[发明专利]后拆撑式型钢-混凝土双围檩基坑支撑体系及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及地下工程基坑支撑体系及该体系的施工方法，适用于地下主体结构回筑阶段需保留基坑支撑体系的情况。

背景技术

随着城市建设的发展，城市建筑群及基础设施越来越密集，使得地下工程施工空间减小，施工环境复杂；另一方面，随着地下空间的开发向着大规模、复杂化的方向发展，地下工程的基坑开挖面积与深度越来越大，地下结构布置的灵活性与建筑要求越来越高。在地下工程中，由于施工空间、建筑要求及场地条件的限制，为控制围护墙(桩)在水土压力下的横向变形，采用顺作法回筑施工靠近围护墙(桩)的主体结构墙(柱)的过程中需要保留基坑支撑体系，使其持续受力，等到主体结构整体完成可承受侧向水土压力时才可拆除支撑。例如，地下大型变电站、地下商场、地下综合体等地下空间的层高较大，地下主体结构楼板之间的竖向间距往往达到10m以上，在主体结构外墙由下向上施工至临时水平支撑时仍不可拆撑，需要继续保留支撑以抵抗侧向水土压力。

为保证上述的支撑体系受力要求，目前采用的常规方法主要有后拆撑法与换斜撑法。后拆撑法是在浇注临时钢筋混凝土支撑体系的围檩前，需要向下超挖土并在围檩内预埋结构墙的部分钢筋，便于后期施工结构墙时，与墙内钢筋搭接。待结构墙(柱)、梁、板施工完毕，形成整体结构体系足以承受水土压力时拆除临时支撑，并切除超出结构墙宽度部分的钢筋混凝土围檩。这样的后拆撑法，存在一些较难解决的技术问题：围檩与结构墙为不同时期浇筑的混凝土，后期围檩成为结构墙的一部分，存在两者共同受力是否可靠及交界面如何防水的问题；结构回筑阶段墙体的竖向钢筋无法贯穿支撑体系的围檩，均需要断开，与围檩内预留的钢筋搭接，使得结构钢筋骨架的整体性差，影响结构混凝土浇筑，使结构施工不能连续工作，直接影响施工进度及施工质量。

换斜撑法是指在拆除某道钢筋混凝土水平支撑前，在其下部浇筑、施工大斜撑，斜撑一端支在围护墙(桩)上，另一端支撑在已施工好的结构底板上，以替换水平支撑受力。换斜撑法也存在一定的局限性：斜撑上端支点与底板距离较大时，斜撑长度随之增大，从而影响斜撑作为受压杆的性能，尚需增设立杆提高斜撑的稳定性；斜撑穿过下层已施工好的结构楼板时，需要结构楼板大开洞，待后期拆除斜撑后，再浇注填补，存在不同时期浇筑的混凝土结构共同受力是否可靠的问题；增设一道大斜撑，钢与混凝土等工程材料的用量将大大增加，按工期考虑，不仅增加施工的成本，而且施工进度也会受到较大的影响。

因此，设计出一种既能满足结构内竖向钢筋骨架的整体性要求，不需考虑不同期浇筑施工混凝土的粘结与防水处理，且不需要增设大斜撑及进行局部楼板开洞的施工简便、经济性好的基坑支撑体系及施工方法成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明旨在于提供一种既能满足基坑的有效支撑，又能保证地下结构顺利回筑并提高结构的整体性且降低成本、缩短工期的后拆撑式型钢-钢筋混凝土双围檩支撑体系及施工方法，以满足环境要求较高的超大面积深基坑工程的施工需要。

本发明首先提出一种后拆撑式型钢-钢筋混凝土双围檩基坑支撑体系，包括位于基坑内的围护墙、位于围护墙内侧的多根水平支撑、双围檩，所述双围檩包括固定于所述围护墙上的围檩、固定于所述水平支撑上的围檩；多根水平布置的型钢，排列于围护墙侧的围檩与水平支撑侧的围檩之间；位于围护墙与水平支撑之间的结构墙，结构墙内的竖向钢筋，从型钢与双围檩之间的间隙自下而上穿过。

优选的，该支撑体系还包括包覆于型钢侧面的止水板带，所述止水板带至少环绕型钢一周，且所述止水板带位于所述结构墙内。

优选的，所述型钢两端固定有封板，所述封板分别置于两侧围檩内。

优选的，所述型钢之间的间距大于等于2m。

本发明还提出一种如上所述的后拆撑式型钢-钢筋混凝土双围檩基坑支撑体系的施工方法，包括如下步骤：

步骤(1)，施工围护墙，待其强度达到设计要求后，开挖基坑；

步骤(2)，待基坑内土体至水平支撑设计标高以上，预埋型钢，绑扎钢筋混凝土水平支撑及双围檩内的钢筋，然后支设水平支撑及双围檩的模板，并浇注混凝土，施工型钢、水平支撑及双围檩；

步骤(3)，待步骤(2)中形成的支撑体系的混凝土强度达到设计要求后，进行下层土体开挖；

步骤(4)，施工混凝土基础底板后，回筑地下主体结构，自下而上施工结构柱、墙、梁、板，靠近基坑边的结构墙施工至水平支撑时，将竖向钢筋从型钢以及双围檩之间的间隙由下至上穿过，支设模板后浇注结构墙，结构墙包覆型钢的部分长度；