[实用新型]基坑支护体系的压顶梁标高处的水平内支撑

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，具体讲是一种基坑支护体系的压顶梁标高处的水平内支撑，更详细的说，是一种基坑支护体系中的压顶梁标高处的后张法无粘结预应力混凝土水平向内支撑。

背景技术

随着城市化建设的不断深入发展，为了有效提高土地的利用率，建筑物向地下空间发展已成为趋势。建筑物基坑开挖的规模也越来越大，开挖深度也不断加深，所以基坑支护体系也更受到重视。基坑支护体系由围护墙结构（包括桩排式和墙式）、支撑系统、围檩和止水帷幕等组成。其中支撑系统通常是多道不同标高的钢筋混凝土结构的水平内支撑，而本实用新型所指的压顶梁标高处的水平内支撑是指，钢筋混凝土结构的压顶梁本身以及与压顶梁位于同一标高的多根钢筋混凝土结构的支撑杆件。由常识可知，压顶梁及支撑杆件均包括内部的由纵向受力非预应力钢筋和横向箍筋构成的钢筋笼及锚固钢筋笼的混凝土。压顶梁随着基坑开挖需要承受土体侧压力，故为水平受弯构件；而每根支撑杆件的两端与压顶梁固定且中间段随着基坑的开挖而悬空，故每根支撑杆件为竖向偏心受弯构件。而鉴于水平内支撑尤其是各个支撑杆件是临时性结构，随着后续施工如地下室外墙施工至压顶梁标杆附近时必须拆除，而且拆除水平内支撑时又不能危及周围主体工程的施工结构如地下室外墙结构。

上述的压顶梁和支撑杆件作为基坑支护体系的一部分，首先要满足足够的承载力，其次需要具备较好的抗形变能力，如压顶梁需要抵御水平向弯曲位移而支撑杆件需要抵御竖向弯折位移，最后需要压顶梁及各支撑杆件便于拆卸，这就存下了如下矛盾：如要足够的承载力和抗形变能力，就必须提高混凝土结构的配筋率，而由于构造原因，压顶梁及支撑杆件的截面面积较大，故钢筋用量自然较多，但是钢筋多了不但会增大耗材提高成本，而且更主要是给拆解带来很多困难。而拆卸水平向内支撑时，为避免破坏周围的施工主体结构，不能采用大型机械，只能采用小型机械甚至人力来拆卸，麻烦费力，延误工期。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是，提供一种既能保证足够的承载力和抗形变能力、又能节省钢材、且便于后续拆卸的基坑支护体系的压顶梁标高处的水平内支撑。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种以下结构的基坑支护体系的压顶梁标高处的水平内支撑，它包括压顶梁和与压顶梁同标高的多根支撑杆件，压顶梁内设有钢筋笼，各个支撑杆件内也设有钢筋笼，钢筋笼由纵向受力非预应力钢筋和横向箍筋绑扎成，压顶梁内贯通有多个纵向套管，支撑杆件内也贯通有多个纵向套管，每个纵向套管内设有钢绞线，钢绞线被张拉并且被锚具锚固。

本实用新型基坑支护体系的压顶梁标高处的水平内支撑与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果。

本实用新型的技术解决方案通俗的讲，是利用多根张紧的预应力钢绞线来替代现有技术中的部分纵向受力非预应力钢筋，即大幅度减少钢筋笼中纵向受力非预应力钢筋的数量，而采用预应力钢绞线来替代。首先从承载力来分析，由于预应力钢绞线的抗拉强度远大于传统的纵向受力非预应力钢筋的抗拉强度，这样，在保证承载力足够的前提下，压顶梁及支撑杆件单位截面积的配筋率明显降低，采用的钢筋数目减少，经济性好。其次，从单根压顶梁的抗形变能力分析，由于钢绞线施加了预应力使得压顶梁混凝土被压紧产生了一个压缩形变量，而后续压顶梁受到土体侧压力时，侧压力必须先抵消掉压缩形变量才会作用到压顶梁混凝土使之被拉长并发生内弯形变，故单根压顶梁的抗形变能力明显增强，而从单根支撑杆件的抗形变能力分析，同样由于钢绞线施加预应力使得支撑杆件的混凝土被压紧产生了一个压缩形变量，而后续支撑杆件中间悬空受到偏心竖直向力时，竖直向力也必须先抵消掉压缩形变量才会作用到支撑杆件使之被拉长并发生竖直向弯折，故单根支撑杆件的抗形变能力也明显增强。而且，张紧后压顶梁和各根支撑杆件形成了预应力封闭的整体性的箍框，这自然提高了该标高的水平内支撑的整体抗形变能力。由以上分析可知，利用预应力钢绞线来替代大部分的纵向受力非预应力钢筋，其承载力和抗形变能力均能符合要求，而且，还能节省钢筋，降低临时结构的造价，而且，更关键的是，该结构拆卸方便，拆卸时只需要放松预应力钢绞线，即将张拉的预应力钢绞线退锚放松，并将钢绞线从纵向套筒抽出，则混凝土截面的配筋率则大幅度减少，其构件的承载力和抗形变能力也大幅度减弱，那么拆解过程就变得简单方便省力，而且仅利用小型机械甚至手动就能轻松快捷的将其拆卸，工期也大幅度缩短。