桩支护墙共同作用承担基坑外岩土压力的空间抗侧力结构的永久支护体系，整体性较好，减小了基坑外场地条件的限制；第一道支撑至第四道支撑的设置，方便工作人员现场施工，支撑拆除方便；相较于双排桩而言，减少大量的材料的浪费，施工工期较短，工程造价成本低较低。

优选的，旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间填充回填土，且分层夯实。

通过采用上述技术方案，增加旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间的传力途径，使旋挖桩支护墙与永久支护结构墙之间的载荷分布均匀，不易产生较大的应力集中，牢固性较好。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

使水平结构板与永久支护结构墙之间形成框架体系，地下室顶板以上的永久结构墙与旋挖桩支护墙之间受力后起到约束作用，不受基坑外场地条件的限制，相较于双排桩而言，减少大量的材料的浪费，施工工期较短，工程造价成本较低的效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的施工工序示意图一。

图3是本发明的施工工序示意图二。

图4是本发明的施工工序示意图三。

图5是本发明的施工工序示意图四。

图中，1、旋挖桩支护墙；2、永久支护结构墙；3、水平结构板；4、第一道支撑；5、竖向承载桩；6、桩顶冠梁；7、第四道支撑；8、永久支护结构底板；9、混凝土板；10、地下室底板；11、地下室负二层顶板；12、地下室负一层顶板；13、地下室侧墙；14、永久支护结构中板；15、永久支护结构顶板；16、第三道支撑；17、立柱桩；18、第二道支撑。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种多连杆平面框架永久支护结构，包括成排设置的旋挖桩支护墙1以及竖直设置于旋挖桩支护墙1一侧的永久支护结构墙2，旋挖桩支护墙1位于基坑边缘设置，旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间设有若干水平放置连接的水平结构板3；水平结构板3均为增加旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2间的约束，旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间填充有用于增加两者之间的传力途径的回填土；形成地下室楼板与旋挖桩支护墙1共同作用承担基坑外岩土压力的空间抗侧力结构的永久支护体系；

永久支护结构墙2的底部设有竖向承载桩5，竖向承载桩5包括与永久支护结构墙2的底部连接的桩顶冠梁6，桩顶冠梁6与旋挖桩支护墙1之间连接有永久支护结构底板8。

永久支护结构墙2背向旋挖桩支护墙1的一侧通过混凝土板9自下而上依次连接有地下室底板10、地下室负二层顶板11、地下室负一层顶板12以及地下室侧墙13；永久支护结构墙2与地下室侧墙13之间设有空腔，空腔内填充有回填土；地下室底板10下方设有若干立柱桩17；地下室底板、地下室负二层顶板、地下室负一层顶板外伸出地下室侧墙的一端为混凝土板，混凝土板与永久支护结构墙抵触，形成不动铰接触。

永久支护结构墙2连接混凝土板9的另一侧设有与旋挖桩支护墙1连接的永久支护结构中板14，永久支护结构中板14的高度低于水平结构板3的高度，地下室负一层顶板12上设有与旋挖桩支护墙连接的永久支护结构顶板15；永久支护结构中板14为钢筋混凝土结构，永久支护结构中板14内设有内配筋且两端的内配筋均与永久支护结构墙2以及地下室侧墙13的预留钢筋焊接连接。

本实施例的实施原理为：

一种多连杆4平面框架永久支护结构的施工工艺，包括以下步骤：

如图2所示，S1、施做旋挖桩支护墙1，包括施工现场旋挖桩及桩顶冠梁6、连梁的施工；

S2、施做立柱桩17和竖向承载桩5，立柱桩17的基底以上部分均为空桩，基底以下均为实桩；

S3、基坑开挖至第一道支撑4底，基坑向下开挖至第一道支撑4底后，施工第一道支撑4；

如图3所示，S4、待第一道支撑4强度达到设计强度后，继续开挖基坑至第二道支撑19底，施工第二道支撑19；

S5、重复S4工序，依次施工第三道支撑20和第四道支撑7，直至开挖至基坑底部；所述第一道支撑4至第四道支撑7均为钢筋混凝土支撑；

结合图3至图4可知，S6、基坑底部施工，在竖向承载桩5底部施工桩顶冠梁6、水平结构板3、永久支撑结构垫层以及地下室底板10垫层；浇注底板及部分地下室侧墙13，并向上施工水平结构板3、永久支护结构墙2，浇注地下室负二层顶板11以及地下室负一层顶板12，旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间留有空腔，旋挖桩支护墙1与地下室之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板9；地下室底板、地下室负二层顶板、地下室负一层顶板外伸出地下室侧墙的一端为混凝土板，混凝土板与永久支护结构墙抵触，形成不动铰接触；

S7、待永久支护结构中板14和地下室负二层顶板11强度达到设计强度，施工水平结构板3、永久支护结构墙2以及永久支护结构中板14，浇注地下室负一层侧墙和地下室负一层顶板12；永久支护结构墙2与旋挖桩支护墙1之间留有空腔，旋挖桩支护墙1与地下室负一层侧墙之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板9；水平结构板3与永久支护墙2之间一体成型，水平结构板3与旋挖桩支护墙1通过预设的植筋连接；

如图5可知，S8、拆除第四道支撑7，水平结构板3、永久支护结构墙2，浇注永久支护结构顶板15，旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间留有空腔；

S9、待水平结构板3、永久支护结构墙2以及永久支护结构顶板15的强度达到设计强度，依次向上拆除第三道支撑20至第一道支撑4，并在旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间继续向上施做若干水平放置的水平结构板3；旋挖桩支护墙1与永久支护结构墙2之间填充回填土，且分层夯实。形成地下室楼板与旋挖桩支护墙1共同作用承担基坑外岩土压力的空间抗侧力结构的永久支护体系。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、施做旋挖桩支护墙(1)，包括施工现场旋挖桩及桩顶冠梁、连梁的施工；

S2、施做立柱桩(17)和竖向承载桩(5)，立柱桩(17)的基底以上部分均为空桩，基底以下均为实桩；

S3、基坑开挖至第一道支撑(4)底，基坑向下开挖至第一道支撑(4)底后，施工第一道支撑(4)；

S4、待第一道支撑(4)强度达到设计强度后，继续开挖基坑至第二道支撑(19)底，施工第二道支撑(19)；

S5、重复S4工序，依次施工第三道支撑(16)和第四道支撑(7)，直至开挖至基坑底部；所述第一道支撑(4)至第四道支撑(7)均为钢筋混凝土支撑；

S6、基坑底部施工，在竖向承载桩(5)底部施工桩顶冠梁、水平结构板(3)、永久支撑结构垫层以及地下室底板(10)垫层；浇注永久支撑底板、地下室底板(10)及部分地下室侧墙(13)，地下室底板(10)连接旋挖桩支护墙(1)上通过预先设于旋挖桩支护墙(1)上的植筋，并向上施工水平结构板(3)以及永久支护结构墙(2)，浇注地下室负二层顶板(11)以及地下室负一层顶板(12)，旋挖桩支护墙(1)与永久支护结构墙(2)之间留有空腔，旋挖桩支护墙(1)与地下室之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板(9)；回填土为密实砂；

S7、待永久支护结构中板(14)和地下室负二层顶板(11)强度达到设计强度，施工水平结构板(3)、永久支护结构墙(2)以及永久支护结构中板(14)，浇注地下室负一层侧墙和地下室负一层顶板(12)；永久支护结构墙(2)与旋挖桩支护墙(1)之间留有空腔，旋挖桩支护墙(1)与地下室负一层侧墙之间填充回填土并浇注500mm厚混凝土板(9)；

S8、拆除第四道支撑(7)，施工水平结构板(3)、永久支护结构墙(2)，浇注永久支护结构顶板(15)，旋挖桩支护墙(1)与永久支护结构墙(2)之间留有空腔；水平结构板(3)与永久支护墙之间一体成型，水平结构板(3)与旋挖桩支护墙(1)通过预设的植筋连接；

S9、待水平结构板(3)、永久支护结构墙(2)以及永久支护结构顶板(15)的强度达到设计强度，依次向上拆除第三道支撑(16)至第一道支撑(4)，并在旋挖桩支护墙(1)与永久支护结构墙(2)之间继续向上施做若干水平放置的水平结构板(3)。

2.根据权利要求1所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：旋挖桩支护墙(1)与永久支护结构墙(2)之间填充回填土，且分层夯实。

3.根据权利要求2所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：包括成排设置的旋挖桩支护墙(1)以及竖直设置于旋挖桩支护墙(1)一侧的永久支护结构墙(2)，永久支护结构墙(2)与旋挖桩支护墙(1)之间通过若干水平放置的水平结构板(3)连接，所述永久支护结构墙(2)的底部设有竖向承载桩(5)，所述竖向承载桩(5)与永久支护结构墙(2)之间设有桩顶冠梁(6)，桩顶冠梁(6)与旋挖桩支护墙(1)之间浇注有永久支护结构底板(8)。

4.根据权利要求3所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：所述旋挖桩支护墙(1)与永久支护结构墙(2)之间填充有回填土。

5.根据权利要求4所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：所述永久支护结构墙(2)背向旋挖桩支护墙(1)的一侧自下而上依次连接有水平设置的地下室底板(10)、地下室负二层顶板(11)、地下室负一层顶板(12)以及竖直设置的地下室侧墙(13)；永久支护结构墙(2)与地下室侧墙(13)之间设有空腔，空腔内填充有回填土，回填土为密实砂；地下室底板(10)、地下室负二层顶板(11)、地下室负一层顶板(12)外伸出地下室侧墙(13)的一端为混凝土板(9)，混凝土板(9)与永久支护结构墙(2)抵触，形成不动铰接触。

6.根据权利要求5所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：所述永久支护结构墙(2)连接混凝土板(9)的另一侧设有与旋挖桩支护墙(1)连接的永久支护结构中板(14)，所述地下室负一层顶板(12)上设有与旋挖桩支护墙(1)连接的永久支护结构顶板(15)。

7.根据权利要求6所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：所述地下室底板(10)下方设有若干立柱桩(17)。

8.根据权利要求7所述的多连杆平面框架永久支护结构的施工工艺，其特征在于：所述永久支护结构中板(14)为钢筋混凝土结构，永久支护结构中板(14)内设有内配筋且两端的内配筋均与永久支护结构墙(2)以及地下室侧墙(13)的预留钢筋焊接连接。

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