專利名稱：一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行基坑支護(hù)并作換撐施工的建造方法，利用建筑物主體結(jié)構(gòu)調(diào)整再分配支護(hù)樁的側(cè)土壓力，保證基坑施工時(shí)的安全可靠性，特別是在嚴(yán)寒地區(qū)對(duì)基坑支護(hù)樁及地面變形要求嚴(yán)格的換撐施工。
背景技術(shù)：
由于目前深基坑支護(hù)施工時(shí)限制錨桿的使用，避免對(duì)周邊建筑物的破壞，所以現(xiàn)行深基坑常用的支撐方式是樁墻結(jié)合內(nèi)支撐組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，支撐系統(tǒng)由圍檁、水平支撐及立柱三部分組成，水平支撐支撐在基坑圍護(hù)樁墻上，立柱為支護(hù)樁或地下連續(xù)墻。支撐施工完成后，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)主體施工，隨著地下建筑結(jié)構(gòu)的底板與樓板逐層往上施工，由下而上地拆除各道水平支撐。這種方法適用于基坑面積較小工程，或基坑邊角的支護(hù)施工，施工層次復(fù)雜，對(duì)超大面積基坑實(shí)際操作性困難，工期較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其保證了基坑開挖及施工時(shí)的安全，有效的控制了地面與支護(hù)樁的變形。一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)首先施工與基坑的支護(hù)樁相隔一定距離的主體結(jié)構(gòu)，在施工主體結(jié)構(gòu)時(shí)預(yù)留部分土方，在后澆帶部位預(yù)先埋入角鋼，在洞口和坡道部位設(shè)置設(shè)置臨時(shí)樓板，然后在基坑支護(hù)樁與主體結(jié)構(gòu)之間安裝豎向鋼排、支撐圍檁和水平支撐，形成支護(hù)體系，然后進(jìn)行預(yù)留部分土方開挖，再施工剩余主體結(jié)構(gòu)，剩余主體結(jié)構(gòu)施工完成后，并在主體結(jié)構(gòu)與基坑的支護(hù)樁之間回填密實(shí)完成換撐，最后拆除水平支撐、豎向鋼排和支撐圍檁。在后燒帶部位預(yù)先埋入角鋼長(zhǎng)為700 mm,且角鋼兩側(cè)各埋入混凝土為500mm。后澆帶預(yù)先埋入角鋼，以保證結(jié)構(gòu)主體的安全。安裝豎向鋼排具體做法為豎向鋼排上端豎向焊接兩塊肋板，兩塊肋板通過鋼板焊接形成一個(gè)整體，最后通過肋板和膨脹螺栓與結(jié)構(gòu)梁的樓板固定，豎向鋼排與主體結(jié)構(gòu)之間通過支撐架連接，所述的支撐架由卡口肋板和支撐鋼管組成，支撐圍檁焊接在卡口肋板上并擱置在主體結(jié)構(gòu)的樓板上，卡口肋板與樓板預(yù)埋件焊接，支撐圍檁的下部通過支撐鋼管與主體結(jié)構(gòu)連接，支撐鋼管焊接在主體結(jié)構(gòu)梁內(nèi)預(yù)埋件內(nèi)，支撐圍檁與豎向鋼排通過鋼板焊接在一起。所述的支撐圍檁用兩根并放的工字鋼并用鋼板焊接成一體?；拥闹ёo(hù)樁上支撐圍檁安裝安裝前預(yù)先用混凝土抹平支護(hù)樁的預(yù)設(shè)工作面，然后固定鋼墊板，鋼墊板用脹管螺栓連接在支護(hù)樁上；擱置板焊接在鋼墊板上，然后將支撐圍檁與擱置板焊接。在轉(zhuǎn)角處的支撐圍檁安裝為轉(zhuǎn)角處焊接圍檁穩(wěn)定板，圍檁穩(wěn)定板豎向間距200mm，兩個(gè)支撐圍檁之間通過鋼板焊接在一起。安裝水平支撐具體做法為利用吊車將拼裝好的水平支撐吊放到已焊接好的支撐圍檁上，此階段桁吊的鋼絲繩保持緊張，待水平支撐預(yù)加軸力完成后再松開；水平支撐安設(shè)好后，在每根水平支撐的兩端均設(shè)有千斤頂支座和承力牛腿，每個(gè)千斤頂支座上安裝一臺(tái)液壓千斤頂，就位后立即用臺(tái)液壓千斤頂對(duì)支撐施加預(yù)應(yīng)力，按設(shè)計(jì)要求活動(dòng)端沿支撐兩側(cè)對(duì)稱逐級(jí)施加水平支撐預(yù)應(yīng)力，預(yù)加應(yīng)力的大小取設(shè)計(jì)軸力值的0. 6倍，當(dāng)預(yù)加力到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)后，壓力無(wú)明顯衰減時(shí)，用定型鋼楔鎖定鋼管撐，然后拆除千斤頂；在水平支撐與支撐圍檁斜交時(shí)，在支撐圍檁上焊接一個(gè)與斜支撐軸線垂直的三角形的剪力撐，利用剪力撐聯(lián)接水平支撐和支撐圍檁。預(yù)留部分土方開挖，開挖采用分層均衡開挖土方，保證先支撐后開挖的原則，嚴(yán)格控制每層開挖高度，開挖過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)；開挖至設(shè)計(jì)深度時(shí)，進(jìn)行下一道水平支撐安裝，如此重復(fù)至開挖至底板位置。本發(fā)明先施工部分建筑結(jié)構(gòu)，保留部分土方以平衡護(hù)壁樁傳遞的側(cè)土壓力，土方采用放坡開挖，待主體結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，進(jìn)行挖土換撐施工，支撐采用水平剛性構(gòu)件， 將支護(hù)樁的所受側(cè)土壓力由水平剛性構(gòu)件傳遞至建筑物梁板，再由建筑物梁板傳至建筑物柱墻，最后傳至基礎(chǔ)筏板，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的有序調(diào)整和再分配。待剩余主體結(jié)構(gòu)施工及回填完成時(shí)，拆除水平剛性構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是受力效果好、施工簡(jiǎn)單，因此在工期較緊的工程較為合適。由于靠現(xiàn)澆樓梁板來(lái)承受基坑內(nèi)力，對(duì)工程本身的結(jié)構(gòu)安全性提出了更高的要求，必 須采取必要的技術(shù)措施，以確保施工的順利進(jìn)行。通過對(duì)支撐拆除前后，基坑位移、沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分折，利用本發(fā)明建造方法和施工安排，其波動(dòng)均在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，所以說利用建筑物主體進(jìn)行換撐施工的方法是有效的。在地下室頂板施工完成后，對(duì)后澆帶部位、樓梯部位，車道部位進(jìn)行全面檢查，沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受損現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期效果。本發(fā)明的此換撐施工的建造方法用于建筑結(jié)構(gòu)后續(xù)工序的施工；在結(jié)構(gòu)后澆帶及坡道、洞口的適當(dāng)部位設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件，保證換撐施工時(shí)建筑物主體結(jié)構(gòu)不被破壞，其中，后澆帶處設(shè)置鋼筋作為傳力構(gòu)件，坡道及洞口處設(shè)置臨時(shí)樓板；該建造方法能夠有效的保證基坑支護(hù)的安全，有效的控制地面的和支護(hù)樁的變形，降低了工程施工難度，施工進(jìn)度快，施工成本低，工程質(zhì)量高。


圖I是本發(fā)明基坑支撐體系；圖2是本發(fā)明先施工部分主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的后澆帶示意圖；圖4是本發(fā)明的豎向鋼排支架示意圖；圖5是本發(fā)明豎向鋼排與建筑結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)示意圖；圖6是本發(fā)明鋼圍檁與支護(hù)樁連接方式示意圖；圖7是本發(fā)明的支撐鋼管與建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)示意圖；圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)角處圍檁安裝示意圖；圖9是本發(fā)明水平管撐安裝示意圖；圖10是本發(fā)明鋼管斜支撐示意圖；圖11是本發(fā)明的回填土施工示意圖12是本發(fā)明水平支撐鋼管拆除后示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明如圖I所示，本發(fā)明建造方法的支撐體系主要由主體結(jié)構(gòu)I、支護(hù)樁2、水平支撐3、支撐架4、支撐圍檁5、豎向鋼排7組成，本發(fā)明建造方法按以下步驟進(jìn)行首先施工與基坑10的支護(hù)樁相隔一定距離的主體結(jié)構(gòu)1，如圖2所示，預(yù)留部分土方8用于平衡支護(hù)樁2傳遞的側(cè)土壓力，主體結(jié)構(gòu)I施工時(shí)對(duì)后澆帶I. I及結(jié)構(gòu)洞口進(jìn)行處理，如圖3所示，對(duì)于施工后澆帶I. 1，預(yù)先埋入角鋼1.2為700 _，兩側(cè)各埋入混凝土為500mm，間距為200mm，坡道及洞口處設(shè)置臨時(shí)樓板，待剩余主體結(jié)構(gòu)9完成后再拆除；然后，進(jìn)行基坑支護(hù)施工基坑支護(hù)施工分為豎向鋼排7施工、支撐圍檁5施工和水平支撐3施工； 如圖4所示，安裝豎向鋼排7 :每個(gè)豎向鋼排7由4根工字鋼7. I組成，每根工字鋼7. I上都焊接有多個(gè)支撐圍檁5，將焊接有支撐圍檁5的豎向鋼排7的下部埋入主體結(jié)構(gòu)I側(cè)的混凝土 7. 3中；如圖5所示，豎向鋼排7上端豎向焊接兩塊肋板，兩塊肋板通過鋼板焊接形成一個(gè)整體，最后通過肋板和膨脹螺栓與結(jié)構(gòu)梁的樓板固定，豎向鋼排7與主體結(jié)構(gòu)I之間通過支撐架4連接，所述的支撐架4由卡口肋板4. I和支撐鋼管4. 2組成，支撐圍檁5焊接在卡口肋板4. I上并擱置在主體結(jié)構(gòu)I的樓板上，卡口肋板4. I與樓板預(yù)埋件焊接，支撐圍檁5的下部通過支撐鋼管4. 2與主體結(jié)構(gòu)I連接，支撐鋼管4. 2焊接在主體結(jié)構(gòu)I梁內(nèi)預(yù)埋件內(nèi)；支撐圍檁與豎向鋼排通過鋼板焊接在一起。所述的支撐圍檁5用兩根并放的工字鋼5. I并用鋼板焊接成一體。所述的支撐圍檁用兩根并放的工字鋼并用鋼板焊接成一體。如圖6、圖7所示，支護(hù)樁2上支撐圍檁5安裝，安裝前預(yù)先用混凝土抹平支護(hù)樁2的預(yù)設(shè)工作面，然后固定鋼墊板5. 3，鋼墊板5. 3用脹管螺栓5. 4連接在支護(hù)樁2上；擱置板5. 2焊接在鋼墊板5. 3上，然后將支撐圍檁5與擱置板5. 2焊接。如圖8所示，轉(zhuǎn)角處支撐圍檁5做法為在轉(zhuǎn)角處焊接圍檁穩(wěn)定板5. 5，圍檁穩(wěn)定板5. 5豎向間距200mm，兩個(gè)支撐圍檁5之間通過鋼板5. 6焊接在一起；如圖9、圖10所示，水平支撐3安裝利用吊車將拼裝好的水平支撐3吊放到已焊接好的支撐圍檁5上，此階段桁吊的鋼絲繩保持緊張，待水平支撐3預(yù)加軸力完成后再松開；水平支撐3安設(shè)好后，在每根水平支撐3的兩端均設(shè)有千斤頂支座3. I和承力牛腿，每個(gè)千斤頂支座3. I上安裝一臺(tái)液壓千斤頂3. 2，安裝就位后立即用2臺(tái)液壓千斤頂3. 2對(duì)支撐施加預(yù)應(yīng)力，按設(shè)計(jì)要求活動(dòng)端3. 3沿支撐兩側(cè)對(duì)稱逐級(jí)施加水平支撐預(yù)應(yīng)力，為減少溫度應(yīng)力對(duì)預(yù)加軸力的影響，選擇在氣溫較低的時(shí)段對(duì)鋼管撐施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)加應(yīng)力的大小取設(shè)計(jì)軸力值的0. 6倍，當(dāng)預(yù)加力到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)后，壓力無(wú)明顯衰減時(shí)，用定型鋼楔鎖定鋼管撐，然后拆除千斤頂3. 2 ；為保證鋼管撐軸向受壓，在水平支撐3與支撐圍檁5斜交時(shí)，在支撐圍檁5上焊接一個(gè)與斜支撐軸線垂直的三角形的剪力撐3. 4，利用剪力撐聯(lián)接水平支撐3和支撐圍檁5。水平支撐之間3采用O 180鋼管6連接；然后進(jìn)行預(yù)留部分土方8開挖，開挖采用分層均衡開挖土方，保證先支撐后開挖的原則，嚴(yán)格控制每層開挖高度，開挖過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)；開挖至設(shè)計(jì)深度時(shí)，進(jìn)行下一道水平支撐3安裝，如此重復(fù)至開挖至底板位置；然后進(jìn)行剩余主體結(jié)構(gòu)9施工，如圖11所示，施工完成后，進(jìn)行外墻保溫防水及回填土施工；如圖12所示，然后拆除水平支撐3、豎向鋼排7和支撐圍檁5 ;在水平支撐3兩端千斤頂支座3. I上設(shè)置千斤頂3. 2，操作千斤頂3. 2逐步給水平支撐3卸荷，在完全卸荷后，拆除水平支撐3端頭與墻體預(yù)制鋼板之間的鋼斜楔；然后給千斤頂減壓并安全放松后移走千斤頂；然后分段切除水平支撐3，并運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于按以下步驟進(jìn) 首先施工與基坑的支護(hù)樁相隔一定距離的主體結(jié)構(gòu)，在施工主體結(jié)構(gòu)時(shí)預(yù)留部分土方，在后澆帶部位預(yù)先埋入角鋼，在洞口和坡道部位設(shè)置設(shè)置臨時(shí)樓板，然后在基坑支護(hù)樁與主體結(jié)構(gòu)之間安裝豎向鋼排、支撐圍檁和水平支撐，形成支護(hù)體系，然后進(jìn)行預(yù)留部分土方開挖，再施工剩余主體結(jié)構(gòu)，剩余主體結(jié)構(gòu)施工完成后，并在主體結(jié)構(gòu)與基坑的支護(hù)樁之間回填密實(shí)完成換撐，最后拆除水平支撐、豎向鋼排和支撐圍檁。
2.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于在后澆帶部位預(yù)先埋入角鋼長(zhǎng)為700 _，且角鋼兩側(cè)各埋入混凝土為500_。后澆帶預(yù)先埋入角鋼，以保證結(jié)構(gòu)主體的安全。
3.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于安裝豎向鋼排具體做法為豎向鋼排上端豎向焊接兩塊肋板，兩塊肋板通過鋼板焊接形成一個(gè)整體，最后通過肋板和膨脹螺栓與結(jié)構(gòu)梁的樓板固定，豎向鋼排與主體結(jié)構(gòu)之間通過支撐架連接，所述的支撐架由卡口肋板和支撐鋼管組成，支撐圍檁焊接在卡口肋板上并擱置在主體結(jié)構(gòu)的樓板上，卡口肋板與樓板預(yù)埋件焊接，支撐圍檁的下部通過支撐鋼管與主體結(jié)構(gòu)連接，支撐鋼管焊接在主體結(jié)構(gòu)梁內(nèi)預(yù)埋件內(nèi)，支撐圍檁與豎向鋼排通過鋼板焊接在一起。
4.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于所述的支撐圍檁用兩根并放的工字鋼并用鋼板焊接成一體。
5.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于基坑的支護(hù)樁上支撐圍檁安裝安裝前預(yù)先用混凝土抹平支護(hù)樁的預(yù)設(shè)工作面，然后固定鋼墊板，鋼墊板用脹管螺栓連接在支護(hù)樁上；擱置板焊接在鋼墊板上，然后將支撐圍檁與擱置板焊接。
6.如權(quán)利要求5所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于在轉(zhuǎn)角處的支撐圍檁安裝為轉(zhuǎn)角處焊接圍檁穩(wěn)定板，圍檁穩(wěn)定板豎向間距200mm，兩個(gè)支撐圍檁之間通過鋼板焊接在一起。
7.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于安裝水平支撐具體做法為利用吊車將拼裝好的水平支撐吊放到已焊接好的支撐圍檁上，此階段桁吊的鋼絲繩保持緊張，待水平支撐預(yù)加軸力完成后再松開；水平支撐安設(shè)好后，在每根水平支撐的兩端均設(shè)有千斤頂支座和承力牛腿，每個(gè)千斤頂支座上安裝一臺(tái)液壓千斤頂，就位后立即用臺(tái)液壓千斤頂對(duì)支撐施加預(yù)應(yīng)力，按設(shè)計(jì)要求活動(dòng)端沿支撐兩側(cè)對(duì)稱逐級(jí)施加水平支撐預(yù)應(yīng)力，預(yù)加應(yīng)力的大小取設(shè)計(jì)軸力值的0. 6倍，當(dāng)預(yù)加力到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)后，壓力無(wú)明顯衰減時(shí)，用定型鋼楔鎖定鋼管撐，然后拆除千斤頂；在水平支撐與支撐圍檁斜交時(shí)，在支撐圍檁上焊接一個(gè)與斜支撐軸線垂直的三角形的剪力撐，利用剪力撐聯(lián)接水平支撐和支撐圍檁。
8.如權(quán)利要求I所述的利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，其特征在于預(yù)留部分土方開挖，開挖采用分層均衡開挖土方，保證先支撐后開挖的原則，嚴(yán)格控制每層開挖高度，開挖過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)；開挖至設(shè)計(jì)深度時(shí)，進(jìn)行下一道水平支撐安裝，如此重復(fù)至開挖至底板位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用建筑物主體結(jié)構(gòu)換撐施工的建造方法，該基坑支護(hù)利用鋼支撐構(gòu)件兩端分別支撐在基坑支護(hù)樁和建筑物主體結(jié)構(gòu)梁板上，鋼支撐構(gòu)件一端通過鋼圍檁和鋼排樁與結(jié)構(gòu)梁板相連，并采用在后澆帶部位，洞口及坡道部位設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)傳力構(gòu)件，從而對(duì)基坑起到支護(hù)作用，在此支護(hù)作用下，施工基坑支護(hù)樁與已完結(jié)構(gòu)之間的主體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法在結(jié)構(gòu)后澆帶及坡道、洞口的適當(dāng)部位設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件，保證換撐施工時(shí)建筑物主體結(jié)構(gòu)不被破壞，其中，后澆帶處設(shè)置鋼筋作為傳力構(gòu)件，坡道及洞口處設(shè)置臨時(shí)樓板；該建造方法能夠有效的保證基坑支護(hù)的安全，有效的控制地面的和支護(hù)樁的變形，降低了工程施工難度,施工進(jìn)度快，施工成本低，工程質(zhì)量高。
文檔編號(hào)E02D17/04GK102720201SQ201210223319
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者但斌, 劉波, 向暉, 洪金彪, 王熹, 蔣景武, 許炳新, 陳宇, 黃晨光 申請(qǐng)人:中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司