[發明專利]剛性框架式基坑內支撐結構及施工方法

有效

• 申請號: 201410696503.7
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104404967A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 衛龍武;衛海
• 申請（專利權）人: 南京東大鴻基新技術發展有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 劉琦

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技術領域

本發明屬于土木建筑工程領域，涉及一種基坑支護工程，特別涉及一種剛性框架式基坑內支撐結構及施工方法。

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背景技術

目前在基坑支護結構中，普遍采用了內支撐結構，傳統的內支撐結構多為對撐或角撐，這種形式的支撐需要大量的立柱，投資費用較大，施工工期較長，而且還給挖土帶來極大的不便，使得挖土費用增加，挖土工期增長，因此減少內支撐是降低基坑支護造價，縮短工期的有效手段。

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發明內容

技術問題：本發明的目的旨在提供一種可以減少內支撐的數量、減少立柱的數量，給挖土提供大的空間，從而降低工程造價，節約投資的剛性框架式基坑內支撐結構，同時提供一種該支撐結構的施工方法。???????

技術方案：本發明的剛性框架式基坑內支撐結構沿基坑四周布置，包括設置于基坑周邊的擋土止水排樁、與擋土止水排樁相連接的邊梁、設置在基坑中的剛性框架結構、與所述剛性框架結構內側邊緣連接的臨時排樁，所述剛性框架結構由相交的長梁和短梁、設置在所述長梁和短梁相交節點處的立柱構成，長梁和短梁相交的節點與其下一層的位于同一短梁豎直平面內的對角節點之間連接有斜桿，緊鄰基坑邊緣的短梁還與邊梁連接；立柱采用格構式鋼結構或鋼管，由設置在坑底標高以下的下柱和設置在坑底標高以上的上柱連接而成。

本發明剛性框架式基坑內支撐結構的優選方案中，所述剛性框架結構中設置多層長梁和短梁，每層長梁和短梁的節點均與立柱連接。

本發明剛性框架式基坑內支撐結構的優選方案中，剛性框架結構中設置單層長梁和短梁，所述斜桿的下端與基坑底面處的立柱和邊梁連接。

本發明剛性框架式基坑內支撐結構的優選方案中，剛性框架結構中的長梁、短梁和立柱的位置、標高、截面尺寸和受力特性根據地下室的設計要求和參數確定。

本發明剛性框架式基坑內支撐結構的優選方案中，底板下面設置有位于基坑底標高以下的小樁，底板與立柱、斜桿和擋土止水排樁連接并一同澆筑，所述小樁置入土層中并嵌固在底板內。

本發明中，長梁設置與邊梁相平行，短梁設置與邊梁相垂直，在短梁與邊梁的相交處二者澆筑成為一體。

當本發明的剛性框架式基坑內支撐結構的各層標高與地下室各層標高一致，且立柱與地下室柱距相同，結構中的長梁、短梁和立柱的截面尺寸和特性與地下室結構各相應構件的設計參數一致時，剛性框架式基坑內支撐結構就可以兼作地下室結構，從而省去了立柱，省去了短梁及長梁，這種地下室結構與剛性框架式基坑內支撐結構的合二為一，大大的節約了投資，縮短了工期。

最上面一層邊梁通常設置在擋土止水排樁的頂部，且固定連接；其余邊梁設置在擋土止水排樁的腰部，長梁、短梁及斜桿均與立柱相交且固定連接，長梁、短梁、斜桿沿豎向的層數可以是單層、多層，具體由計算確定。

本發明中并沒有限定立柱的列數，這就是說包括一跨及多跨剛性框架的情況，具體框架的榀數由計算確定。

立柱的下柱設置在坑底標高以下，上柱設置在坑底標高以上，上柱采用格構式鋼結構或鋼管。

為了進一步提高剛性框架式內支撐結構的剛度，減少支護結構的變形，土方開挖到底后，可根據設計向地下室以下的土中打入一些小樁，并將這些小樁澆筑并嵌固在地下室底板內，即地下室底板與立柱、斜桿、擋土止水排樁、及小樁澆筑在一起，形成了一個整體，小樁的數量、長度、排列及位置由設計計算確定，不受示意圖限制。

本發明的剛性框架式基坑內支撐結構的施工方法，其具體步驟是：

1）施工構筑擋土止水排樁、立柱和臨時排樁；

2）開挖土方至立柱、臨時排樁和擋土止水排樁的樁頂標高；

3）澆筑施工最上面一層長梁、短梁和邊梁；

4）在臨時排樁至擋土止水排樁之間向下挖土，直至第二層長梁的底標高。

5）施工第二層長梁、短梁、邊梁，以及第一層短梁與第二層短梁之間的斜桿；

6）按上述步驟2）—5）繼續施工，直至開挖土方到基坑底標高，構筑完成全部剛性框架結構；????

7）開挖基坑內其余土方，并回收臨時排樁，澆筑地下室底板；

8）從下向上逐層施工地下室，并拆除剛性框架結構。

本發明施工方法的優選方案中，步驟8）中拆除剛性框架結構時，如果利用剛性框架結構作為地下室結構組成部分，則保留長梁、短梁和立柱，僅拆除斜桿，否則將長梁、短梁、立柱和斜桿全部拆除。

本發明施工方法的優選方案中，步驟6）中開挖土方到基坑底標高后，還在基坑底部施工小樁和最下面一層斜桿，并澆筑底板。