一种基坑围护结构应力施加装置及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，具体是一种基坑围护结构的施工方法。

背景技术：

在经济建设不断深化的大环境下，基坑围护是很多工程必不可少的内容，如何快速优质的完成基坑工程施工是各个工程需要重点研究的问题。很多基坑工程涉及对围护结构施加水平应力以增强基坑围护体的稳定性能，目前大部分的基坑都采用在基坑内侧预加应力的方法，在基坑内侧对围护体预加应力主要通过水平支撑体结合支顶装置（如液压千斤顶等进行），但对于工期紧迫的工程建设，如果设计内容出现围护结构内侧的水平支撑，即意味着无论是土方开挖或者是工程结构主体施工速度与效率都大大降低，存在抢工期措施成本大等问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种在基坑周边具有一定的可操作空间距离，具备施工锚桩的条件下，设置在基坑围护结构外侧的应力施加装置，在不设内支撑的情况下根据围护体的变形情况调节施加在围护体上的应力，进行一定幅度的围护体变形控制，确保基坑施工环境安全便捷；

本发明的另一目的在于提供一种上述应力施加装置的施工方法。

技术方案：本发明所述基坑围护结构应力施加装置，包括作为基坑防护的围护体、埋设在围护体外侧的若干锚桩，以及将各锚桩与围护体联结的张拉绳系；所述张拉绳系包括拉力调节装置，通过所述拉力调节装置调节所述锚桩施加在所述围护体上的应力。

本发明进一步优选地技术方案为，所述张拉绳系包括若干钢丝绳和安装在各钢丝绳上的花篮螺栓，所述钢丝绳将围护体和若干锚桩联结为一体，所述花篮螺栓张拉收紧所述钢丝绳，调节所述锚桩施加在所述围护体上的应力。

优选地，所述围护体由埋设在所述基坑外侧的钢板桩组成，各钢板桩咬合连接。

优选地，组成所述围护体的各钢板桩通过槽钢联结为整体，所述槽钢位于所述钢板桩距顶端25~35cm处。

优选地，相邻两锚桩之间间距为5~8m，各锚桩之间通过槽钢进行联结。

本发明所述基坑围护结构应力施加装置的施工方法，包括如下步骤：

（1）实施围护体：首先对围护体施工场地进行平整，钢板桩打拔设备进场组装及报验；对设计钢板桩打设位置进行测量放样，将桩位采用灰线及定位点标识清晰；按设计及方案要求进行钢板桩打设，各钢板桩采用咬合连接法相互连接组成围护体；

（2）实施围护体联结：在钢板桩顶以下25~35cm处，采用槽钢将围护钢板桩进行联结，联结方法采用焊接法，每根钢板桩必须和槽钢进行有效接触；

（3）打设锚桩组：在围护体外侧打设锚桩，相邻两个锚桩之间间距5~8m；

（4）实施锚桩组联结：采用与步骤（2）相同的联结方法，将各锚桩也进行联结；

（5）实施张拉绳系：用张拉绳系将锚桩组与围护体进行联结，联结施工完成后进行张拉绳系的张拉收紧，对围护体施加应力；

（6）围护体变形观测、张拉绳系施加应力控制变形：在张拉绳系张拉收紧后进行土方开挖，土方开挖前及土方开挖过程中对钢板桩顶进行桩顶位移监测，在钢板桩位移速率偏大时，调整张拉绳系的应力以使得围护体迅速趋于稳定状态；

（7）应力施加装置拆除：主体结构施工验收合格且基坑回填完毕，先释放张拉绳系施加的应力，再进行拆除及钢板桩、锚桩拔出。

作为优选，钢板桩打设位置与主体结构外轮廓之间具有间距，便于主体结构施工。

作为优选，钢板桩位明确后，对钢板桩打设位置进行管线及地下障碍物探挖，对相关管线进行排查、改迁及相邻管线加固保护。

作为优选，钢板桩或锚桩由于打设定位偏差造成钢板桩或锚桩不能与槽钢接触时，应设置辅助嵌件，保证联结可靠。

作为优选，所述张拉绳系包括若干钢丝绳和安装在各钢丝绳上的花篮螺栓，所述钢丝绳将围护体和若干锚桩联结为一体，所述花篮螺栓张拉收紧所述钢丝绳，调节所述锚桩施加在所述围护体上的应力；钢丝绳及花篮螺栓规格根据基坑设计受力情况及土质情况进行选定。

有益效果：本发明的基坑围护结构应力施加装置和施工方法在基坑周边具有一定的可操作空间距离，具备施工锚桩的条件下，设置可调节应力的张拉绳系将锚桩与围护体联结，在不设内支撑的情况下根据围护体的变形情况通过张拉绳系调节施加在围护体的应力，进行一定幅度的围护体变形控制，在施工过程中，可使基坑内作业环境安全便捷，大大提高基坑土方开挖与结构施工速度，提高工作效率，缩短工期，同时，施加应力成本小操作简便，提升经济效益。

附图说明

图1为本发明所述基坑围护结构应力施加装置的结构示意图；

图2为本发明所述基坑围护结构应力施加装置的施工平面图；

图3为本发明所述基坑围护结构应力施加装置的施工流程图；

图中，1-锚桩、2-围护体、3-花篮螺栓、4-钢丝绳、5-槽钢。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种基坑围护结构应力施加装置，包括作为基坑防护的围护体2、埋设在围护体2外侧的若干锚桩1，以及将各锚桩1与围护体2联结的张拉绳系。

围护体2由埋设在基坑外侧的钢板桩组成，各钢板桩咬合连接。组成围护体2的各钢板桩通过槽钢5联结为整体，槽钢5位于钢板桩距顶端30cm处。

相邻两锚桩1之间间距为6m，各锚桩1之间通过槽钢5进行联结。

张拉绳系包括若干钢丝绳4和安装在各钢丝绳上4的花篮螺栓3，钢丝绳4将围护体2和若干锚桩1联结为一体，花篮螺栓3张拉收紧钢丝绳4，调节锚桩1施加在围护体2上的应力。

上述基坑围护结构应力施加装置的施工方法，包括如下步骤：

（1）实施围护体：首先对围护体2施工场地进行平整，钢板桩打拔设备进场组装及报验；对设计钢板桩打设位置进行测量放样，将桩位采用灰线及定位点标识清晰；钢板桩打设位置与主体结构外轮廓必须考虑合理间距，以便主体结构施工；钢板桩位明确后，对钢板桩打设位置进行管线及地下障碍物探挖，对相关管线进行排查、改迁及相邻管线加固保护；按设计及方案要求进行钢板桩打设，各钢板桩采用咬合连接法相互连接组成围护体2；

（2）实施围护体联结：在钢板桩顶以下30cm处，采用槽钢5将围护钢板桩进行联结，联结方法采用焊接法，每根钢板桩必须和槽钢5进行有效接触，由于打设定位偏差造成钢板桩不能与槽钢5接触的部位应设置辅助嵌件；

（3）打设锚桩组：在围护体外侧打设锚桩1，相邻两个锚桩1之间间距6m；

（4）实施锚桩组联结：采用与步骤（2）相同的联结方法，将各锚桩1也进行联结，由于打设定位偏差造成锚桩1不能与槽钢5接触的部位应设置辅助嵌件；

（5）实施张拉绳系：进行钢丝绳4及花篮螺栓3的安装及张拉收紧，用钢丝绳4将锚桩1与围护体2进行联结，联结施工完成后通过花篮螺栓3进行张拉绳系的张拉收紧，对围护体2施加应力；钢丝绳4及花篮螺栓3规格根据基坑设计受力情况及土质情况进行选定；

（6）围护体变形观测、张拉绳系施加应力控制变形：在张拉绳系张拉收紧后进行土方开挖，土方开挖前及土方开挖过程中对钢板桩顶进行桩顶位移监测，在钢板桩位移速率偏大时，调整张拉绳系的应力以使得围护体2迅速趋于稳定状态；

（7）钢丝绳及花篮螺栓处于受力状态过程，严禁大型机械设备及行人通过钢丝绳4覆盖区域；设置专人对围护体2、钢丝绳4及花篮螺栓3状态进行监测，若围护体2变形超过警戒值进行应急处理，确保安全；

（7）应力施加装置拆除：主体结构施工验收合格且基坑回填完毕，先释放花篮螺栓3及钢丝绳4应力，再进行拆除及钢板桩、锚桩1拔出。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。