[发明专利]装配式基坑围护钢管混凝土支撑及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程领域中的基坑围护工程领域。

背景技术

现有技术，对于较深的基坑，一般采用排桩或地下连续墙作为围护结构，采用组合钢支撑或钢筋砼支撑体系作为水平承载结构，上述组合钢支撑包括组合钢管支撑与组合型钢支撑，其优点是可回收再利用，但是组合钢支撑结点强度低，且支撑体系的刚度低，变形较大。近期出现的鱼腹梁支护更是存在支撑刚度低的重大缺陷。现有组合钢支撑技术虽然可采用施加预应力的方法减小组合钢支撑体系的变形，但基坑支撑体系受力分布不均匀且随时间与周边环境(如温度、周边加载、基坑挖土方式)变化而变化，施加的预应力可能会导致构件内力重分布，可导致支护内力增加，受力不均衡、不协调等新的潜在问题。因此组合钢支撑在深基坑支护中仍然受到很大的限制，对较深的基坑或重要性较高、形状较复杂的基坑，目前主要仍以钢筋混凝土支撑为主，且为行业内公认的较安全的支撑型式。但钢筋混凝土支撑造价高，施工时间长，需要养护期长，且拆除施工麻烦，拆除施工时间长，现场操作费工费力，不能通过施加预应力减小变形。拆除后的钢筋与混凝土均为废品，再利用价值极低。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种装配式基坑围护钢管混凝土支撑，该钢管混凝土支撑施工速度快，造价低，安全度高，适用基坑深度大，适用跨度大，可大幅度减少立柱与立柱桩的数量，刚度高，且可施加预应力，可回收再利用，可与钢筋混凝土支撑体系混合使用，适应性强。

该装配式基坑围护钢管混凝土支撑包括围檩或圈梁、钢管或钢管混凝土支撑、结点连接混凝土与结点连接钢筋四部分，其中围檩或圈梁为与基坑围护的挡土结构相连接的构件，钢管或钢管混凝土支撑为近似水平方向布设承担挡土结构传递的部分水土压力的结构，结点连接混凝土为在围檩或圈梁与钢管或钢管混凝土支撑、钢管或钢管混凝土支撑之间、钢管或钢管混凝土支撑与混凝土支撑之间连接处将相邻构件连接为共同受力体的混凝土结构，结点连接钢筋为位于结点连接混凝土内加强结点连接混凝土及邻近构件连接强度的钢筋。

在上述装配式基坑围护钢管混凝土支撑中，上述的结点连接钢筋包括钢管混凝土连接筋、U形插筋、V形加强腋筋三部分，钢管混凝土连接筋为与钢管或钢管混凝土支撑平行放置且与钢管或钢管混凝土支撑牢固连接的部分浇筑于结点连接混凝土内的钢筋，V形加强腋筋为位于相邻钢管或钢管混凝土支撑交叉处穿越或牢固连接于钢管或钢管混凝土支撑构件或其连接件的一边近似平行于钢管或钢管混凝土支撑，另一边近似垂直于相邻钢管或钢管混凝土支撑角平分线的浇筑于结点连接混凝土内的钢筋，U形插筋为形状近似子母“U”形的分布在上下表面且侧面覆盖V形加强腋筋的浇筑于结点连接混凝土内的钢筋。

在上述的装配式基坑围护钢管混凝土支撑中，上述的钢管混凝土支撑的端部设置开孔的法兰盘。

在上述的装配式基坑围护钢管混凝土支撑中，上述的结点连接钢筋可设置为每端具有双螺帽结构的可承担预应力的控制螺栓。

本发明的第二个目的是提供一种装配式基坑围护钢管混凝土支撑安装与拆除施工方法，该方法克服了钢管混凝土支撑重量大的施工难题，施工速度快，造价低。

该装配式基坑围护钢管混凝土支撑安装与拆除施工方法包括以下步骤：

a)将部分土方开挖至支撑底部位置；

b)将圈梁或围檩、预制的分段的钢管或钢管混凝土支撑运放至设计位置；

c)安装结点连接钢筋、钢筋混凝土替代段钢筋；

d)浇筑结点连接混凝土、钢筋混凝土替代段混凝土；

e)养护现浇的混凝土；

f)进入使用期；

g)在基坑回填或换撑完成后，切割或破碎结点连接混凝土；

h)回收钢管或钢管混凝土支撑。

在上述的装配式基坑围护钢管混凝土支撑安装与拆除施工方法中，在上述的步骤b)中，可采用吊车将预制的圈梁或围檩、预制的分段的钢管或钢管混凝土支撑运送至设计位置，也可以将其滚动运送至设计位置。

在上述的装配式基坑围护钢管混凝土支撑安装与拆除施工方法中，在上述的步骤c)中，可在钢筋安装过程中，对钢管或钢管混凝土支撑施加预应力。

在上述的装配式基坑围护钢管混凝土支撑安装与拆除施工方法中，在上述的步骤c)中，对于长度或形状不规则的部分支撑，可采用钢筋混凝土支撑作为替代段。