一种基于预应力管桩的基坑永久支护结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于预应力管桩的基坑永久支护结构，包括支护结构、连接部和主体结构，所述支护结构与主体结构通过连接部连接，所述支护结构为预应力管桩。预应力管桩在连接部的连接下成为主体结构的一部分，与主体结构共同组成永久性支护体系。本实用新型通过在预应力管桩和主体结构之间设立永久支撑，转变现有基坑临时支护结构为永久性支护结构，充分发挥双排预应力管桩的永久作用，形成地下室楼板与支护管桩共同工作的永久支护结构体系。
【专利说明】
一种基于预应力管桩的基坑永久支护结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构。
【背景技术】
[0002]在深基坑工程领域，基于预应力管粧的粧锚支护结构是常用的深基坑支护形式之一，该支护形式通常视为临时性施工措施，只在地下结构施工阶段发挥作用，基坑回填之后便废弃地下，这对建筑材料和社会资源造成极大的浪费。传统设计思维中，基坑工程属于临时性施工措施，主体结构设计往往超前于基坑支护结构的设计，造成设计过程中两者的脱节。基于预应力管粧的永久基坑支护结构是通过改变支护管粧的外部结构，借助永久支撑，将主体结构地下部分与预应力支护粧相结合，形成地下部分主体结构与预应力支护粧共同承担岩土压力的抗侧力体系。新技术一方面可充分发挥预应力管粧支护结构的优势，另一方面可充分利用预应力管粧自身刚度，有效减小地下室外墙厚度，降低工程造价，节约资源，保护环境，促进城市建设的可持续发展。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，本实用新型通过在预应力管粧和主体结构之间设立永久支撑，转变现有基坑临时支护结构为永久性支护结构，充分发挥双排预应力管粧的永久作用，形成地下室楼板与支护管粧共同工作的永久支护结构体系。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，包括预应力管粧构成的支护结构、连接部和主体结构，所述支护结构与主体结构通过连接部连接。预应力管粧在连接部的连接下成为主体结构的一部分，与主体结构共同组成永久性支护体系。
[0006]所述连接部包括上下依次设置的主体结构外伸支撑和基础筏板外伸支撑，所述基础筏板外伸支撑位于最下层，主体结构外伸支撑和基础筏板外伸支撑的两端分别连接主体结构和支护结构。连接部连接预应力管粧和主体结构，基础筏板外伸支撑位于最下方，连接基础筏板与预应力管粧，基础筏板外伸支撑在基础筏板平面内，且高度与基础筏板的上表面齐平，主体结构外伸支撑位于各楼层梁板平面内。
[0007]所述基础筏板外伸支撑自下而上依次为碎石中砂层和素混凝土垫层。素混凝土垫层的厚度为200mm。
[0008]所述主体结构外伸支撑末端设有腰梁。所述主体结构外伸支撑和腰梁均为钢筋混凝土支撑，腰梁与主体结构外伸支撑位于同一平面内，通过腰梁与预先埋置在预应力管粧上的钢制卡箍连接为一体。
[0009]所述主体结构的外墙向外依次设有防水层和保温层。
[0010]所述主体结构的底部设有基础垫层。
[0011]所述预应力管粧上内嵌设有环形卡箍，所述卡箍与主体结构的底板位置对应。
[0012]所述卡箍的外表面与预应力管粧的外表面平齐。卡箍完全嵌装在预应力管粧内，并且刻骨内侧有若干伸向预应力管粧内部的筋条，使卡箍与预应力管粧更加牢固。
[0013]所述卡箍与腰梁采用焊接连接。所述卡箍与腰梁内纵向配筋焊接在一起，使支护更加稳固。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015](I)本实用新型外伸支撑的主要作用是连接主体结构与支护结构，传递水平力;腰梁有两个作用，一方面通过腰梁将预应力管粧相连，加强支护结构的整体性;另一方面，腰梁可将外伸支撑传来的集中力均匀分布到各预应力管粧，避免应力集中对预应力管粧造成结构破坏。通过永久性外伸支撑和腰梁的共同作用，使得预应力管粧和主体结构的主体楼板相结合，形成空间抗侧力结构体系，并通过回填土传力丰富传力途径；
[0016](2)本实用新型改变了以往基坑支护粧在地下结构施工结束后被废弃的现状，实现基坑支护粧永久发挥作用，可降低地下室外墙厚度，节约建设成本，促进城市地下空间建设的健康与可持续发展；
[0017](3)本实用新型针对基于预应力管粧的深基坑双排粧支护结构，可转变现有的临时性基坑支护结构体系为永久性基坑支护结构体系，充分发挥支护体系的永久性作用，有效降低主体结构地下室外墙承担的水平应力，节约建造成本，降低工程造价。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的整体结构体系图；
[0019]图2是本实用新型整体结构体系纵向剖面图；
[0020]图3是本实用新型整体结构体系横向剖面图；
[0021 ]图4是本实用新型预应力管粧与外伸支撑连接横向剖面图；
[0022]图5是本实用新型预应力管粧结构图；
[0023]图6是本实用新型预应力管粧纵向剖面图；
[0024]图7是本实用新型预应力管粧卡箍位置处横向剖面图；
[0025]其中，1、预应力管粧、2、冠梁、3、主体结构外伸支撑、4、基础筏板外伸支撑、5、碎石中沙层、6、外墙、7、楼板、8、基础筏板、9、基础垫层、10、回填土体、11、腰梁、12、防水层、13、
保温层、14、卡箍。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0027]如图1所示，一种基于预应力管粧I的基坑永久支护结构，包括支护结构、连接部和主体结构，所述支护结构与主体结构通过连接部连接，所述支护结构为预应力管粧I，预应力管粧I顶部设有冠梁2，所述冠梁2与主体结构外伸支撑3连接在一起，实现预应力管粧I和主体结构的连接。预应力管粧I在连接部的连接下成为主体结构的一部分，与主体结构共同组成永久性支护体系。
[0028]如图2所示，所述连接部包括上下依次设置的主体结构外伸支撑3和基础筏板外伸支撑4，所述基础筏8外伸支撑4位于最下层。连接部连接预应力管粧I和主体结构，基础筏板外伸支撑4位于最下方，连接基础筏板8与预应力管粧I，基础筏板外伸支撑4在基础筏板8平面内，且高度与基础筏板8的上表面齐平，主体结构外伸支撑3位于各楼层楼板7板平面内。所述基础筏板外伸支撑4自下而上依次为碎石中砂层5和素混凝土垫层。素混凝土垫层的厚度为200_。所述主体结构外伸支撑3末端设有腰梁11。所述主体结构外伸支撑3和腰梁11均为钢筋混凝土支撑，腰梁11与主体结构外伸支撑3位于同一平面内，通过腰梁11与预先埋置在预应力管粧I上的钢制卡箍14连接为一体。所述主体结构外墙6向外依次设有防水层12和保温层13。如图3所示，主体结构外墙6与预应力支护管粧之间填充有回填土体10。所述主体结构底部设有基础垫层9。
[0029]如图5、图6和图7所示，所述预应力管粧I上内嵌设有环形卡箍14，所述卡箍14与主体结构的底板位置对应。所述所述卡箍14的外表面与预应力管粧I的外表面平齐。卡箍14完全嵌装在预应力管粧I内，并且刻骨内侧有若干伸向预应力管粧I内部的筋条，使卡箍14与预应力管粧I更加牢固。如图4所示，所述卡箍14与腰梁11采用焊接连接。所述卡箍14与腰梁11内纵向配筋焊接在一起，使支护更加稳固。
[0030]主体结构与预应力管粧I共同工作的永久支护体系施工工艺包括以下步骤:
[0031](I)施做预应力管粧I，包括预应力管粧I的工厂化制作、施工现场预应力管粧I及粧顶冠梁2、连梁的施工；
[0032](2)基坑开挖；
[0033](3)施做基坑底部垫层，然后在底部垫层上施做基础筏板8;
[0034](4)施做基础筏板外伸支撑4，在基础筏板8与预应力管粧I之间设置基础筏板外伸支撑4，该支撑为永久性素混凝土支撑，具体施工工艺为:基础垫层9和基础筏板8施工结束后，对筏板边缘与基坑支护管粧之间施工肥槽进行清理，在肥槽底部铺设200mm厚的素砼垫层，再在垫层之上施做碎石、中砂回填层，并在碎石中沙层上面浇筑基础筏板外伸支撑4，所述基础筏板外伸支撑4的上表面与基础筏板8上表面齐平；
[0035](5)底层结构主体结构施工；
[0036](6)主体结构外伸支撑3及腰梁11施工:在底层结构楼板7平面内设置主体结构外伸支撑3及腰梁11，腰梁11与该支撑均为钢筋混凝土支撑，其施工过程紧随主体结构底层梁板的施工而进行，通过预留钢筋与地下室楼板7相连接，腰梁11通过预先埋置的卡箍14与预应力管粧I相连接，腰梁11内配筋与卡箍14焊接连接，腰梁11配筋与主体结构外伸支撑3配筋通过绑扎连接，腰梁11和外伸支撑一次性浇筑成型；
[0037](7)依次进行更上一层结构主体结构、腰梁11及外伸支撑的施工；
[0038](8)首层主体结构及外伸支撑施工结束后，依次进行主体结构外墙6防水层12和保温层13的施工，尤其着重外伸支撑位置处的防水处理；
[0039](9)施工肥槽回填土体10并分层夯实。
[0040]其中，所述步骤I中，所述预应力管粧I的施工过程包括粧体制作与养护，所述预应力管粧I分两类，一类为传统预应力管粧I，另一类在制作过程中要在制粧模具中预先埋置卡箍14，卡箍14与管粧一同饶筑成型；
[0041]步骤I中，所述卡箍14安放位置要精确到厘米级，卡箍14与管粧内部纵向配筋通过焊接连接。
[0042]步骤2中，所述基坑开挖阶段的支护体系采用基于预应力管粧I的双排粧支护结构。
[0043]步骤3中，所述基础筏板8施工结束后，清理筏板边缘与基坑支护粧之间施工肥槽内的建筑垃圾，铺设素混凝土垫层，并在所述素混凝土垫层上面回填级配良好的碎石中砂层5。
[0044]步骤3中，所述基础垫层9外伸支撑的厚度不小于300_。
[0045]步骤4中，所述第一道主体结构外伸支撑3紧随地下室底层楼面板施工进行，标高定位在楼板7平面内。
[0046]步骤4中，腰梁11通过预先埋置卡箍14与基坑支护管粧相连接，腰梁11内钢筋与第一排预应力管粧I外侧卡箍14通过焊接连接。
[0047]步骤6中，主体结构及外伸支撑施工结束后，依次进行主体结构外墙6的防水、保温施工，然后进行施工肥槽回填土体10并分层夯实。
[0048]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是:包括预应力管粧构成的支护结构、连接部和主体结构，所述支护结构与主体结构通过连接部连接； 所述主体结构的外墙向外依次设有防水层和保温层； 所述预应力管粧上内嵌设有环形卡箍，所述卡箍与主体结构的底板位置对应； 所述卡箍的外表面与预应力管粧的外表面平齐。2.如权利要求1所述的一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是:所述连接部包括上下依次设置的主体结构外伸支撑和基础筏板外伸支撑，所述基础筏板外伸支撑位于最下层，主体结构外伸支撑和基础筏板外伸支撑的两端分别连接主体结构和支护结构。3.如权利要求2所述的一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是:所述基础筏板外伸支撑自下而上依次为碎石中砂层和基础筏板板。4.如权利要求2所述的一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是:所述主体结构外伸支撑末端设有腰梁。5.如权利要求1所述的一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是:所述主体结构的底部设有基础垫层。6.如权利要求1所述的一种基于预应力管粧的基坑永久支护结构，其特征是，所述卡箍与腰梁采用焊接连接。
【文档编号】E02D5/58GK205676900SQ201620334119
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月20日 公开号201620334119.7, CN 201620334119, CN 205676900 U, CN 205676900U, CN-U-205676900, CN201620334119, CN201620334119.7, CN205676900 U, CN205676900U
【发明人】李连祥, 李先军, 刘兵, 王兴政
【申请人】山东大学