超深基坑支撐無間歇複合式轉換結構的製作方法

2023-10-22 15:50:22

本實用新型涉及一種超深基坑支撐無間歇複合式轉換結構的施工方法，適用於在排樁牆或混凝土連續牆作為基坑圍護結構中，地下主體結構施工中混凝土內支撐拆除前的換撐結構施工。

背景技術：

隨著地下空間的開發利用，越來越多的超深基坑圍護結構被應用於地下結構的施工中。對於地下連續牆或排樁牆結合鋼筋混凝土內支撐這種應用最廣泛的支護結構，在基坑開挖結束進行地下主體結構的施工時，需要由下至上拆除內支撐。為保證基坑的穩定性及控制變形，在拆除每道內支撐時，需要事先設置支撐轉換，將所拆除支撐上受到的基坑側土壓力由已建地下主體結構承擔。

常規基坑換撐結構通過在圍護結構與地下主體結構樓板間的空間內填充素混凝土而形成，該方法簡便易操作，但從基坑變形監測數據中可以看出，在換撐上部內支撐拆除後，圍護結構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定和周圍建(構)物及管線等設施的安全。

針對現有換撐技術在實際工程中遇到的難點問題，有必要開發一種施工效率高、換撐效果好的支撐轉換方法，本實用新型正是在這樣的背景下開發而成的，應用於實際支撐轉換施工中必將產生較好的經濟社會效益。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於針對現有基坑內支撐轉換施工中存在的換撐設置後內支撐拆除圍護結構產生過大變形的問題，提出了一種無間歇複合式支撐轉換結構的施工方法，採用強節點撐和弱面撐結合的轉換措施，優化作用在圍護結構上的土壓力的傳遞路徑，在圍護結構與地下室外牆間設置防水層，保證地下室的防水抗滲要求的同時可以作為施工變形縫。

為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案：

這種超深基坑支撐無間歇複合式轉換結構，包括強節點撐、弱面撐、基礎底板換撐和防水層。

作為優選：所述基礎底板換撐採用上翻牛腿式結構，和基礎底板整體澆築混凝土形成，基礎底板換撐與排樁牆間設置有一層防水層。

作為優選：所述弱面撐是由排樁牆和地下室外牆間泡沫混凝土填充形成的填充體構成，填充體與地下室外牆間設有防水層，填充體與排樁牆間設有掛網噴射混凝土護面層。

作為優選：所述強節點撐包括型鋼撐和鋼筋混凝土撐，型鋼撐一端焊接於鋼板上，另一端穿過地下室外牆並伸入樓板結構中一定長度，型鋼撐上下沿換撐縱向布設鋼筋，整體澆築混凝土形成型鋼撐和鋼筋混凝土撐。

本實用新型的有益效果是：

(1)所採用強節點撐和弱面撐相結合的換撐措施，使得原來由混凝土內支撐承擔的基坑側土壓力傳遞到地下主體結構上的傳遞路徑更加合理，有效保證內支撐拆除後不產生附加變形，提高基坑的穩定性；

(2)在基坑圍護結構對應的換撐部位所設置的預埋鋼板上焊接鋼梁形成換撐腰梁，該腰梁與剪力牆上設置的暗梁通過型鋼連接，型鋼穿過地下室外牆中的暗梁並插入樓板結構一定深度，如此圍護結構與地下主體結構間形成強節點撐；

(3)在基坑圍護結構和地下室外牆間設置防水層並填築泡沫混凝土，使得部分土壓力通過泡沫混凝土層直接傳遞給地下室外牆牆，即形成弱面撐結構；

(4)基坑圍護結構和地下室外牆間設置的防水層滿足地下室的防水抗滲要求的同時，可以作為施工變形縫，保證圍護結構和地下室主體結構獨立沉降變形；

(5)基坑圍護結構和地下室外牆間充填的泡沫混凝土將圍護結構上的土壓力傳遞給地下室外牆，同時可以作為地下室的保溫隔熱層，降低建築能耗；

(6)遵循「先撐後拆、由下之上」的地下主體結構施工順序，提高結構施工效率及結構安全。

附圖說明

圖1是超深基坑支撐無間歇複合式轉換結構示意圖；

圖2是複合式支撐轉換結構強節點結構三維示意圖；

圖3至圖10是超深基坑支撐無間歇複合式轉換施工過程圖。

附圖標記說明：1-排樁牆，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-外牆施工縫，11-止水鋼板，12-基樁，13-內支撐格構柱，14-立柱，15-地下室外牆，16-混凝土內支撐，17-混凝土腰梁，18-混凝土壓頂梁，19-樓板結構，20-坑後地表，21-地層線，22-樁間土體，23-掛網噴射混凝土護面層，24-基礎底板，25-基礎底板換撐。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋並不局限於以下實施例。

圖1是超深基坑支撐無間歇複合式轉換結構示意圖，圖2是複合式支撐轉換結構強節點結構三維示意圖，圖3至圖10是超深基坑支撐無間歇複合式轉換施工過程圖，參照圖1～10所示，該施工過程主要包括基坑開挖及支護結構施工、坑底處理、底板澆築、底板換撐施工、內支撐拆除、弱面撐設置、強節點撐及地下主體結構施工等。

某基坑開挖深度20m，採用鑽孔灌注樁和三軸水泥攪拌樁形成圍護牆體，內部設置4道混凝土內支撐16，鑽孔灌注樁採用長度30m，內支撐的對撐採用1000×900，斜撐採用900×800，連接撐採用600×600；灌注樁頂部的混凝土壓頂梁18採用1100×1000，混凝土腰梁17採用900×900；坑底採用300mm的素混凝土墊層7，上鋪20mm厚的防水層6以及10mm的水泥砂漿找平層8；基礎底板24厚度1000mm，圍護排樁牆1與地下室外牆15間距900mm，基礎底板換撐25採用上翻牛腿式傳力結構，靠近圍護牆處高1500mm，與基礎底板24整體澆築；圍護排樁牆1與地下室外牆15間填築厚890mm的泡沫混凝土填充體9以及10mm厚的防水層6；型鋼撐4採用150×150×10×10mm，型鋼撐4一端焊接於鋼板3上，另一端穿過地下室外牆15的暗梁並插入樓板結構19中100mm，型鋼撐4水平間距2000mm，其上下各布設4根的鋼筋及的箍筋，整體澆築混凝土形成鋼筋混凝土撐5。

上述超深基坑支撐無間歇複合式轉換施工的主要過程(圖3至圖10)如下：

步驟一、基坑支護結構施工及基坑開挖：排樁牆1和止水帷幕2施工完畢後，開挖土體並同步施工混凝土內支撐16；

步驟二、坑底處理：基坑開挖至坑底後，鋪築一層素混凝土墊層7，其上施工防水層6，防水層6上設置一層水泥砂漿找平層8；

步驟三、基礎底板24及基礎底板換撐25施工：基礎底板24與排樁牆1間設置上翻牛腿式基礎底板換撐25；

步驟四、拆除混凝土內支撐16：待基礎底板24及基礎底板換撐25強度達到要求後，拆除最下一道混凝土內支撐16；

步驟五、施工掛網噴射混凝土護面層23及焊接鋼板3：在排樁牆1的換撐設置處的預埋件上焊接鋼板3，並在樁間土表面設置掛網噴射混凝土護面層23；

步驟六、填充排樁牆1和地下室外牆15間的空間：基礎底板換撐25上鋪設防水層6，側面搭設單側模板支撐架，填充排樁牆1和地下室外牆15間的空間；

步驟七、施工最下層地下主體結構及換撐結構：在填充體9側表面鋪設防水層6，搭設地下室外牆單側模板及其它地下主體結構模板，澆築混凝土形成地下主體結構，並同步施工型鋼撐4和鋼筋混凝土撐5；

步驟八、繼續內支撐拆除及地下主體結構施工：重複步驟四～七直至地下室頂板施工完畢。