CN111395351A - 基坑装配式支撑结构以及支撑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基坑装配式支撑结构，包括多个预制支撑节段，还包括转换件以及张紧组件，每一所述预制支撑节段均包括支撑段以及两个端板，两个所述端板分别位于所述支撑段的两个端部位置，相邻的两个所述预制支撑节段之间通过所述端板拼接，且位于端部位置的所述预制支撑节段具有封板，所述封板与对应的端板可拆卸连接，且所述张紧组件位于现浇混凝土外侧；还提供一种支撑施工方法，采用上述的装配式支撑结构。本发明中，装配式支撑结构通过多个预制支撑节段拼接形成，整体性好，可以满足承受压应力，抗变形能力强，且能够回收重复使用，绿色环保，施工也方便。

Description

基坑装配式支撑结构以及支撑施工方法

技术领域

本发明涉及基坑施工，尤其涉及一种基坑装配式支撑结构以及支撑施工方法。

背景技术

目前基坑围护结构主要由挡土构件和支撑组成，挡土构件最常见的为钻孔灌注桩和地下连续墙等。所采用的支撑型式，第一道支撑多采用钢筋混凝土支撑，其余支撑为钢管撑(若基坑较深或外界环境复杂，也可能设置多道混凝土支撑)，混凝土支撑与冠梁(腰梁)形成一个整体，抗变形能力强，往往成为基坑失稳破坏的最后屏障。钢筋混凝土支撑多采用现浇混凝土施工，施工工序复杂、速度慢，且混凝土支撑为临时结构，后期需要凿除不能回收，形成了大量多余废弃建筑垃圾，既浪费资源又污染环境，费时费力费钱。钢管撑虽然可以回收，施工较为便利，但是其与基坑支挡结构间只能承受压应力，整体性较差，抗变形能力差，成为基坑安全的薄弱环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑装配式支撑结构以及支撑施工方法，旨在用于解决现有的基坑支撑抗处理麻烦以及抗变形能力差的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种基坑装配式支撑结构，包括可依次拼接的多个预制支撑节段，还包括可拆卸安装于其中一所述预制支撑节段上以与基坑冠梁正对的转换件以及可抵顶冠梁与所述转换件的张紧组件，每一所述预制支撑节段均包括支撑段以及相对设置的两个端板，两个所述端板分别位于所述支撑段的两个端部位置，相邻的两个所述预制支撑节段之间通过所述端板拼接，且位于端部位置的所述预制支撑节段具有正对冠梁且与冠梁之间通过现浇混凝土连接的封板，所述封板与对应的端板可拆卸连接，且所述张紧组件位于现浇混凝土外侧。

进一步地，所述张紧组件包括千斤顶以及可与所述千斤顶位于同一直线上的垫柱。

进一步地，所述张紧组件为至少两组，且各所述张紧组件沿所述封板的周向均匀布置。

进一步地，所述支撑段为型钢，所述型钢包括两个H型钢，且两个所述H型钢并排焊接成双H型钢结构，两个所述H型钢位于两个所述端板之间。

进一步地，于所述型钢上设置有加劲板，所述转换件可拆卸安装于端部的预制支撑节段的加劲板上。

本发明实施例还提供一种支撑施工方法，采用上述的装配式支撑结构，具体包括以下步骤：

根据预制支撑的断面型式，选择不同长度的预制支撑节段，并运送至施工现场；

根据基坑宽度连接各预制支撑节段；

浇筑冠梁，并预埋U型钢板及预埋钢筋；

将拼接好的预制支撑节段运至冠梁的相应位置，并放置在预埋U型钢板上；

转换件安装固定至预制支撑节段上，将张紧组件置于转换件与冠梁之间，通过调节张紧组件，消除预制支撑节段间的连接间隙；

解除张紧组件，拆下转换件，循环使用；

连接封板及预埋钢筋，随后将封板与端部位置的预制支撑节段的端板连接固定；

以U型钢板及封板为模板浇筑后浇混凝土；

支撑结构发挥作用完毕需拆除时，解除封板与预制支撑节段之间以及各预制支撑节段之间的连接关系，实现预制支撑节段的重复利用。

进一步地，所述张紧组件包括垫柱与千斤顶，千斤顶一端顶转换件，一端通过垫柱顶紧冠梁，通过调整千斤顶消除预制支撑节段间的连接间隙，且在调整结束后，放松千斤顶，安装垫块，回收千斤顶。

进一步地，所述封板朝向冠梁一侧设置有抗剪键，且所述封板与端部位置的预制支撑节段的端板之间通过锚栓连接。

进一步地，所述封板卡合于U型钢板内。

进一步地，其中一端部位置的预制支撑节段采用张紧组件与转换件配合，另一端部位置的预制支撑节段抵顶对应冠梁。

本发明具有以下有益效果：

本发明中，装配式支撑结构通过多个预制支撑节段拼接形成，整体性好，不但可以满足基坑支挡结构间的承受压应力，抗变形能力比较强，而且各预制支撑节段可以回收重复使用，可以预先拼接，不但绿色环保，而且施工也非常方便。尤其是采用U型钢板与封板围合形成模板用于浇筑后浇混凝土，无需额外设置模板，施工简单，还可以消除预制支撑节段长度固定与基坑宽度变化的矛盾。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的龙门吊吊运装配式支撑结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的预制支撑节段的俯视图；

图3为本发明实施例提供的预制支撑节段的侧视图；

图4为本发明实施例提供的装配式结构与冠梁配合的结构示意图；

图5为图4中千斤顶顶紧时1-1向剖面图；

图6为图4中施工完成时1-1向剖面图；

图7为图4中千斤顶顶紧时2-2向剖面图；

图8为图4中施工完成时2-2向剖面图；

图9为本发明实施例提供的U型钢板与钢筋布置结构示意图；

图10为本发明实施例提供的转换件的侧视图；

图11为本发明实施例提供的转换件的主视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-5，本发明实施例提供一种基坑装配式支撑结构，包括多个预制支撑节段1，各预制支撑节段1之间可以相互拼接形成预制支撑结构，主要是用于支撑基坑内冠梁2或者腰梁，以下均以冠梁2为例，而在冠梁2上设置有U型钢板12，而该U型钢板12则是在浇筑冠梁2时预埋，预制支撑结构两端分别定位连接两个冠梁2的U型钢板12，另外装配式支撑结构还包括转换件17以及张紧组件6，其中转换件17可拆卸安装于其中一预制支撑节段1上，且当将转换件17安装于预制支撑节段1上时，转换件17正对冠梁2，而张紧组件6则可以置于冠梁2与转换件17之间，且张紧组件6两端分别抵顶冠梁2与转换件17，细化预制支撑节段1的结构，其包括支撑段3以及两个端板5，支撑段3呈长条状，而两个端板5分别位于支撑段3的两个端部位置，端板5的断面尺寸大于支撑段3的断面尺寸，相邻的两个预制支撑节段1之间则通过端板5拼接，具体是两个预制支撑节段1相邻的两个端板5贴合，然后采用高强螺栓8锁紧，装配式支撑结构还包括有封板7，该封板7可拆卸安装于端部位置的预制支撑节段1的端板5上，具体是可拆卸安装于端部位置的预制支撑节段1朝向冠梁2一侧的端板5上，即当将封板7安装于该端板5上时，封板7正对冠梁2，具体是可以起到封堵U型钢板12端面的作用，实际上在浇筑冠梁2时，还预埋有钢筋13，该钢筋13位于U型钢板12内，可以将钢筋13与封板7连接固定，封板7、U型钢板12以及冠梁2围合形成模板，向该模板内浇筑混凝土，而上述的张紧组件6则位于现浇混凝土的外侧，即将张紧组件6设置于封板7外侧。在本发明中，装配式支撑结构可以应用于基坑，可以支撑冠梁2，抗变形能力比较强，由于装配式支撑结构主要是由多个预制支撑节段1拼接组成，则可以在坑外组装，然后采用龙门吊20吊运后直接放置在冠梁2预埋U型钢板12上，仅需连接端头节点，U型钢板12与封板7组成后浇带模板，无需额外模板，施工方便，且可以消除预制支撑节段1长度固定与基坑宽度变化的矛盾，同时在施工完成后，装配式支撑结构的各预制支撑节段1可以回收重复利用，不但绿色环保可持续，而且有效降低成本。

参见图5-图8，细化张紧组件6的结构，其包括千斤顶15以及垫柱16，在应用时两者位于同一直线上，具体是垫柱16的一端抵顶至冠梁2上，另一端抵顶至千斤顶15，而千斤顶15的另一端则抵顶至转换件17上，通过控制千斤顶15可以实现对各预制支撑节段1之间的间隙。一般来说，张紧组件6为至少两组，而转换件17与张紧组件6之间可以为一一对应关系，也可以为各张紧组件6对应一个转换件17，各张紧组件6沿封板7的周向均匀布置，且应该处于封板7的外侧，当张紧组件6为两组时，则其中一张紧组件6位于封板7左侧，另一张紧组件6位于封板7右侧。

参见图2-图4以及图10-图11，优化上述实施例，支撑段3为型钢，型钢包括两个H型钢，两个H型钢并排焊接成双H型钢结构，且两个H型钢位于两个端板5之间，H型钢的长度方向为支撑段3的长度方向。另外，在型钢上均设置有缀板10，缀板10是沿型钢的长度方向依次间隔分布，且在型钢上设置有加劲肋4，具体是与冠梁2配合的预制支撑节段1的型钢上设置有加劲肋4，且加劲肋4位于型钢朝向冠梁2一侧的端部且抵靠对应的端板5，在该位置加劲肋4有多个，可以分两种，一种加劲肋4由型钢的上下翼缘的两端水平延伸，即沿宽度方向延伸，另一种加劲肋4是由上下翼缘的端部竖直延伸形成，且同一侧的上下翼缘的加劲肋4位于同一直线上且连接为一整体，从断面上看，型钢位于加劲肋4内，当然两种加劲肋4均是沿型钢的长度方向依次间隔分布，另外在型钢上还固定有加劲板19，加劲板19位于水平延伸且位于型钢的上下翼缘之间，通过缀板10、加劲肋4以及加劲板19，可以有效提高预制支撑节段1整体的稳定性，具体地，缀板10以及加劲肋4的布置方式，比如尺寸、个数以及间距可以根据实际需要来设定，以保证预制支撑节段1能够满足稳定性要求。在优选方案中，转换件17可拆卸安装于加劲板19上，具体是转换件17具有连接槽，加劲板19***该连接槽内，然后采用连接螺栓18连接固定，一般来说转换件17只是安装固定于位于端部位置的预制支撑节段1的加劲板19上，连接螺栓18要有足够的抗剪强度，转换件17和加劲板19要通过施工阶段强度验算。当然，支撑段3还可以为其它形式，圆钢管、方钢管、钢管混凝土或者钢筋13混凝土等。

参见图1-图11，本发明实施例还提供一种支撑施工方法，采用的是上述的装配式支撑结构，以实现对基坑施工，具体包括以下步骤：

根据预制支撑的断面型式，选择不同长度的预制支撑节段1，当然也可以在预制场预制所需要的预制支撑节段1，并运送至施工现场；

根据基坑宽度连接预制支撑节段1，具体是将相邻的两个预制支撑节段1的相对端板5之间采用高强螺栓8连接进而形成预制支撑，预制支撑的长度小于基坑的宽度；

在基坑浇筑冠梁2，且在浇筑冠梁2时预埋U型钢板12以及钢筋13，这里的U型钢板12为钢结构且具有U型槽，槽口朝上，且其中一个端口被冠梁2封堵，另一端口为敞口，当然槽底与槽壁之间为直角，而钢筋13则均位于该U型槽内，可以为阵列分布，U型钢板12长度宜略长于后浇混凝土11长度，以便于作为预制支撑的支点，厚度无需过大，能够支承相应重量即可；

将拼接好的预制支撑运至冠梁2的相应位置，并放置在预埋U型钢板12上，具体是基坑开挖至冠梁2底，通过龙门吊20将预制支撑两个端部位置的预制支撑节段1分别置于相对设置的冠梁2的对应U型钢板12上；

将转换件17安装固定至预制支撑节段1上，具体是将转换件17安装固定至端部位置预制支撑节段1的加劲板19上，再将张紧组件6置于转换件17与冠梁2之间，且通过调节张紧组件6，用于消除预制支撑节段1间的连接间隙，张紧组件6包括千斤顶15与垫柱16，垫柱16的一端抵顶至冠梁2上，另一端抵顶至千斤顶15，而千斤顶15的另一端则抵顶至转换件17上，通过调整千斤顶15可以达到消除预制支撑节段1间的连接间隙，垫柱16为微膨胀混凝土，采用千斤顶15预压和微膨胀混凝土减小预制支撑间的变形；

解除张紧组件6，拆下转换件17，具体是放松千斤顶15，安装垫块，回收千斤顶15，拧松连接螺栓18，拆下转换件17，循环使用；

连接封板7及预埋钢筋13，可以采用焊接的方式，且在封板7朝向预埋钢筋13的一侧设置有抗剪键14，随后将封板7与端部位置的预制支撑节段1的端板5连接固定，具体是采用锚栓9连接，锚栓9大部分结构位于封板7一侧，且封板7是刚好卡合于对应侧的U型槽内，从而形成对U型槽另一端口的封堵；

将U型钢板12、封板7以及冠梁2围合形成模板，然后在该模板内浇筑后浇混凝土11，上述的钢筋13位于后浇混凝土11内，且锚栓9位于封板7一侧也位于后浇混凝土11内；

在装配式支撑结构发挥作用完毕后需要拆除时，解除封板7与预制支撑节段1之间以及各预制支撑节段1之间的连接关系，实现预制支撑节段1的重复利用。

在上述步骤流程中，也可以先行安装预制支撑，安放预留端部U型钢板12和预留锚栓9，最后施工浇筑冠梁2和后浇混凝土11。实际上，在采用装配式支撑结构支撑冠梁2时，只需其中一端部位置在的预制支撑节段1采用张紧组件6与转换件17配合，另一端部位置的预制支撑节段1抵顶对应冠梁2，即只需要一端采用千斤顶15进行调整，比较方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑装配式支撑结构，包括可依次拼接的多个预制支撑节段，其特征在于：还包括可拆卸安装于其中一所述预制支撑节段上以与基坑冠梁正对的转换件以及可抵顶冠梁与所述转换件的张紧组件，每一所述预制支撑节段均包括支撑段以及相对设置的两个端板，两个所述端板分别位于所述支撑段的两个端部位置，相邻的两个所述预制支撑节段之间通过所述端板拼接，且位于端部位置的所述预制支撑节段具有正对冠梁且与冠梁之间通过现浇混凝土连接的封板，所述封板与对应的端板可拆卸连接，且所述张紧组件位于现浇混凝土外侧。

2.如权利要求1所述的基坑装配式支撑结构，其特征在于：所述张紧组件包括千斤顶以及可与所述千斤顶位于同一直线上的垫柱。

3.如权利要求1所述的基坑装配式支撑结构，其特征在于：所述张紧组件为至少两组，且各所述张紧组件沿所述封板的周向均匀布置。

4.如权利要求1所述的基坑装配式支撑结构，其特征在于：所述支撑段为型钢，所述型钢包括两个H型钢，且两个所述H型钢并排焊接成双H型钢结构，两个所述H型钢位于两个所述端板之间。

5.如权利要求1所述的基坑装配式支撑结构，其特征在于：于所述型钢上设置有加劲板，所述转换件可拆卸安装于端部的预制支撑节段的加劲板上。

6.一种支撑施工方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的装配式支撑结构，具体包括以下步骤：

根据预制支撑的断面型式，选择不同长度的预制支撑节段，并运送至施工现场；

根据基坑宽度连接各预制支撑节段；

浇筑冠梁，并预埋U型钢板及预埋钢筋；

将拼接好的预制支撑节段运至冠梁的相应位置，并放置在预埋U型钢板上；

转换件安装固定至预制支撑节段上，将张紧组件置于转换件与冠梁之间，通过调节张紧组件，消除预制支撑节段间的连接间隙；

解除张紧组件，拆下转换件，循环使用；

连接封板及预埋钢筋，随后将封板与端部位置的预制支撑节段的端板连接固定；

以U型钢板及封板为模板浇筑后浇混凝土；

支撑结构发挥作用完毕需拆除时，解除封板与预制支撑节段之间以及各预制支撑节段之间的连接关系，实现预制支撑节段的重复利用。

7.如权利要求6所述的支撑施工方法，其特征在于：所述张紧组件包括垫柱与千斤顶，千斤顶一端顶转换件，一端通过垫柱顶紧冠梁，通过调整千斤顶消除预制支撑节段间的连接间隙，且在调整结束后，放松千斤顶，安装垫块，回收千斤顶。

8.如权利要求6所述的支撑施工方法，其特征在于：所述封板朝向冠梁一侧设置有抗剪键，且所述封板与端部位置的预制支撑节段的端板之间通过锚栓连接。

9.如权利要求6所述的支撑施工方法，其特征在于：所述封板卡合于U型钢板内。

10.如权利要求6所述的支撑施工方法，其特征在于：其中一端部位置的预制支撑节段采用张紧组件与转换件配合，另一端部位置的预制支撑节段抵顶对应冠梁。

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