專利名稱：基坑新型內支撐的施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于地下建筑工程領域，涉及一種基坑支護結構的施工方法，尤其適用于對周邊環(huán)境有較嚴格要求的大面積深基坑工程的施工。
背景技術：
基坑內支撐目前有兩種常用施工形式，一是逆作法(后文中簡稱為B類施工法)，它是施工高層建筑多層地下室和其它多層地下結構的有效方法。如圖1b示出逆作法的橫向內支撐結構12。該類方法用主體結構的橫向梁、豎向立柱做為支撐結構，該支撐不用清除。因其支撐結構既為主體結構梁、柱，所以設計、施工前必須等基坑內主體結構設計滿足要求后方可。由于要先施工結構樁、柱，工程量較大，施工時間較長，成本較高；出坑內土要從密集的結構支撐內挖掏土，出土相當慢且困難；支撐(已施工)結構與后施工結合有一定難度，所以前難后易。相對于逆作法的另一類深基坑支護技術，即通常所說的順作法(后文中簡稱為A類施工法)，同樣也有其優(yōu)勢及弊端:此類施工方法為橫向梁、豎向支撐立柱在施工好相應結構(換撐結構)后要打掉清走的結構形式。如圖1a中示出順作法的橫向內支撐結構11。該類方法無須等基坑內結構設計好，只要支撐立柱不影響后續(xù)結構施工便可施工，且支撐立柱間距較大，對基坑出坑土影響不大，可以縮減基坑支護完成時間，但基坑內的后續(xù)結構施工為了換撐要等待較長時間，而換撐一是有安全隱患；二是打掉原支撐，但這樣又會耽誤施工時間；三是基坑邊如果用地下連續(xù)墻為豎向支撐結構，換撐因內力太大可能破壞該墻體相連接榫頭的整體性、嚴密性，造成今后接頭滲漏，并且產生大量的廢筋，尤其是產生的大量混凝土垃圾，會對環(huán)境造成污染。提前施工基坑搶占出的時間又因后續(xù)結構施工的處理過程而被延誤了，甚至用了更多的時間，故可謂前易而后難。上述兩種基坑支護的施工方法，逆作法的設計人員主要為結構工程師，往往過多顧及結構設計和結構施工，而不懂或顧及`不夠基坑內施工，想追求完美而結果并不完美，甚至會很糟糕。順作法的設計人員則多為巖土工程師，他們大多不懂結構設計、也不管后續(xù)結構施工，自己方便則行；不知道、也不顧忌為后續(xù)施工添多少困難、麻煩、甚至災難?？梢娔壳斑@兩種內支撐設計、施工方式，均存在各自的缺陷，未能全方面的權衡施工過程中的時間、經濟以及環(huán)境因素，尤其是基坑越大、塔樓越多的工況中，此兩種基坑支護的施工方法的弊端越是突出、難以忽略?，F(xiàn)今基坑支護安全、快速、節(jié)省、節(jié)能、環(huán)保的施工原則已成為主流。而今基坑面積越來越大，越來越深，上面兩種常用的內支撐結構形式負面作用、影響也隨之再被放大，再不改革創(chuàng)新對基坑內施工負面影響將越來越大、越來越久。因此，急需一種基坑新型內支撐的施工方法，既區(qū)別于上述基坑支護的施工方法，又能很好的對其各自的優(yōu)點進行吸納、同時克服其弊端的施工方法，使其充分滿足支撐結構的需要，同時又滿足后續(xù)施工方便快捷、考慮環(huán)境因素、資金成本及其它設計、使用的需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服順作法(后文中簡稱為A類施工法)和逆作法(后文中簡稱為B類施工法)在施工中存在的各種缺陷，并綜合利用其各自的優(yōu)點，提供一種方便快捷、同時考慮環(huán)境因素、資金成本及其它設計、使用的需要的新型的基坑新型內支撐的施工方法，尤其適合于大面積基坑的支護以及高層建筑多層地下室和其它多層地下結構的有效基坑支護施工方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種基坑新型內支撐的施工方法，其包括以下施工步驟:S1、通過設計、施工，將原有橫向內支撐梁轉化成變形支撐梁，作為主體結構梁和/或主體結構板和/或主體結構柱的部分結構；S2、在與所述變形支撐梁相關、相連的主體結構施工滿足相關要求后，用與所述變形支撐梁相連的主體結構對所述變形支撐梁進行換撐；S3、拆除所述變形支撐梁的豎向支撐立柱。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在所述步驟SI中，所述變形支撐梁與所述主體結構板的高度關系為:
所述變形支撐梁的梁面與所述主體結構板的板面同高、和/或所述變形支撐梁的梁面低于所述主體結構板的板面、和/或所述變形支撐梁的梁面低于所述主體結構板的底面，也就是說，變形支撐梁的局部梁面會出現(xiàn)上述任一種情況，從而對于變形支撐梁整體而言可能會產生上述一種情況、兩種情況或三種情況均產生。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在所述步驟SI中，所述變形支撐梁與所述主體結構梁的高度關系為:所述變形支撐梁的梁底高于所述主體結構梁的底面、和/或所述變形支撐梁的梁底與所述主體結構梁的底面同高、和/或所述變形支撐梁的底面低于所述主體結構梁的底面，也就是說，變形支撐梁的局部梁底會出現(xiàn)上述任一種情況，從而對于變形支撐梁整體而言可能會產生上述一種情況、兩種情況或三種情況均產生。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在步驟SI中，所述變形支撐梁包括主梁和次梁；其中，所述主梁和次梁與主體結構梁之間的平面關系包括:直交、斜交、部分疊交和疊交；根據(jù)所述主體結構梁的連接需要，在所述變形支撐梁與所述主體結構梁相結合的位置，根據(jù)結構梁連接需要預留相應的水平插筋和/或埋設鋼筋連接器和/或埋設鋼板備梁筋焊接和/或留水平小管等，以便于主體梁筋穿插連接。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在設計、施工所述變形支撐梁的過程中，對于所述變形支撐梁與主體結構立柱相結合的位置，采用環(huán)形結構和/或菱形結構改變所述變形支撐梁經過所述主體結構立柱時的傳力路徑；或者根據(jù)所述主體結構立柱的連接需要，在所述變形支撐梁與所述主體結構立柱相結合的位置預埋施工好上下、左右相應的插筋和/或鋼筋連接器和/或插件和/或插孔和/或勁鋼柱預埋件、預留混凝土澆注口或孔。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，所述豎向支撐立柱包括臨時豎向支撐立柱，所述臨時豎向支撐立柱用于減小所述變形支撐梁的變形撓度；或所述豎向支撐立柱為腳手架鋼管及其扣件；或所述豎向支撐立柱為在超過兩層樓高進行支撐時用于拉接的鋼筋或鋼絲繩。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，施工主體結構梁和主體結構板時，保留位于所述豎向支撐立柱附近的空隙，待所述步驟S3完成后，再施工所述豎向支撐立柱附近的主體結構梁和主體結構板。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在所述基坑頂部不高于±0.00部位施工頂部支撐，以通過豎向懸臂支撐下部基坑土力。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在所述基坑頂部預埋豎向連接物件。在本發(fā)明所述的基坑新型內支撐的施工方法中，在所述基坑頂部，用土釘或錨桿支撐邊土。實施本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法，具有以下有益效果:本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法(后文中簡稱為C類施工法)，由于在施工完成后，施工的橫向支撐梁結構，轉化為水平變形支撐梁，不影響今后使用功能，故在主體結構施工完成后，無須拆除該水平變形支撐梁，而是將其保留，轉化為主體結構梁和/或結構板和/或結構柱、墻的一部分，同時又滿足受力要求和施工條件的需要。在此基礎上，本發(fā)明的內支撐施工方法，能很好的對現(xiàn)有的A類施工法與B類施工法的優(yōu)點進行吸納，滿足現(xiàn)有基坑內支撐技術的所有特點和功能，同時又克服其各自的弊端和缺陷；這樣的施工方式，使其既滿足支撐和相關主體結構的需要，又滿足后續(xù)施工方便快捷、同時考慮環(huán)境因素、資金成本及其它設計、使用的需要，是一種從綜合角度上衡量，經濟效益更為突出，同時全面考慮了環(huán)境問題和施工操作難易的基坑新型內支撐的施工方法。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:·
圖1a-圖1c為順作法、逆作法和本發(fā)明的基坑新型內支撐施工方法中的內支撐結構的比較示意圖；圖2a-圖2c分別為圖1a-圖1c中A-A截面的豎向局部側剖面圖；圖3為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中的變形支撐梁與后施工的主體結構梁直交示意圖；圖4為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁的主梁直交、次梁與主體結構梁/柱在平面上斜交或部分疊交的示意圖；圖5為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁的主梁與主體結構梁/柱在平面上斜交或部分疊交或疊交的示意圖；圖6為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁用環(huán)形結構繞過立柱進行傳力的示意圖；圖7為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁用菱形結構繞過立柱進行傳力的示意圖；圖8為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁的預埋結構柱中的勁鋼柱不意圖；圖9為本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法中變形支撐梁的部分預埋結構柱中的勁鋼柱不意圖；圖10為圖1c中B-B截面的橫向局部剖面圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。如圖1a至圖1c所示，為順作法(A類施工方法)、逆作法(B類施工方法)和本發(fā)明的基坑新型內支撐施工方法(C類施工方法)中的內支撐結構的比較示意圖，在此，內支撐結構包括橫向內支撐結構和豎向內支撐結構。其中，在圖1a中的粗線部分表示A類施工方法的內支撐結構剩余的虛線部分則為B類和C類的內支撐結構，用于進行比較區(qū)分；在圖1b中的粗線部分表示B類施工方法的內支撐結構，剩余的虛線部分則為A類和C類的內支撐結構，用于進行比較區(qū)分；在圖1c中的粗線部分表示C類施工方法的內支撐結構，剩余的虛線部分則為B類和A類的 內支撐結構，用于進行比較區(qū)分。具體的標號分別表示:A類施工方法的橫向內支撐結構11，B類施工方法的橫向內支撐結構12，本發(fā)明的C類施工方法的橫向內支撐結構13，以及三類施工方法同共的基坑邊豎向支撐結構16。如圖1a所示的A類施工方法的豎向支撐立柱14a和本發(fā)明的C類施工方法的豎向支撐立柱14c多為鋼結構，14b為B類施工方法的豎向支撐立柱。圖2a至圖2c分別為圖1 Ia-圖1c中A-A處的豎向局部側面剖面示意圖。圖2a中示出A類施工方法的橫向內支撐結構11的剖面示意圖(加粗線部分)，該類方法的橫向內支撐結構11，在施工好主體結構、并且已滿足對此橫向支撐結構進行換撐的條件之后，均要拆除。基坑的支撐內力主要在橫向方向上，所以橫向內支撐梁作為主要支撐，豎向支撐立柱作為輔助支撐。因此，橫向內支撐梁的工程量與輔助支撐的豎向支撐立柱相比要大許多倍，拆除該橫向內支撐梁負面影響相當大(A類施工方法由于拆除該橫向內支撐梁所產生負面影響已在背景技術中詳述，在此不再累述)。本發(fā)明的技術核心，正是出于以上考慮，為了免于該橫向內支撐梁的拆除工作，選擇盡量將其融入或隱藏于今后施工的主體結構中，即通過設計、施工，將原有橫向內支撐梁轉化為變形支撐梁，用以作為主體結構梁和/或主體結板和/或主體結構柱、墻的部分結構。與原有的A類施工方法相比，本發(fā)明的C類施工方法，最大的區(qū)別在于，該變形支撐梁在施工好主體結構之后，不影響今后使用功能，無須拆除。本領域技術人員均知，橫向內支撐結構的橫截面尺寸通常較大，往往大于主體結構梁的截面尺寸，不對其進行變形，則可能影響地下室等的使用空間，因此要對其橫截面尺寸進行調整。其梁高最好要小于主體結構梁高，其次是與主體結構梁高相同，最次可高于結構梁高(前提是不能影響地下室使用空間，有的設計為無梁板)。變形支撐梁的內支撐力又不能小于原設計要求，故在設計中采用的變形支撐梁要么加大橫向截面尺寸、要么減小豎向截面尺寸，或者提高混凝土標號同時減少該變形支撐梁的截面尺寸，又或者二合一，綜合考慮，滿足結構空間需要即可。由于本發(fā)明中使用的橫向內支撐梁，是在原有施工方式中采用的橫向內支撐梁的基礎上做了變形設計，故在本發(fā)明中通稱為“變形支撐梁”。這里的主體結構包括主體結構柱、主體結構剪力墻、主體結構梁和主體結構板等，為敘述方便，在后文中，主體結構柱、主體結構剪力墻統(tǒng)稱為主體結構柱。由于主體結構梁、板標高同一層變化有限或無變化，而變形支撐梁要滿足支撐需要往往需要起拱且有換撐變形，該梁面、梁底標高同一層同一梁變化的可能性都較大，但要把它控制在允許的范圍。
圖2b中的加粗線部分示出B類施工方法的豎向支撐立柱14b，在B類施工方法中，豎向支撐立柱14b作為主體結構立柱使用(多為鋼筋混凝土結構)，而A類施工方法的豎向支撐立柱14a及本發(fā)明的C類施工方法的豎向支撐立柱14c (多為鋼結構)，在最后將拆除(圖2a、圖2c中所示)。本領域的技術人員熟知內支撐結構中的豎向支撐立柱多為鋼結構，橫向內支撐多為鋼筋混凝土結構。而今后的永久豎向結構是最重要的，尤其高層和超高層。不得因為該橫向內支撐要變化為主體結構的梁、板、柱的原因而造成負面影響，所以不能像B類施工法那樣，保留內支撐結構中的豎向支撐立柱14b，將其轉化為主體結構立柱(除非，主體結構立柱中的非主體結構立柱與內支撐結 構中的豎向支撐立柱正好疊交，并且該豎向支撐立柱承載力大于該非主體結構立柱，此類情況極少，本發(fā)明不探討)。本發(fā)明的C類施工方法，對于橫向內支撐，即本發(fā)明的變形支撐梁，在與各個變形支撐梁相關、相連的主體結構施工滿足相關要求后，用與該變形支撐梁相連的主體結構梁和/或主體結構板和/或主體結構柱(這里的主體結構柱是指主體豎向結構的柱和/或剪力墻)對其進行換撐；對于豎向支撐，在主體結構施工大致完成后，拆除該變形支撐梁的豎向支撐立柱14c相當容易且工程量不大，拆除下來的豎向支撐立柱14c由于多為鋼材，因此還可重復使用，也可以廢物回收。另外應當指出，對于邊角處的橫向內支撐梁，在沒有豎向支撐的情況下可直接轉化為主體結構梁、板或者主體結構立柱的部分，前提條件是不能影響后續(xù)施工和結構功能。1、變形支撐梁與主體結構板和主體結構梁的高度關系:11、變形支撐梁與主體結構板的高度關系:如圖2c中的加粗線部分所示，為本發(fā)明的C類施工方法的橫向內支撐梁結構的剖面示意圖；相應地，其余的虛線部分為A類及B類施工方法的橫向內支撐梁結構，在此用于作比較說明。圖中標號23處為后施工的主體結構梁的梁及其相應的梁板的剖面示意圖。在本發(fā)明的步驟SI中，對于該變形內支撐梁的設計中，充分考慮了上述因素，設計的變形支撐梁與主體結構板最終形成的高度關系大致有以下幾種處理形式:a、變形支撐梁22u的梁面與主體結構梁23的板面同高；b、變形支撐梁22v的梁面低于主體結構梁23的板面；C、變形支撐梁22w的梁面低于主體結構梁23的底面。對于第一種情況，要預留好板筋(圖2c中20u所示)，必要時還應施工該梁附近板的混凝土。這種做法即直接化變形支撐梁為主體結構板的一部分。第二種情況，同樣要預留好板底筋(圖2c中20v所示)。第三種情況，則無需留結構板水平鋼筋，但要注意與板的整體性連接。一般情況后兩種情況主要考慮以后與結構板施工的水平平整度處理問題，其中第二類使用得要多些，第三類少用或不用。第一種情況即直接化變形支撐梁22u為主體結構梁23的梁板部分；后兩種情況可謂間接化變形支撐梁22v為主體結構梁23的梁板，或是將變形支撐梁22w隱藏于主體結構梁23的梁板中。如果變形支撐梁很長很特殊，在同一梁上三種情況可能同時使用。12、變形支撐梁22的梁底與主體結構梁23的梁底的高度關系:在本發(fā)明的步驟SI中，對于該變形支撐梁22的設計中，充分考慮了上述因素，設計的變形支撐梁22的梁底與主體結構梁23的梁底的高度關系大致有以下幾種處理形式(自上而下在圖2c中均有表示):a、變形支撐梁22u的梁底高于主體結構梁23的底面；b、變形支撐梁22v的梁底與主體結構梁23的底面同高；C、變形支撐梁22w的底面低于主體結構梁23的底面(前提是不影響使用空間)。由于結構梁的多樣多變性，加之變形支撐梁的變化，以上三種情況可能單獨出現(xiàn)，也可能同時出現(xiàn)。綜上所述，變形支撐梁22與主體結構梁23的梁和梁板的高度關系是復雜的。2、變形支撐梁的主梁、次梁分別與未來將要施工的主體結構梁23和主體結構立柱25之間的平面關系(具體參見圖3 5):變形支撐梁包括主梁和次梁。其中，主梁用于傳遞水平支撐內力，次梁則用于對主梁傳遞內力的穩(wěn)定性、安全性等起保證作用。通常，主梁傳遞的內力較大，確保其完整性、安全性，是設計中首當其沖應考慮的問題。因而，結構設計施工時，該變形支撐梁的主梁、次梁所在平面與結構主梁所在平面，最好均不重合，相交處為直角最好，即“直交”的情況，其次是斜交，最次是部分疊交和疊交。該變形支撐梁與結構主梁所在平面相交部分為今后的結構主梁已提前施工的部分。如果已滿足今后的結構主梁的功能要求則不對該部分進行處理，否則要進行相應處理滿足該段梁的功能要求。這種做法平面好似B類施工法，其實更似A類施工法，只是內支撐梁變形、支撐位置變化而已。B類施工法要求設計、施工的梁板柱均為有用的主體結構。而C類施工法選擇盡量將其融入或隱藏于今后施工的主體結構中，并不在乎其在今后主體結構中有效使用有多大比例。所以下面:21、最好的情況，如圖3所示，其中的23為后施工的主體結構中的主體結構梁。圖3中為本發(fā)明C類施工方法中，變形支撐梁的主梁31e所在平面與主體結構梁23直交、變形支撐梁的次梁32e所在平面與主體結構梁23直交的情況。22、其次，如圖4所示，該變形支撐梁的主梁31f所在平面與主體結構梁23所在平面直交，變形支撐梁的另一次梁32f所在平面與主體結構梁23所在平面斜交，又一次梁32h所在平面與主體結構立柱25、主體結構梁23所在平面部分疊交。由于次梁所受壓力或拉力較小，最好的處理方法為:一是用結構梁筋做次梁(假如鋼筋不夠增加鋼筋)，不澆混凝土，對后續(xù)施工結構影響少；二是該梁不滿足所需剛度要求，留出柱頭區(qū)域，其余部分梁澆筑混凝土 ；三是預留柱頭上下部分連接筋或連接件或澆筑口(孔)等在滿足施工及設計需要的情況下澆筑該梁混凝土(第三種方法通常不建議采用)。方法一為最優(yōu)方案，但在實際施工中，往往無法徹底實現(xiàn)，所以還必須根據(jù)實際情況來選擇。次梁單獨設計施工的可能性最大，如果對后續(xù)土方、主體結構施工無負面影響當然按上面最好做法綁扎好相關主體(全部或部分)梁筋甚至板筋等，減少后續(xù)施工麻煩。更多情況下的做法則是與變形支撐梁的主梁、次梁連接處根據(jù)結構梁連接需要預留相應的水平插筋或和埋設鋼筋連接器或和埋設鋼板備梁筋焊接或和留水平小管等，便于連接主體梁筋穿插連接。23、最次的情況，如 圖5所示，該變形支撐梁的主梁31g所在平面與主體結構梁23、主體結構立柱25斜交、部分疊交；另一主梁31h所在平面與主體結構立柱25、主體結構梁23疊交；變形支撐梁的次梁32i所在平面與主體結構梁23、主體結構立柱25斜交；另一次梁32j所在平面與主體結構立柱25疊交。
無論是變形支撐梁，還是主體結構梁，均必須確保其受力安全性，但先要確保變形支撐梁的主梁，同時必須創(chuàng)造滿足后續(xù)施工的主體結構梁的安全性條件。具體做法可參考上述第22點中的做法，也可參考后面關于處理變形支撐梁與主體結構立柱的關系的作法。3、變形支撐梁與主體結構立柱的關系:最次的情況是在地下室結構豎向承力系統(tǒng)中，由于該承力系統(tǒng)中包括柱和墻，其復雜性、多變性難免導致變形支撐梁會與之直交、斜交、部分疊交和疊交的情況，尤其是變形支撐梁的主梁。因此要采取回避或相融的處理方式，無論何方法，均要在確保豎向結構受力要求的情況下方可采用。具體做法如下:31、所謂回避，就是對于經過該區(qū)域的變形支撐梁施工新的結構以保持其完整性。如用環(huán)形結構、菱形結構、及其它相應結構轉換，改變變形支撐梁傳遞的內力經過豎向結構的路徑，從而消除其對豎向結構的直接受力影響。具體如圖6和7所示。在圖6中，61所示的虛線部分，為變形支撐梁的原傳力路徑，由于其經過主體結構立柱25，故采用環(huán)形結構繞過主體結構立柱25，進行傳力。在圖7中，情況與圖6類似，虛線部分71為變形支撐梁的原傳力路徑，采用菱形結構繞過主體結構立柱25，進行傳力。32、而所謂相融的處理方式是指，對于局部一些變形支撐梁的傳力需要，經過的豎向結構可采取一定的技術手段，使該部分既滿足前期基坑施工中支撐結構的需要，又滿足后續(xù)施工的豎向主體結構承力及其它設計、施工、使用需要。具體作法:定好位，預埋施工好上下、左右(當豎向結構僅局部與變形支撐梁相交時才會有左右預埋情況產生)相應的插筋或和鋼筋連接器或和插件或和插孔或和勁鋼柱預埋件(圖中的84可表示以上任一物件)、根據(jù)施工需要預留混凝土澆注口或孔85等，相連接部位、部件、材料必須滿足設計、施工所需要求。如圖8和9所示，為變形支撐梁的預埋結構柱中的勁鋼柱41示意圖，圖8中是預埋了完整的勁鋼柱41u，圖9中預埋了非完整的勁鋼柱41v，其中的標號94處為水平插筋。不然宜根據(jù)設計需求，如果需要加大豎向結構構件及相關連接件規(guī)格、尺寸滿足其需要。尤其對勁鋼柱連接件要根據(jù) 主體結構立柱25與變形支撐梁的位置關系。如果主體結構立柱被包于變形支撐梁中，勁鋼柱必須截一整段預埋于變形支撐梁中，其長度必須滿足后續(xù)施工連接等需要——為變形支撐梁厚度加其上下長度(高度)。如果主體結構立柱部分被包于變形支撐梁中，勁鋼柱可參考上面做法；也可僅預埋被包于變形支撐梁中的部分勁鋼柱，必須預埋出變形支撐梁外以后與其另一部分連接(焊接)，該突出變形支撐梁外的部分長度、規(guī)格、尺寸必須滿足設計、施工要求。勁鋼柱所在的主體結構立柱所需的相關豎筋與箍筋預埋、預留變形支撐梁中也必須滿足相關要求。注意，這里的勁鋼柱是特指柱中所有用鋼材加工為鋼柱的結構的統(tǒng)稱，在示意圖8中所示的僅為其中一種情況。4、另外，在施工過程中，對于變形支撐梁及其之間的變形問題，也有相應的解決辦法，具體如下:由于原有橫向支撐梁厚度變小，成為本發(fā)明中的變形支撐梁，并作為后施工的主體結構梁梁和/或主體結構板使用，豎向剛度變小，加之豎向支撐間距一般較大，因而繞度變大。又由于變形支撐梁的水平軸力本身較大，加之基坑內施工挖土機、車輛等機械運行、可能的石方爆破等，會產生振動，加大其繞度，從而可能使變形支撐梁的水平軸力轉變成該梁的水平剪切力，因而導致變形支撐梁被破壞的可能性增大?？刂评@度、防止支撐梁被破壞，保證基坑安全就顯得十分重要和必要。
首先應根據(jù)設計。如果變形支撐變形梁厚度滿足安全支撐要求，則不必考慮輔助措施；如果不滿足則需采用輔助措施:即水平方向上加大輔助次梁的剛度，尤其在豎向支撐柱間增加對變形支撐梁的約束，減小其繞度；并在土方施工中控制施工順序，使變形支撐梁所承軸力有序地由小變大，并制定嚴密的監(jiān)控方案進行監(jiān)控，如有異常，馬上有效處理。所謂在豎向支撐柱間增加變形支撐梁的約束，是指在豎向上對變形支撐梁增加向上的支撐力和向下的壓力，減小該變形支撐梁的上下變形量(繞度)，確保該變形支撐梁的安全，從而確保該基坑內支撐及基坑的安全。具體做法較多。由于僅要求控制其豎向繞度，因而并不需要很大的支撐力，在此處設置的支撐立柱稱為臨時豎向支撐立柱，用于減小變形支撐梁的變形撓度。臨時豎向支撐材料首選腳手架的鋼管及其扣件即可。上頂變形支撐梁，下支撐在基坑底土上。如果變形支撐梁不止一層，可先下支撐在下層變形支撐梁上，如此重復，直至下支撐在基坑底土上。但要控制上下支撐的相互影響。只要有兩層以上的變形支撐梁，上下之間才有可能相互拉緊，材料可用鋼筋、鋼管、鋼絲繩等。通過適度的頂壓，控制好變形支撐梁上下變形撓度。而使用的材料用后可在工地重復使用。此外還應指出，對于超過兩層的豎向支撐立柱，可采用鋼筋或鋼絲繩進行拉接。5、對于豎向支撐立柱的拆除與主體結構的施工問題:拆除變形支撐梁的豎向支撐立柱時，在與變形支撐梁相關、相連的主體結構施工要滿足相關要求——換撐和主體結構均要安全后，才能對變形支撐梁進行換撐。此時變形支撐梁相關、相連的 主體結構施工可能完成，也可能未全部完成。由于支撐系統(tǒng)可能很復雜，拆除支撐立柱的條件也可能不一樣；所以只要該支撐立柱區(qū)域的拆除條件滿足要求，即可實施該區(qū)支撐立柱的拆除，直至所需拆除部分拆除完畢。拆除變形支撐梁的豎向支撐立柱，變形支撐梁必定向下變形，離豎向支撐立柱越近的部位，向下變形越大。所以在處理該部位混凝土施工時要慎重。如果該處支撐結構在施工時，其四周結構梁已施工混凝土，在拆除豎向支撐立柱前施工結構板混凝土問題不大，不急于施工更好。若非上述情況，則施工主體結構梁和主體結構板時，保留位于該豎向支撐立柱附近的空隙，其附近的混凝土等拆除豎向支撐立柱后再施工為宜。這樣做，既可降低因拆除豎向支撐向下變形對結構板的內應力，又可控制板面平整度。6、變形支撐梁(板)的多余部分的處理工序。復雜的基坑地下室，少量變形支撐梁難免可能會影響豎向通行，對該部分的支撐結構，在其完成支撐任務后適時清除。有的地下室為錯層結構，清除的工程量會加大。無論如何，少清除總比全清除要好。7、基坑頂部支撐的處理。從圖1可以看出，該新型內支撐是從負一層開始支撐的?；铀闹芮闆r是復雜的，結構設計必須滿足建筑使用功能等要求，所以地下負一層離基坑頂?shù)母叨仁遣淮_定的，所以圖1對頂部支撐而言只是一種理想狀態(tài)?；铀闹芮闆r不同、對內支撐的要求不同，為處理此問題根據(jù)相關要求，有三種處理方法:1、用A類施工法的內支撐，用后打掉清除。這是舊法。如果該內支撐影響后續(xù)主體結構的豎向結構施工，參考前面做法，B-B截面為上部截面圖，如圖10其中101做法預埋豎向連接物件，滿足結構施工。2、如圖10中102做法，用土釘或錨桿支撐邊土。3、如圖10中103，用C類施工法的進行頂部支撐，直接在不高于±0.00先懸空或部分懸空施工內支撐(用C類方法施工)，該支撐高于所有或部分基坑邊，通過豎向懸臂支撐下部基坑土力。對于第2、3種方法，下部內支撐應根據(jù)實際情況調整相應支撐高度，滿足系統(tǒng)需要。通過以上的描述，本發(fā)明的技術方案的優(yōu)點便清楚明了，對于A類施工法(“順作法”)來說講，本發(fā)明的C類施工方法采用的技術方案，其有益效果在于:沒有平面換撐，就沒有換撐時清除支撐的安全性問題，也就沒有混凝土垃圾對環(huán)境的污染問題；如果外墻用地下連續(xù)墻，就沒有對其接頭整體性、嚴密性的負面影響問題。而且有的地下室需要抗浮設計，留下的支撐變形梁可減少設計抗浮力。當然，由于支撐變形梁和結構梁板柱相交處存在承力變換，所以該處的設計、構造、用材用料、施工等必須滿足其功能。對于B類施工法，雖然其豎向支撐無需拆除，而本發(fā)明的C類施工方法，豎向支撐要拆掉，為滿足撐該變形支撐梁的受力，還要加大主梁結構配筋(因為梁板荷載增加)，然而B類施工法的那些優(yōu)勢是更多、更大的工期、質量、成本換來的。相較之下，本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法，其有益效果在于:由于在施工完成后，無須拆除變形支撐梁，而是將其保留，轉化為主體結構梁和/或結構板的一部分，同時又滿足受力要求和施工條件的需要。在此基礎上，本發(fā)明的內支撐施工方法，能很好的對現(xiàn)有的A類施工法與B類施工法的優(yōu)點進行吸納，滿足現(xiàn)有基坑內支撐技術的所有特點和功能，同時又克服其各自的弊端和缺陷；這樣的施工方式，使其既滿足支撐結構的需要，又滿足后續(xù)施工方便快捷、同時考慮環(huán)境因素、資金成本及其它設計、使用的需要，是一種從綜合角度上衡量，經濟效益更為突出，同時全面考慮了環(huán)境問題和施工操作難易的基坑新型內支撐的施工方法。從綜合因素上考慮權衡，將優(yōu)勢放大化，同時回避影響施工的大方向上的問題，是以小的代價換回了大的利益。尤其是基坑越大，塔樓越多，本發(fā)明的優(yōu)勢越明顯。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā) 明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，包括以下施工步驟: 51、通過設計、施工，將原有橫向內支撐梁轉化成變形支撐梁，作為主體結構梁和/或主體結構板和/或主體結構柱的部分結構； 52、在與所述變形支撐梁相關、相連的主體結構施工滿足相關要求后，用與所述變形支撐梁相連的主體結構對所述變形支撐梁進行換撐； 53、拆除所述變形支撐梁的豎向支撐立柱。
2.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在所述步驟SI中，所述變形支撐梁與所述主體結構板的高度關系為: 所述變形支撐梁的梁面與所述主體結構板的板面同高、和/或所述變形支撐梁的梁面低于所述主體結構板的板面、和/或所述變形支撐梁的梁面低于所述主體結構板的底面。
3.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在所述步驟SI中，所述變形支撐梁與所述主體結構梁的高度關系為: 所述變形支撐梁的梁底高于所述主體結構梁的底面、和/或所述變形支撐梁的梁底與所述主體結構梁的底面同高、和/或所述變形支撐梁的底面低于所述主體結構梁的底面。
4.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在步驟SI中，所述變形支撐梁包括主梁和次梁；其中，所述主梁和次梁與主體結構梁之間的平面關系包括:直交、斜交、部分疊交和疊交；根據(jù)所述主體結構梁的連接需要，在所述變形支撐梁與所述主體結構梁相結合的位置，根據(jù)結構梁連接需要預留相應的水平插筋和/或埋設鋼筋連接器和/或埋設鋼板備梁筋焊接和/或留水平小管等，以便于主體梁筋穿插連接。
5.如權利要求2所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在設計、施工所述變形支撐梁的過程中，對于所述變形支撐梁與主體結構立柱相結合的位置，采用環(huán)形結構和/或菱形結構改變所述變形支撐梁`經過所述主體結構立柱時的傳力路徑；或者根據(jù)所述主體結構立柱的連接需要，在所述變形支撐梁與所述主體結構立柱相結合的位置預埋施工好上下、左右相應的插筋和/或鋼筋連接器和/或插件和/或插孔和/或勁鋼柱預埋件、預留混凝土燒注口或孔。
6.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，所述豎向支撐立柱包括臨時豎向支撐立柱，所述臨時豎向支撐立柱用于減小所述變形支撐梁的變形撓度；或所述豎向支撐立柱為腳手架鋼管及其扣件；或所述豎向支撐立柱為在超過兩層樓高進行支撐時用于拉接的鋼筋或鋼絲繩。
7.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，施工主體結構梁和主體結構板時，保留位于所述豎向支撐立柱附近的空隙，待所述步驟S3完成后，再施工所述豎向支撐立柱附近的主體結構梁和主體結構板。
8.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在所述基坑頂部不高于±0.00的部位施工頂部支撐，以通過豎向懸臂支撐下部基坑土力。
9.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在所述基坑頂部預埋豎向連接物件。
10.如權利要求1所述的基坑新型內支撐的施工方法，其特征在于，在所述基坑頂部，用土釘或錨桿支撐邊土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基坑新型內支撐的施工方法，其包括以下步驟通過設計、施工，將原有橫向內支撐梁轉化成變形支撐梁，作為主體結構梁和/或板和/或柱的部分結構；在與所述變形支撐梁相關、相連的主體結構施工滿足相關要求后，用與所述變形支撐梁相連的主體結構對所述變形支撐梁進行換撐；拆除所述變形支撐梁的豎向支撐立柱。本發(fā)明的基坑新型內支撐的施工方法，既滿足支撐結構的需要，又滿足后續(xù)施工方便快捷、同時考慮環(huán)境因素、資金成本及其它設計、使用的需要，是一種從綜合角度上衡量，經濟效益更為突出，同時全面考慮了環(huán)境問題和施工操作難易的基坑新型內支撐的施工方法。
文檔編號E02D17/04GK103243722SQ20121003149
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權日2012年2月13日
發(fā)明者鄭鴻彰 申請人:鄭鴻彰