CN118128061A - 一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法，超高逆作层的斜支撑体系包括中心岛、反压土、围护结构、腰梁、下斜支撑、逆作梁、逆作柱和逆作楼板，逆作梁和逆作柱构成支撑基础，逆作楼板安装在逆作梁上，围护结构竖直设置且逆作楼板抵接在围护结构上，反压土设置在围护结构和中心岛之间，用于对围护结构进行加固，中心岛和反压土呈盆状，腰梁施工在围护结构靠近中心岛的一侧，下斜支撑连接在腰梁和中心岛之间，外墙分为两段，分别施工在腰梁和逆作楼板之间、腰梁和底板之间。本申请具有解决墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，以降低超高逆作层的斜支撑施工难度的效果。

Description

一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术的领域，尤其是涉及一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法。

背景技术

随着城市化进程的加速，地下空间的开发和利用程度不断加大，由此产生大量的平面体型庞大、尺寸不规则的基坑工程，并形成了多种有针对性的基坑围护和开挖技术。目前，对于软土地区临近已有建筑物、道路和地下管线且平面面积较大、开挖深度一般的基坑工程，除了常规的加设大型水平支撑体系的形式外，还有逆作法施工。

逆作施工方法是先进行基坑支护及开挖，总体结构施工顺序为柱—顶板、梁—外墙—上斜支撑—下层顶板梁的施工步序循环，主体结构作为围护结构的对撑体系，主体结构代替临时支撑体系可节省材料，即在施工过程中顶板梁及上斜支撑与外侧支护结构形成对撑，达到设计强度后可以进行下一层逆作结构板梁的施工，在水平支撑体系上节省了相当可观的工程量。

逆作法施工被广泛应用于车站和区间的建设中，取得了良好的施工效果和经济效益。但是，在实际选用过程中，根据项目特性分析，在逆作法施工中，上斜支撑施工支撑体系对于层高较高的结构并不适用，逆做楼板形成对撑及上斜支撑因层高较高，将会导致上斜支撑底部至下层逆作楼板之间围护结构悬臂端过高，无法保证围护结构的安全稳定性。综上所述，通过上斜支撑及顶板梁支撑体系无法满足超高逆作层围护结构变形要求，即上斜支撑施工不满足层高较高（超高逆作层）的逆作施工结构。因此，设计一种能够满足超高逆作层的斜支撑施工方法是一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，以降低超高逆作层的斜支撑施工难度，本申请提供一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法。

本申请提供的一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法采用如下的技术方案：

一种超高逆作层的斜支撑体系，包括中心岛、反压土、围护结构、腰梁、下斜支撑、逆作梁、逆作柱和逆作楼板，所述逆作梁和所述逆作柱构成支撑基础，所述逆作楼板安装在所述逆作梁上，所述围护结构竖直设置且所述逆作楼板抵接在所述围护结构上，所述反压土设置在所述围护结构和所述中心岛之间，用于对所述围护结构进行加固，所述中心岛和所述反压土呈盆状，所述腰梁施工在所述围护结构靠近所述中心岛的一侧，所述下斜支撑连接在所述腰梁和所述中心岛之间，外墙分为两段，分别施工在所述腰梁和所述逆作楼板之间、所述腰梁和底板之间。

通过采用上述技术方案，施工时，首先搭建逆作梁、逆作柱和逆作楼板，然后施工围护结构，再然后进行盆式开挖中心岛下斜支撑的施工，即先进行中心岛内的土方开挖，同时将反压土堆积在围护结构和中心岛之间，再进行基础周边预留反压土开挖，以完成腰梁和下斜支撑的施工搭建，最后分别在腰梁和逆作楼板之间、腰梁和底板之间施工外墙。这样，首先通过预留四周的反压土能够减小围护结构的变形速度和变形量，同时利用下斜支撑，便不再需要增加逆作楼板下侧临时支撑结构体系，还可以减小基坑变形对周边环境的影响。进一步地，利用腰梁，在外墙施工过程中，将墙体分为上下两部分，对于超高逆作层的施工，这样可以缓解施工场地不足的情况，也有效地解决了墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，降低了施工难度。

可选的，所述下斜支撑包括第一斜支撑和第二斜支撑，两个所述第一斜支撑为一组，三个所述第二斜支撑为一组，每组所述第二斜支撑安装在两组相邻的所述第一斜支撑之间，当每组所述第一斜支撑均安装完成后，各组所述第二斜支撑再进行安装。

通过采用上述技术方案，下斜支撑隔三作二，即间隔3根斜撑、在反压土上抠槽施做紧邻的2根斜撑及其腰梁，能够有效地控制基坑的变形和沉降，提高施工的稳定性。

可选的，所述逆作楼板上靠近所述腰梁的一侧施工有预留外墙。

通过采用上述技术方案，可以满足甩筋需求，便于逆作楼板和腰梁之间的外墙的施工。

一种超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

施工逆作梁、逆作柱和逆作楼板；

施工围护结构；

进行盆式开挖，施工中心岛并预留反压土；

施工腰梁及下斜支撑；

开挖剩余的反压土；

施工反压土处的底板；

施工底板和腰梁之间的外墙；

在逆作楼板上施工一定长度的预留外墙；

施工腰梁和预留外墙之间的外墙；

拆除各个下斜支撑。

通过采用上述技术方案，施工时，采用盆式开挖中心岛下斜支撑的施工方法：先进行中心岛内的土方开挖，后再进行基础周边预留反压土开挖，通过预留四周原土体从而减少基坑围护结构的变形速度和变形量，不再增加逆作楼板下侧临时支撑结构体系，通过上层逆作楼板支撑体系及下斜支撑保证围护结构后施做外墙结构，在下斜支撑与围护结构交接部位设置腰梁的节点，在腰梁位置将外墙分为上下两个部分，下斜支撑和腰梁可以减少基坑变形对周边环境的影响，有效地解决了墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，降低了施工难度。

可选的，在施工腰梁及下斜支撑时，采用的是抠槽施工反压土做下斜支撑，首先安装每组第一斜支撑，当每组第一斜支撑均安装完成后，再安装每组第二斜支撑。

通过采用上述技术方案，每组第一斜支撑可以起到预支撑的作用，再通过第二斜支撑起到进一步加固的作用，从而保证围护结构的稳定性和外墙施工的稳定性，降低出现变形的可能性。

可选的，在施工下斜支撑时，仅将下斜支撑下表面以上的反压土挖走。

通过采用上述技术方案，在安装下斜支撑时，下斜支撑具备足够的强度之前，下斜支撑下方的反压土可以继续起到支撑加固的作用。

可选的，在施工第二斜支撑时，需要满足的前提条件是第一次已经施作的第一斜支撑混凝土强度达到80%，并且底板混凝土施工完成长度50m以上、宽度50m以上的范围，且底板混凝土需达到80%及以上强度。

通过采用上述技术方案，保证在施工第二斜支撑之前，第一斜支撑已经具有足够的强度。

可选的，在开挖剩余的反压土时，反压土应在下斜支撑强度达到100%后方可开挖，开挖时采用机械和人工配合一起开挖。

通过采用上述技术方案，在机械无法作业的部位和在修整边坡坡度时，人工进行，人工挖掘出的土用手推车运到机械可挖到的地方，由机械运出基坑，在保证开挖任务完成的前提下，提高开挖效率。

可选的，机械开挖到基底以上300mm时停止开挖，由人工开挖剩余土方。

通过采用上述技术方案，这样能够避免超挖及扰动基底土。

可选的，在拆除各个下斜支撑时，整体顺序按挖二跳三施工，对称拆除。

通过采用上述技术方案，整体顺序按挖二跳三施工，对称拆除，能够有效地控制基坑的变形和沉降，提高施工的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请提供了一种超高逆作层的斜支撑体系及其施工方法，采用盆式开挖中心岛下斜支撑的施工方法：先进行中心岛内的土方开挖，后再进行基础周边预留反压土开挖，通过预留四周原土体从而减少基坑围护结构的变形速度和变形量，不再增加逆作楼板下侧临时支撑结构体系，通过上层逆作楼板支撑体系及下斜支撑体系保证围护结构后施做外墙结构，在下斜支撑与围护结构交接部位设置围护结构腰梁节点，在腰梁位置将外墙分为上下两个部分，下斜支撑腰梁支护体系减少基坑变形对周边环境的影响，可以缓解施工场地不足的状况，通过合理划分区域，各区内工序互不干扰，方便施工组织和安排，实现土方开挖和结构同时施工，提高效率，缩短工期；可以不考虑中心岛内土体对支护结构的影响，可以放坡大开挖，加快施工出土速度，为中心岛结构施工创造条件；

本申请中，整体顺序按挖二跳三施工，对称拆除，能够有效地控制基坑的变形和沉降，提高施工的稳定性。即下斜支撑施做条件：第一，抠槽施工反压土做下斜支撑。原则上为隔三作二，即间隔3根斜撑、在反压土上抠槽施做紧邻的2根斜撑及其腰梁；第二，在第二次施做间隔的3根斜撑时，前提条件为：第一次已经施做下斜撑混凝土强度达到80%，并且底板混凝土施工完成长度50m以上、宽度50m以上的范围（且该底板需达到80%及以上强度）；

本申请中，开挖时采用机械和人工配合开挖。在机械无法作业的部位和在修整边坡坡度时，应配备人工进行。人工挖掘出的土用手推车运到机械可挖到的地方，由机械运出基坑。机械开挖到基底以上300mm时停止开挖，由人工开挖剩余土方避免超挖及扰动基底土。

附图说明

图1是本申请中的超高逆作层的斜支撑体系的施工示意图；

图2是本申请中的下斜支撑的施工示意图；

图3是本申请中的安装第一斜支撑时的反压土的横截面示意图；

图4是本申请中的逆作楼板和预留外墙的施工安装示意图；

图5是本申请中的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法的流程图。

附图标记说明：1、中心岛；2、反压土；3、围护结构；4、腰梁；5、下斜支撑；51、第一斜支撑；52、第二斜支撑；6、逆作楼板；7、预留外墙；8、逆作柱；9、逆作梁；10、底板；11、外墙。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请做进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超高逆作层的斜支撑体系，参照图1和图2，超高逆作层的斜支撑体系包括中心岛1、反压土2、围护结构3、腰梁4、下斜支撑5和逆作楼板6，反压土2设置在围护结构3和中心岛1之间，用于对围护结构3进行加固，腰梁4安装在围护结构3靠近中心岛1的一侧，下斜支撑5连接在腰梁4和中心岛1之间，外墙11分别安装在腰梁4的上方和下方。

施工时，先进行中心岛1内的土方开挖，后再进行基础周边预留反压土2开挖，然后在围护结构3安装腰梁4，并在腰梁4和中心岛1之间连接下斜支撑5。这样，首先通过预留四周的反压土2能够减小围护结构3的变形速度和变形量，同时利用下斜支撑5，便不再需要增加逆作楼板6下侧临时支撑结构体系，还可以减小基坑变形对周边环境的影响。进一步地，利用腰梁4，在外墙11施工过程中，将墙体分为上下两部分，对于超高逆作层的施工，这样可以缓解施工场地不足的情况，也有效地解决了墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，降低了施工难度。

具体的，参照图1和图2，下斜支撑5包括第一斜支撑51和第二斜支撑52，本实施例中，两个第一斜支撑51为一组，三个第二斜支撑52为一组。施工时，首先安装每组第一斜支撑51，当每组第一斜支撑51均安装完成后，再安装每组第二斜支撑52，每组第二斜支撑52安装在两组相邻的第一斜支撑51之间。这样，每组第一斜支撑51可以起到预支撑的作用，再通过第二斜支撑52起到进一步加固的作用，从而保证围护结构3的稳定性和外墙11施工的稳定性，降低出现变形的可能性。

当然，每组中的第一斜支撑51间隔分布，每组中的第二斜支撑52均匀间隔分布，最终保证每个下斜支撑5均匀间隔分布。当然，腰梁4也是分段设置，每段腰梁4与每组第一斜支撑51或者第二斜支撑52对应。

参照图2和图3，安装下斜支撑5时，反压土2仅进行局部开挖，即将下斜支撑5下表面以上的反压土2挖走，这样，在安装下斜支撑5时，下斜支撑5下方的反压土2可以继续起到支撑加固的作用。当然，由于下斜支撑5分为两次安装，因此当安装第一斜支撑51，反压土2的开挖仅仅是针对第一斜支撑51对应的部分，这样，反压土2的上表面开挖后整体呈波浪状。为了保证开挖后的反压土2的强度和稳定性，开挖后的反压土2的横截面呈梯形。

进一步地，参照图1和图2，当每组第一斜支撑51安装完成后，再安装每组第二斜支撑52，第二斜支撑52和第一斜支撑51的安装方式相同，反压土2的开挖方式也相同。当每组第一斜支撑51和第二斜支撑52均安装完成后，此时，便可以对下斜支撑5下方的反压土2开挖，直至将所有反压土2开挖完成。这样便可以安装底板10，在底板10和腰梁4之间施工外墙11，最后在逆作楼板6和腰梁4之间施工另一段的外墙11。

本实施例中，下斜支撑5呈倾斜设置，优选15度，当然，下斜支撑5可以通过底板混凝土与中心岛1连接，本实施例中，不再具体说明。

需要说明的是，参照图1和图4，逆作楼板6靠近腰梁4的一侧需要预先施工一定长度的预留外墙7，以满足甩筋需求，便于逆作楼板6和腰梁4之间的外墙11的施工。

可以理解的是，逆作楼板6通过逆作梁9和逆作柱8进行支撑，当然，逆作楼板6、逆作梁9和逆作柱8和施工属于本领域人员公知的操作，本实施例中，不再做具体说明。当然，围护结构3也增设其他的支撑结构以实现进一步的加固和稳定。

本实施例中，围护结构3、下斜支撑5和腰梁4的结构均属于本领域公知的结构，本实施例中，不再做具体说明。

本申请实施例一种超高逆作层的斜支撑体系的实施原理为：施工时，首先搭建好围护结构3，先进行中心岛1内的土方开挖，后再进行基础周边预留反压土2开挖，通过增设腰梁4，并在腰梁4和中心岛1之间连接下斜支撑5。这样，通过预留四周的反压土2能够减小围护结构3的变形速度和变形量，同时利用下斜支撑5，便不再需要增加逆作楼板6下侧临时支撑结构体系，还可以减小基坑变形对周边环境的影响。进一步地，利用腰梁4，在外墙11施工过程中，将墙体分为上下两部分，对于超高逆作层的施工，这样可以缓解施工场地不足的情况，也有效地解决了墙体超高而导致的支设加固及浇筑困难的问题，降低了施工难度。

本申请实施例还公开一种超高逆作层的斜支撑体系的施工方法。参照图5，超高逆作层的斜支撑体系的施工方法包括以下步骤：

第一步、施工逆作梁9、逆作柱8和逆作楼板6；

逆作梁9、逆作柱8和逆作楼板6的施工需要满足工程所需的强度要求。施工逆作楼板6时，需要将土方开挖至逆作楼板6以下4米。

第二步、施工围护结构3；

施工围护结构3前，需要预先确定好外墙11的所在位置，保证围护结构3施工的准确性。围护结构3的施工需要满足工程所需的强度要求，必须时，可以根据实际情况，增设支撑结构，对围护结构3进行加固。

第三步、进行盆式开挖，施工中心岛1并预留反压土2；

可以理解的是，施工中心岛1时，外墙11位置便预留反压土2，反压土2的高度需要根据实际施工高度确定，以满足对围护结构3的支撑作用，从而减少基坑围护结构3的变形速度和变形量。

第四步、施工腰梁4及下斜支撑5；

需要说明的是，下斜支撑5采用的是抠槽施工反压土2做下斜支撑5，采用隔三作二的方式，即两个第一斜支撑51为一组，三个第二斜支撑52为一组，施工时，首先安装每组第一斜支撑51，当每组第一斜支撑51均安装完成后，再安装每组第二斜支撑52，每组第二斜支撑52安装在两组相邻的第一斜支撑51之间。

安装下斜支撑5时，反压土2仅进行局部开挖，即将下斜支撑5下表面以上的反压土2挖走。

在第二次施做间隔的三根第二斜支撑52时，前提条件为：第一次已经施作的第一斜支撑51混凝土强度达到80%，并且底板10混凝土施工完成长度50m以上、宽度50m以上的范围（且该底板10需达到80%及以上强度）。

在安装下斜支撑5之前，在中心岛1上施工底板10混凝土并进行固定，施工时，将下斜支撑5连接在腰梁4和底板10混凝土上。当然，在进行后续操作前，需要保证腰梁4的强度、底板混凝土连接的强度和下斜支撑5的强度均满足施工强度需求。

第五步、开挖剩余的反压土2；

当每组第一斜支撑51和第二斜支撑52均安装完成后，此时，便可以对下斜支撑5下方的反压土2开挖，直至将所有反压土2开挖完成。

需要说明的是，反压土2应在下斜支撑5强度达到100%后方可开挖。开挖时采用机械和人工配合一起开挖，在机械无法作业的部位和在修整边坡坡度时，应配备人工进行。人工挖掘出的土用手推车运到机械可挖到的地方，由机械运出基坑。机械开挖到基底以上300mm时停止开挖，由人工开挖剩余土方，以避免超挖及扰动基底土。

当然，反压土2应分层放坡开挖，分层高度不应超过3m，放坡坡度应为1:1。

第六步、施工反压土2处的底板10；

第七步、施工底板10和腰梁4之间的外墙11；

第八步、在逆作楼板6上施工一定长度的预留外墙7；

第九步、施工腰梁4和预留外墙7之间的外墙11；

第十步、拆除各个下斜支撑5。

拆除下斜支撑5时，可以直接在下斜支撑5和腰梁4的连接处截断，在底板10混凝土和下斜支撑5的连接处截断。整体顺序按挖二跳三施工，对称拆除，能够有效地控制基坑的变形和沉降，提高施工的稳定性。

当然，在逆作楼板6上施工一定长度的预留外墙7不仅仅局限于在第八步进行，本实施例中，仅以顺序为例进行说明。

本申请实施例一种超高逆作层的斜支撑体系的施工方法的实施原理为：施工时，采用盆式开挖中心岛1下斜支撑5的施工方法：先进行中心岛1内的土方开挖，后再进行基础周边预留反压土2开挖，通过预留四周原土体从而减少基坑的围护结构3的变形速度和变形量，不再增加逆作楼板6下侧临时支撑结构体系，通过上层逆作楼板6对撑体系及下斜支撑5保证围护结构3后施做外墙11结构，在下斜支撑5与围护结构3交接部位设置腰梁4的节点，在腰梁4位置将外墙11分为上下两个部分，下斜支撑5和腰梁4可以减少基坑变形对周边环境的影响，可以缓解施工场地不足的状况，通过合理划分区域，各区内工序互不干扰，方便施工组织和安排，实现土方开挖和结构同时施工，提高效率，缩短工期；可以不考虑中心岛1内土体对支护结构的影响，可以放坡大开挖，加快施工出土速度，为中心岛1结构施工创造条件。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高逆作层的斜支撑体系，其特征在于：包括中心岛(1)、反压土(2)、围护结构(3)、腰梁(4)、下斜支撑(5)、逆作梁(9)、逆作柱(8)和逆作楼板(6)，所述逆作梁(9)和所述逆作柱(8)构成支撑基础，所述逆作楼板(6)安装在所述逆作梁(9)上，所述围护结构(3)竖直设置且所述逆作楼板(6)抵接在所述围护结构(3)上，所述反压土(2)设置在所述围护结构(3)和所述中心岛(1)之间，用于对所述围护结构(3)进行加固，所述中心岛(1)和所述反压土(2)呈盆状，所述腰梁(4)施工在所述围护结构(3)靠近所述中心岛(1)的一侧，所述下斜支撑(5)连接在所述腰梁(4)和所述中心岛(1)之间，外墙(11)分为两段，分别施工在所述腰梁(4)和所述逆作楼板(6)之间、所述腰梁(4)和底板(10)之间。

2.根据权利要求1所述的超高逆作层的斜支撑体系，其特征在于：所述下斜支撑(5)包括第一斜支撑(51)和第二斜支撑(52)，两个所述第一斜支撑(51)为一组，三个所述第二斜支撑(52)为一组，每组所述第二斜支撑(52)安装在两组相邻的所述第一斜支撑(51)之间，当每组所述第一斜支撑(51)均安装完成后，各组所述第二斜支撑(52)再进行安装。

3.根据权利要求1所述的超高逆作层的斜支撑体系，其特征在于：所述逆作楼板(6)上靠近所述腰梁(4)的一侧施工有预留外墙(7)。

4.一种超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，基于权利要求1-权利要求3中任一所述的超高逆作层的斜支撑体系，其特征在于：包括以下步骤：

施工逆作梁(9)、逆作柱(8)和逆作楼板(6)；

施工围护结构(3)；

进行盆式开挖，施工中心岛(1)并预留反压土(2)；

施工腰梁(4)及下斜支撑(5)；

开挖剩余的反压土(2)；

施工反压土(2)处的底板(10)；

施工底板(10)和腰梁(4)之间的外墙(11)；

在逆作楼板(6)上施工一定长度的预留外墙(7)；

施工腰梁(4)和预留外墙(7)之间的外墙(11)；

拆除各个下斜支撑(5)。

5.根据权利要求4所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：在施工腰梁(4)及下斜支撑(5)时，采用的是抠槽施工反压土(2)做下斜支撑(5)，首先安装每组第一斜支撑(51)，当每组第一斜支撑(51)均安装完成后，再安装每组第二斜支撑(52)。

6.根据权利要求5所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：在施工下斜支撑(5)时，仅将下斜支撑(5)下表面以上的反压土(2)挖走。

7.根据权利要求5所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：在施工第二斜支撑(52)时，需要满足的前提条件是第一次已经施作的第一斜支撑(51)混凝土强度达到80%，并且底板(10)混凝土施工完成长度50m以上、宽度50m以上的范围，且底板(10)混凝土需达到80%及以上强度。

8.根据权利要求4所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：在开挖剩余的反压土(2)时，反压土(2)应在下斜支撑(5)强度达到100%后方可开挖，开挖时采用机械和人工配合一起开挖。

9.根据权利要求8所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：机械开挖到基底以上300mm时停止开挖，由人工开挖剩余土方。

10.根据权利要求4所述的超高逆作层的斜支撑体系的施工方法，其特征在于：在拆除各个下斜支撑(5)时，整体顺序按挖二跳三施工，对称拆除。