(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110485428 A(43)申请公布日 2019.11.22
(21)申请号 201910819985.3(22)申请日 2019.08.31
(71)申请人 杭州悦为科技有限公司
地址 310000 浙江省杭州市拱墅区复地壹
中心A座1610室(72)发明人 朱凯 陈小林 (51)Int.Cl.
E02D 17/02(2006.01)E02D 17/04(2006.01)E01D 15/00(2006.01)E04G 27/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图8页
CN 110485428 A(54)发明名称
深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法
(57)摘要
本发明涉及一种深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于，所述施工方法包括围护桩施工、钢筋笼及格构柱焊接、灌注桩
水平支撑及支撑平台浇筑、土方开挖、支撑施工、梁施工、斜向栈桥施工、下一层施工、斜向栈桥拆除。本发明中斜向栈桥建立了地面向基坑内部的施工通道，使施工机械不受开挖深度的限制，直接通入基坑开挖面，提高了挖土效率；支撑平台为现浇混凝土板，增大了基坑内支撑的侧向稳定性，并且支撑平台可作为施工机械的停机平台，提高了内支撑的利用率；斜栈道尺寸及坡度都想用相同设计，栈桥部件统一，楔形块尺寸也一致，装配化程度高，施工效率高。
CN 110485428 A
权 利 要 求 书
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1.深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：S1、在基坑四周进行围护桩（1）施工；S2、制作格构柱（4）和灌注桩（5）钢筋笼，格构柱（4）底部与钢筋笼焊接；S3、钻孔形成灌注桩（5）孔，并将钢筋笼和格构柱（4）吊装放入灌注桩（5）孔内，浇筑混凝土后养护形成灌注桩（5）；
S4、在开挖面施工一层水平支撑（3），水平支撑（3）钢筋架与格构柱（4）连接，在该层水平支撑靠近围护墙（1）处绑扎钢筋并浇筑混凝土形成支撑平台（2）；
S5、在该层水平支撑（3）下进行土方开挖，开挖至下一层水平支撑（3）底面高度；S6、沿斜向栈桥（6）长度方向，在开挖后露出的与斜向栈桥（6）相接触的两排格构柱（4）上焊接型钢托（7），左右两排对应的型钢托（7）的高度相同，同排格构柱（4）上型钢托（7）的连线与斜向栈桥（6）平行，在各个型钢托（7）上依次焊接钢牛腿（8）和连接头（9），在同一高度的连接头（9）之间焊接支撑梁（10）；
S7、在支撑梁（10）上部安装梯形截面的楔形块（11），将斜向栈桥（6）铺设在楔形块（11）上部，斜向栈桥（6）倾斜设置且上端和下端分别与上层和下层水平支撑（3）所在层的支撑平台（2）对接；
S8、下层土方开挖，开挖至下层水平支撑（3）高度或基坑底部，判断是否开挖至基坑底部，若未开挖至基坑底部，则重复步骤S4~S7，若开挖至基坑底部，则斜向栈桥安装施工结束。
2.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述的S2中，格构柱（4）用4个角钢（41）拼接而成，4个角钢（41）拼成矩形结构，相邻的角钢（41）之间留有空隙，用上下间隔布置的缀板（42）焊接相邻角钢（41）。
3.据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于，所述S6的具体步骤包括：
S6.1、在开挖后露出的格构柱（4）上焊接型钢托（7），型钢托（7）由垂直相交于格构柱（4）内部的两根工字钢焊接组成，两根工字钢从相邻角钢（41）之间的空隙处伸出，伸出格构柱（4）的四个侧面的长度为10cm；
S6.2、在格构柱（4）侧面同一水平面上的4个型钢托（7）上分别焊接钢牛腿（8），钢牛腿（8）的下板（82）与型钢托（7）焊接，下板（82）和上板（81）通过加劲板（83）和腹板（84）焊连，腹板（84）与格构柱（4）的缀板（42）焊接；
S6.3、在钢牛腿（8）上格构柱（4）外侧包裹两块组合成半框形的槽钢，槽钢与钢牛腿（8）通过螺栓（12）和螺母（13）彼此连接，槽钢开口向内，半框形槽钢两端均焊接端板（91），对应端板（91）通过螺栓（12）及螺母（13）紧固，以此形成连接头（9），端板（91）方向与斜向栈桥（6）长度方向平行；支撑梁（10）截面为工字钢，两端各焊接一块钢板，通过螺栓（12）和螺母（13）将支撑梁（10）安装在两端的连接头（9）上的槽钢腹板上，支撑梁（10）的长度方向垂直于斜向栈桥（6）长度方向。
4.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于，所述S7的具体步骤包括：
S7.1、在支撑梁（10）上部等间距焊接若干块梯形截面的楔形块（11）；S7.2、通过螺栓（12）和螺母（13）将型钢次梁（61）两端安装在楔形块（11）上，型钢次梁
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（11）长度比沿斜向栈桥（6）长度方向格构柱（4）中心间距短5mm，；
S7.3、通过螺栓（12）和螺母（13）将路面板（62）安装在型钢次梁（61）上，路面板（62）和型钢次梁（61）组成斜向栈桥（6），路面板（62）两侧焊接栏杆（63）。
5.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述的S4和S6中，水平支撑（3）由多组构成，斜向栈桥（6）设置在一组水平支撑（3）的两侧，斜向栈桥（6）一侧利用水平支撑（3）的格构柱（4），另一侧增设格构柱（4）。
6.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述S5和S8中，土方开挖后，在露出的斜向栈桥（6）下方左右两排格构柱（4）之间焊接沿竖向的斜支撑（14）。
7.根据权利要求2所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述的S2中，角钢（41）与缀板（42）焊接后，在型钢托（7）插入部位下方一定高度沿对角的角钢（41）焊接加强筋（43）。
8.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述的S2中，钢筋笼与格构柱（4）的连接长度不小于1m。
9.根据权利要求4所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述S6中，基坑两侧各设置一个支撑平台（2）通过斜向栈桥（6）通向下一层，且斜向栈桥（6）上部连接本层支撑平台（2），下部连接下一层支撑平台（2）。
10.根据权利要求1所述的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，其特征在于：所述S8中开挖至基坑底部后，还包括S9，即从下往上依次拆除斜向栈桥（6）、支撑梁（10）和连接头（9）。
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说 明 书
深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法
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技术领域
[0001]本发明属于基坑工程中的内支撑及栈桥施工技术领域，尤其涉及一种深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法。
背景技术
[0002]随着各类城市建筑不断向地下空间发展，建筑物的基础不仅越来越深，占地面积也越来越大，基坑的支护与土方开挖越发变得重要。基坑开挖及地下结构施工过程中，不设置栈桥而通过基坑土方斜坡进行基坑开挖施工时，斜坡坡度不能满足施工要求，且未开挖土方斜坡影响水平支撑及地下结构的施工进度，不能满足施工要求，因此，基坑一般会在基坑内设置栈桥；传统栈桥提高了地下结构的建造费用，还影响了基坑上方的作业空间，不利于基坑内的施工作业。因此针对狭小地形及超深的基坑工程有必要提出最佳的支撑栈桥体系，不仅保证基坑支护安全，还可以有效提高出土效率。发明内容
[0003]本发明的目的在于针对现有深基坑混凝土内支撑及栈桥设置及施工中存在的问题，提出了一种深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法。[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。
[0005]本发明涉及的深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工方法，包括如下施工步骤：
S1、在基坑四周进行围护桩施工。[0006]S2、制作格构柱和灌注桩钢筋笼，格构柱底部与钢筋笼焊接。[0007]S3、钻孔形成灌注桩孔，并将钢筋笼和格构柱吊装放入灌注桩孔内，浇筑混凝土后养护形成灌注桩。[0008]S4、在开挖面施工一层水平支撑，水平支撑钢筋架与格构柱连接，在该层水平支撑靠近围护墙处绑扎钢筋并浇筑混凝土形成支撑平台。[0009]S5、在该层水平支撑下进行土方开挖，开挖至下一层水平支撑底面高度。[0010]S6、沿斜向栈桥长度方向，在开挖后露出的与斜向栈桥相接触的两排格构柱上焊接型钢托，左右两排对应的型钢托的高度相同，同排格构柱上型钢托的连线与斜向栈桥平行，在各个型钢托上依次焊接钢牛腿和连接头，在同一高度的连接头之间焊接支撑梁。[0011]S7、在支撑梁上部安装梯形截面的楔形块，将斜向栈桥铺设在楔形块上部，斜向栈桥倾斜设置且上端和下端分别与上层和下层水平支撑所在层的支撑平台对接。[0012]S8、下层土方开挖，开挖至下层水平支撑高度或基坑底部，判断是否开挖至基坑底部，若未开挖至基坑底部，则重复步骤S4~S7，若开挖至基坑底部，则斜向栈桥安装施工结束。
[0013]优选地，所述的S2中，格构柱用4个角钢拼接而成，4个角钢拼成矩形结构，相邻的角钢之间留有空隙，用上下间隔布置的缀板焊接相邻角钢。[0014]优选地，所述S6的具体步骤包括：
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S6.1、在开挖后露出的格构柱上焊接型钢托，型钢托由垂直相交于格构柱内部的两根工字钢焊接组成，两根工字钢从相邻角钢之间的空隙处伸出，伸出格构柱的四个侧面的长度为10cm。[0015]S6.2、在格构柱侧面同一水平面上的4个型钢托上分别焊接钢牛腿，钢牛腿的下板与型钢托焊接，下板和上板通过加劲板和腹板焊连，腹板与格构柱的缀板焊接。[0016]S6.3、在钢牛腿上格构柱外侧包裹两块组合成半框形的槽钢，槽钢与钢牛腿通过螺栓和螺母彼此连接，槽钢开口向内，半框形槽钢两端均焊接端板，对应端板通过螺栓及螺母紧固，以此形成连接头，端板方向与斜向栈桥长度方向平行；支撑梁截面为工字钢，两端各焊接一块钢板，通过螺栓和螺母将支撑梁安装在两端的连接头上的槽钢腹板上，支撑梁的长度方向垂直于斜向栈桥长度方向。[0017]优选地，所述S7的具体步骤包括：
S7.1、在支撑梁上部等间距焊接若干块梯形截面的楔形块。[0018]S7.2、通过螺栓和螺母将型钢次梁两端安装在楔形块上，型钢次梁长度比沿斜向栈桥长度方向格构柱中心间距短5mm。[0019]S7.3、通过螺栓和螺母将路面板安装在型钢次梁上，路面板和型钢次梁组成斜向栈桥，路面板两侧焊接栏杆。[0020]优选地，所述的S3和S6中，水平支撑由多组构成，斜向栈桥设置在一组水平支撑的两侧，斜向栈桥一侧利用水平支撑的格构柱，另一侧增设格构柱。[0021]优选地，所述S5和S8中，土方开挖后，在露出的斜向栈桥下方左右两排格构柱之间焊接沿竖向的斜支撑。[0022]优选地，所述的S2中，角钢与缀板焊接后，在型钢托插入部位下方一定高度沿对角的角钢焊接加强筋。[0023]优选地，所述的S2中，钢筋笼与格构柱的连接长度不小于1m。[0024]优选地，所述S6中，基坑两侧各设置一个支撑平台通过斜向栈桥通向下一层，且斜向栈桥上部连接本层支撑平台，下部连接下一层支撑平台。[0025]优选地，所述S8中开挖至基坑底部后，还包括S9，即从下往上依次拆除斜向栈桥、支撑梁和连接头。
[0026]本发明涉及的技术方案，与传统技术相比的有益效果是：
1、本发明利用基坑本身的格构柱和内支撑作为斜向栈桥的支撑，从设计到施工周期短，仅需要为栈桥额外设置少量格构柱，可减少施工周期。[0027]2、斜向栈桥采用装配式设计，支撑梁布置在格构柱上，支撑梁上安装型钢次梁和路面板，受力形式合理，结构可靠，安全性高。[0028]3、斜向栈桥建立了地面向基坑内部的施工通道，使施工机械及运输车辆直接通入基坑开挖面，提高了挖土效率。[0029]4、支撑梁与格构柱依靠连接头结合在一起，连接头均匀固定在格构柱的四个牛腿上，连接头与格构柱连接可靠，稳定性高。[0030]5、支撑平台为现浇混凝土板，增大了基坑内支撑的侧向稳定性，并且支撑平台可作为施工机械的停机、转向平台，提高了内支撑的利用率。[0031]6、斜向栈桥尺寸及坡度都采用相同的设计，型钢托、钢牛腿、连接头等部件统一，
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楔形块尺寸一致，装配化程度高，施工效率高。
附图说明
[0032]图1是深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥施工流程图；
图2是步骤S3完成后的示意图；图3是步骤S5完成后的示意图；图4是步骤S6完成后的示意图；图5是步骤S8完成后的示意图（双侧栈桥）；
图6是深基坑钢筋混凝土内支撑单侧斜向栈桥示意图（图7中A-A剖面）；图7是内支撑和支撑平台平面布置及斜向栈桥下坡向示意图；图8是最下层内支撑和支撑平台平面布置图；图9是支撑梁与格构柱连接立面图；图10是支撑梁与格构柱连接平面图；图11是连接头结构示意图；
图12是连接头与格构柱连接示意图；图13是连接头结构剖面图；
图14是支撑梁与型钢次梁连接示意图；图15是型钢次梁与路面板连接示意图；
图16是深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥单跨剖面图（图6中B-B剖面）。[0033]图中标注：1-围护桩，2-支撑平台，3-水平支撑，4-格构柱，41-角钢，42-缀板，43-加强筋，5-灌注桩，6-斜向栈桥，61-型钢次梁，62-路面板，63-栏杆，7-型钢托，8-钢牛腿，81-上板，82-下板，83-加劲板，84-腹板，9-连接头，91-端板，10-支撑梁，11-楔形块，12-螺栓，13-螺母，14-斜支撑。具体实施方式
[0034]为了加深对本发明的理解，下面将参考图1至图16，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。[0035]本实施例中，基坑开挖深度为15m，根据基坑开挖的深度设三道水平支撑3，每层水平支撑3的间距为5m，基坑长边中部设置2组水平支撑3，每组水平支撑3有4排，水平支撑跨度同基坑短边长度72m，围护桩1桩长30m，直径为1m，格构柱4尺寸为0.8m×0.8m，格构柱4长度为16m，其下为钻孔灌注桩5，灌注桩5直径为1m，桩长为8m，格构柱4与钢筋笼重叠部分长度为1m，格构柱4的间距为8m，斜向栈桥6宽度为7m，净宽6.5m。[0036]针对上述深基坑钢筋混凝土内支撑斜向栈桥，本发明采用如下施工步骤（施工流程如附图1所示）：
S1、结合附图2所示，按施工方案在基坑四周进行直径1m的围护桩1施工。[0037]S2、结合附图2所示，制作格构柱4和灌注桩5钢筋笼，格构柱4底部与钢筋笼焊接，结合附图12所示，格构柱4用4个角钢41拼接而成，4个角钢41拼成矩形结构，相邻的角钢41之间留有空隙，用上下间隔布置的缀板42焊接相邻角钢41，并在型钢托7插入部位下方一定
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高度沿对角的角钢41焊接加强筋43。[0038]S3、结合附图2所示，钻孔形成灌注桩5孔，并将钢筋笼和格构柱4吊装放入灌注桩5孔内，浇筑混凝土后养护形成灌注桩5。[0039]S4、结合附图3所示，在开挖面施工一层水平支撑3，水平支撑3由多组构成，水平支撑3钢筋架与格构柱4连接，在该层水平支撑靠近围护墙1处绑扎钢筋并浇筑混凝土形成支撑平台2。[0040]S5、结合附图3所示，在该层水平支撑3下进行土方开挖，开挖至下一层水平支撑3底面高度；土方开挖后，在露出的斜向栈桥6下方左右两排格构柱4之间焊接沿竖向的斜支撑14。
[0041]S6、结合附图4所示，沿斜向栈桥6长度方向，在开挖后露出的与斜向栈桥6相接触的两排格构柱4上焊接型钢托7，左右两排对应的型钢托7的高度相同，同排格构柱4上型钢托7的连线与斜向栈桥6平行；结合附图9所示，在各个型钢托7上依次焊接钢牛腿8和连接头9，结合附图10所示，在同一高度的连接头9之间焊接支撑梁10；结合附图7所示，斜向栈桥6设置在一组水平支撑3的两侧，斜向栈桥6一侧利用水平支撑3的格构柱4，另一侧增设格构柱4；结合附图5和附图6所示，基坑两侧各设置一个支撑平台2通过斜向栈桥6通向下一层，且斜向栈桥6上部连接本层支撑平台2，下部连接下一层支撑平台2。具体步骤如下：
S6.1、结合附图9和附图10所示，在开挖后露出的格构柱4上焊接型钢托7，型钢托7由垂直相交于格构柱4内部的两根工字钢焊接组成，两根工字钢从相邻角钢41之间的空隙处伸出，伸出格构柱4的四个侧面的长度为10cm；
S6.2、结合附图9和附图10所示，在格构柱4侧面同一水平面上的4个型钢托7上分别焊接钢牛腿8，钢牛腿8的下板82与型钢托7焊接，下板82和上板81通过加劲板83和腹板84焊连，腹板84与格构柱4的缀板42焊接；
S6.3、结合附图9~附图13所示，在钢牛腿8上格构柱4外侧包裹两块组合成半框形的槽钢，槽钢与钢牛腿8通过螺栓12和螺母13彼此连接，槽钢开口向内，半框形槽钢两端均焊接端板91，对应端板91通过螺栓12及螺母13紧固，以此形成连接头9，端板91方向与斜向栈桥6长度方向平行；支撑梁10截面为工字钢，两端各焊接一块钢板，通过螺栓12和螺母13将支撑梁10安装在两端的连接头9上的槽钢腹板上，支撑梁10的长度方向垂直于斜向栈桥6长度方向。
[0042]S7、结合附图9所示，在支撑梁10上部安装梯形截面的楔形块11，将斜向栈桥6铺设在楔形块11上部，斜向栈桥6倾斜设置且上端和下端分别与上层和下层水平支撑3所在层的支撑平台2对接。具体步骤如下：
S7.1、在支撑梁10上部等间距焊接若干块梯形截面的楔形块11；S7.2、结合附图14所示，通过螺栓12和螺母13将型钢次梁61两端安装在楔形块11上，型钢次梁11长度比沿斜向栈桥6长度方向格构柱4中心间距短5mm，；
S7.3、结合附图15所示，通过螺栓12和螺母13将路面板62安装在型钢次梁61上，路面板62和型钢次梁61组成斜向栈桥6，路面板62两侧焊接栏杆63。[0043]S8、结合附图1所示，下层土方开挖，开挖至下层水平支撑3高度或基坑底部，开挖后土方通过上层斜向栈桥6运输到场外，判断是否开挖至基坑底部，若未开挖至基坑底部，则重复步骤S4~S7，若开挖至基坑底部，则斜向栈桥安装施工结束。
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S9、基坑开挖及地下结构逐层施工完毕后，从下往上依次拆除斜向栈桥6、支撑梁
10和连接头9。
[0045]上述实施例仅用于解释说明本发明的技术构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
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