地下室支撑构造的制作方法

本发明涉及一种地下室支撑构造，适用于建筑领域。

背景技术：

近年随着城市工程建设的飞速发展，涌现了大量的深地下室工程。地下室支护结构除满足自身强度要求外，还须满足变形要求，从而使地下室工程的设计及施工要进行强度和变形双重控制。对于不规则地下室，安全防范难度很高，单纯采用内支撑不但造价高，施工进度也不理想。可以结合环梁的良好承载性能进行支撑，利用腰梁作为支撑的传递构件。但是不规则地下室中钢支撑与腰梁往往是斜交的，当钢支撑与腰梁斜交时，支撑受力时会在沿腰梁方向产生水平分力，腰梁与围护墙或者围护桩之间容易出现剪切破坏。

技术实现要素：

本发明是克服现有技术问题，提供一种地下室支撑构造，使地下室安全施工。

为此，本发明提供的地下室支撑构造，围护墙内侧设置腰梁，第一道腰梁采用钢筋混凝土，第一道腰梁设置位置在围护墙顶部以下50cm～80cm，第二道腰梁或者以下腰梁采用钢构件。第一道腰梁采用钢筋混凝土可通过局部区域适当加强作为施工临时车行道，方便施工操作。第二道腰梁或者以下腰梁采用钢构件是为加快施工进度和节约工程造价。腰梁内侧设置环梁，环梁高度为500mm～700mm，环梁宽度为250mm～300mm，地下室中部受到弯矩和剪力很大，地下室中部采用桁架对撑，桁架对撑还可以减少腰梁的支撑跨度而缓解腰梁的受力。

水平支撑与地下结构楼板及地下室底板间的净距为600～800mm，最下道支撑的布置在不影响主体结构施工和土方开挖条件下，应尽量降低以达到最佳受力效果，最下道支撑离地下室底板距离为300～400mm。当基础底板的厚度大于900mm时，最下道支撑留置在地下室底板内。

钢筋混凝土腰梁与围护墙整体浇筑连接，对计算支座弯矩可乘以调幅折减系数0.85～0.95，但跨中弯矩相应增加至1.05～1.15。钢筋混凝土腰梁的截面宽度要大于其水平向计算跨度的1/10，截面宽度应大于截面高度，且截面高度要大于支撑的截面高度。钢筋混凝土腰梁的纵向钢筋直径要大于或等于20mm，沿截面四周纵向钢筋的最大间距要大于或等于300mm。箍筋直径要大于或等于8mm，间距要大于或等于250mm。

对于跨度大于40m的地下室，桁架支撑要考虑温度变化的影响，根据经验和实测资料，桁架支撑要增加8％～10％内力负荷。

钢支撑可采用钢管、型钢、工字钢或槽钢及其组合构件。在钢支撑、钢腰梁的节点或转角位置，型钢构件的翼缘和腹缘均加焊钢加劲板，钢加劲板的厚度大于或等于10mm，焊缝高度大于或等于6mm。

当不规则地下室出现阳角时，会发生应力集中现象，这个部位容易出现塌陷，尤其是第一道水平支撑的应力会很大，在第一道水平支撑地下室阳角部位增设混凝土现浇板进行加强，混凝土现浇板厚度为10mm～15mm，控制该位置变形。地下室阴角部位采用钢支撑。第二道水平支撑及其他支撑地下室阳角部位或阴角部位均采用钢支撑。对阳角处的坑外地基进行注浆加固，提高坑外土体强度，以减少围护墙的侧向压力。

当钢支撑与腰梁斜交时，支撑受力时会在沿腰梁方向产生水平分力，为传递此水平力需在腰梁与围护墙或者围护桩之间设置剪力传递装置。

对于围护结构采用围护墙，围护墙厚度为300mm～350mm，围护墙内侧表面埋设预埋铁，预埋铁埋设间距为500mm～600mm，预埋铁厚度为4mm～6mm，预埋铁宽度和长度均为200mm～350mm，预埋铁表面焊接钢剪力块，钢剪力块厚度为50mm～60mm，钢剪力块宽度和长度均为150mm～200mm，为了降低成本，钢剪力块采用格构式空心钢块，围护墙与钢腰梁之间填塞细石混凝土。钢腰梁采用型钢，截面宽度为300mm～500mm，钢腰梁内侧表面焊接钢垫块，钢垫块做成三角形，钢垫块斜面坡度与钢腰梁斜向坡度一致，钢垫块水平面与钢支撑垂直。

对于围护结构采用围护桩，围护桩直径为600mm～800mm，围护桩的钢筋表面焊接钢筋连接件，钢筋连接件由粗钢筋环形焊接而成，粗钢筋直径为28mm或者32mm，钢筋连接件埋设间距为500mm～600mm，钢筋连接件内侧表面焊接钢腰梁。围护桩与钢腰梁之间设置细石混凝土作为嵌缝。钢腰梁采用型钢，截面宽度为300mm～500mm，钢腰梁内侧表面焊接钢垫块，钢垫块做成三角形，钢垫块斜面坡度与钢腰梁斜向坡度一致，钢垫块水平面与钢支撑垂直。

支撑结构交接处设置腋角，以增强支撑平面刚度及改善交接处应力集中状态，腋角为等腰角三角形，直角边直径为500mm，支撑结构交接处设置腕形抗剪钢筋，抗剪钢筋直径为25mm，抗剪钢筋弯起角度为45°，水平翼边长度为500mm。

在施工过程中，为了方便出土，可以在地下室开挖底部与地面之间做临时车行道。当地下室开挖较深时，如果临时车行道是直线的，则临时车行道的坡度会太陡。为了地下室开挖安全，临时车行道坡度设置为12°～15°，但是直线临时车行道可能不能达到这个要求。本发明针对这种情况提供了以下技术方案：临时车行道做成螺旋式，临时车行道坡度设置为12°～15°，临时车行道顶部平台高出第一道支撑体系，避免车辆产生的水平动力荷载直接作用在第一道支撑上面。临时车行道与第一道支撑体系脱离，临时车行道的支撑杆与支撑体系的支撑柱距离大于250mm，避免相互影响。临时车行道采用钻孔灌注桩内插角钢格构柱作为支撑杆，支撑杆之间设置水平连系杆以减少计算跨度，水平连系杆设置间距1.5m，在一个平面内至少设置两条水平连系杆保证支撑体系稳定性。地下室开挖至第二道支撑时，焊接斜向连杆进行加强。

本发明施工安全可靠，工程成本低。

附图说明

图1为第一层地下室支撑结构，图2为第二层及其他层地下室支撑结构，图3为围护结构采用围护墙时剪力传递装置，图4为围护结构采用围护桩时剪力传递装置，图5为腋角加强构造。

各附图中：1、围护墙，2、钢腰梁，3、环梁，4、桁架对撑，5、混凝土现浇板，6、钢支撑，7、预埋铁，8、钢剪力块，9、细石混凝土，10、钢垫块，11、围护桩，12、钢筋连接件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述。

实施例一

围护墙1内侧设置腰梁，第一道腰梁采用钢筋混凝土，第一道腰梁设置位置在围护墙1顶部以下50cm～80cm，第二道腰梁或者以下腰梁采用钢构件。第一道腰梁采用钢筋混凝土可通过局部区域适当加强作为施工临时车行道。腰梁内侧设置环梁3，环梁3高度为500mm～700mm，环梁3宽度为250mm～300mm，地下室中部采用桁架对撑4。

水平支撑与地下结构楼板及地下室底板间的净距为600～800mm，最下道支撑的布置在不影响主体结构施工和土方开挖条件下，应尽量降低以达到最佳受力效果，最下道支撑离地下室底板距离为300～400mm。当基础底板的厚度大于900mm时，最下道支撑留置在地下室底板内。

钢筋混凝土腰梁与围护墙1整体浇筑连接，对计算支座弯矩可乘以调幅折减系数0.85～0.95，但跨中弯矩相应增加至1.05～1.15。钢筋混凝土腰梁的截面宽度要大于其水平向计算跨度的1/10，截面宽度应大于截面高度，且截面高度要大于支撑的截面高度。钢筋混凝土腰梁的纵向钢筋直径要大于或等于20mm，沿截面四周纵向钢筋的最大间距要大于或等于300mm。箍筋直径要大于或等于8mm，间距要大于或等于250mm。

对于跨度大于40m的地下室，桁架支撑要考虑温度变化的影响，桁架支撑要增加8％～10％内力负荷。

钢支撑6可采用钢管、型钢、工字钢或槽钢及其组合构件。在钢支撑6、钢腰梁2的节点或转角位置，型钢构件的翼缘和腹缘均加焊钢加劲板，钢加劲板的厚度大于或等于10mm，焊缝高度大于或等于6mm。

在第一道水平支撑地下室阳角部位增设混凝土现浇板5进行加强，混凝土现浇板5厚度为10mm～15mm，控制该位置变形。地下室阴角部位采用钢支撑6。第二道水平支撑及其他支撑地下室阳角部位或阴角部位均采用钢支撑6。对阳角处的坑外地基进行注浆加固，提高坑外土体强度。

对于围护结构采用围护墙1，围护墙1厚度为300mm～350mm，围护墙1内侧表面埋设预埋铁7，预埋铁7埋设间距为500mm～600mm，预埋铁7厚度为4mm～6mm，预埋铁7宽度和长度均为200mm～350mm，预埋铁7表面焊接钢剪力块8，钢剪力块8厚度为50mm～60mm，钢剪力块8宽度和长度均为150mm～200mm，为了降低成本，钢剪力块8采用格构式空心钢块，围护墙1与钢腰梁2之间填塞细石混凝土9。

钢腰梁2采用型钢，截面宽度为300mm～500mm，钢腰梁2内侧表面焊接钢垫块10，钢垫块10做成三角形，钢垫块10斜面坡度与钢腰梁2斜向坡度一致，钢垫块10水平面与钢支撑6垂直。

支撑结构交接处设置腋角，腋角为等腰角三角形，直角边直径为500mm，支撑结构交接处设置腕形抗剪钢筋，抗剪钢筋直径为25mm，抗剪钢筋弯起角度为45°，水平翼边长度为500mm。

临时车行道做成螺旋式，临时车行道坡度设置为12°～15°，临时车行道顶部平台高出第一道支撑体系，避免车辆产生的水平动力荷载直接作用在第一道支撑上面。临时车行道与第一道支撑体系脱离，临时车行道的支撑杆与支撑体系的支撑柱距离大于250mm，避免相互影响。临时车行道采用钻孔灌注桩内插角钢格构柱作为支撑杆，支撑杆之间设置水平连系杆以减少计算跨度，水平连系杆设置间距1.5m，在一个平面内至少设置两条水平连系杆保证支撑体系稳定性。地下室开挖至第二道支撑时，焊接斜向连杆进行加强。

实施例二

围护墙1内侧设置腰梁，第一道腰梁采用钢筋混凝土，第一道腰梁设置位置在围护墙1顶部以下50cm～80cm，第二道腰梁或者以下腰梁采用钢构件。第一道腰梁采用钢筋混凝土可通过局部区域适当加强作为施工临时车行道。腰梁内侧设置环梁3，环梁3高度为500mm～700mm，环梁3宽度为250mm～300mm，地下室中部采用桁架对撑4。

水平支撑与地下结构楼板及地下室底板间的净距为600～800mm，最下道支撑的布置在不影响主体结构施工和土方开挖条件下，应尽量降低以达到最佳受力效果，最下道支撑离地下室底板距离为300～400mm。当基础底板的厚度大于900mm时，最下道支撑留置在地下室底板内。

钢筋混凝土腰梁与围护墙1整体浇筑连接，对计算支座弯矩可乘以调幅折减系数0.85～0.95，但跨中弯矩相应增加至1.05～1.15。钢筋混凝土腰梁的截面宽度要大于其水平向计算跨度的1/10，截面宽度应大于截面高度，且截面高度要大于支撑的截面高度。钢筋混凝土腰梁的纵向钢筋直径要大于或等于20mm，沿截面四周纵向钢筋的最大间距要大于或等于300mm。箍筋直径要大于或等于8mm，间距要大于或等于250mm。

对于跨度大于40m的地下室，桁架支撑要考虑温度变化的影响，桁架支撑要增加8％～10％内力负荷。

钢支撑6可采用钢管、型钢、工字钢或槽钢及其组合构件。在钢支撑6、钢腰梁2的节点或转角位置，型钢构件的翼缘和腹缘均加焊钢加劲板，钢加劲板的厚度大于或等于10mm，焊缝高度大于或等于6mm。

在第一道水平支撑地下室阳角部位增设混凝土现浇板5进行加强，混凝土现浇板5厚度为10mm～15mm，控制该位置变形。地下室阴角部位采用钢支撑6。第二道水平支撑及其他支撑地下室阳角部位或阴角部位均采用钢支撑6。对阳角处的坑外地基进行注浆加固，提高坑外土体强度。

对于围护结构采用围护桩11，围护桩11直径为600mm～800mm，围护桩11的钢筋表面焊接钢筋连接件12，钢筋连接件12由粗钢筋环形焊接而成，粗钢筋直径为28mm或者32mm，钢筋连接件12埋设间距为500mm～600mm，钢筋连接件12内侧表面焊接钢腰梁2。围护桩11与钢腰梁2之间设置细石混凝土9作为嵌缝。

钢腰梁2采用型钢，截面宽度为300mm～500mm，钢腰梁2内侧表面焊接钢垫块10，钢垫块10做成三角形，钢垫块10斜面坡度与钢腰梁2斜向坡度一致，钢垫块10水平面与钢支撑6垂直。

支撑结构交接处设置腋角，腋角为等腰角三角形，直角边直径为500mm，支撑结构交接处设置腕形抗剪钢筋，抗剪钢筋直径为25mm，抗剪钢筋弯起角度为45°，水平翼边长度为500mm。

临时车行道做成螺旋式，临时车行道坡度设置为12°～15°，临时车行道顶部平台高出第一道支撑体系，避免车辆产生的水平动力荷载直接作用在第一道支撑上面。临时车行道与第一道支撑体系脱离，临时车行道的支撑杆与支撑体系的支撑柱距离大于250mm，避免相互影响。临时车行道采用钻孔灌注桩内插角钢格构柱作为支撑杆，支撑杆之间设置水平连系杆以减少计算跨度，水平连系杆设置间距1.5m，在一个平面内至少设置两条水平连系杆保证支撑体系稳定性。地下室开挖至第二道支撑时，焊接斜向连杆进行加强。