地连墙围护基坑钢管支撑结构的施工方法与流程

本发明涉及深基坑工程领域，具体涉及地连墙围护基坑钢管支撑结构的施工方法。

背景技术：

伴随着我国国民经济和技术的快速发展，公共设施基础建设是正式科技发展的必然结果，我国从20世纪90年代地铁建设正在取得了突飞猛进的发展。而地下连续墙是城市地铁车站建设中常采用的围护结构形式，地下连续墙施工依无噪声、无振动、以对周边建筑影响小的优点而被广泛采用，同时具有较好的垂直防渗漏防护措施，被广泛的运用于车站主体围护结构工程中。但其施工时受地质条件、周边环境影响较大，施工过程中易发生槽壁坍塌、成槽偏斜、在基坑主体开挖时可能会出现接头处渗漏等多项问题。在面临工期紧，地下管线种类繁多复杂，交通疏解难度大的情况下，很难确保在安全、保质的情况下顺利完成施工任务。

现有深基坑工程中，一般采用钢支撑端头抵在与地下连续墙焊接的钢垫板上的方式进行支撑，钢支撑端头不直接埋入地下连续墙结构内，导致钢支撑端头处抗剪能力大大降低，而钢筋混凝土支撑工序繁琐、工期较长、工程造价较高。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术的不足，本发明提供了一种地连墙围护基坑钢管支撑结构的施工方法，U型固定筋、支撑牛腿、带勾拉杆、锚索大大增加了地连墙围护基坑钢管支撑结构抗拉抗剪能力，大大缩短工期，节省工程造价。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

地连墙围护基坑钢管支撑结构的施工方法，其特征在于，所述地连墙围护基坑钢管支撑结构主要包括地下连续墙1、地下连续墙主筋2、预埋锚索固定端3、锚索5、锚索保护管4、预埋连接套筒6、U型固定筋9、预埋端板10、定位钢板11、工字钢13、加筋肋板14、支撑牛腿15、缀板17、带勾拉杆21和钢支撑27；所述U型固定筋9预先焊接在地下连续墙主筋2上并穿过预埋端板10上的贯穿孔并向外延伸，U型固定筋9中心线与钢支撑27中轴线一致；预埋端板10通过U型固定筋9贯穿定位并预先焊接在地下连续墙主筋2上；预埋锚索固定端3预先焊接在地下连续墙主筋2上，锚索保护管4绑扎在地下连续墙主筋2上并用孔塞塞住管口；预埋连接套筒6预先焊接在地下连续墙主筋2上；工字钢13上设有螺栓预留孔，加筋肋板14焊接在工字钢13两侧，工字钢13通过焊接于预埋端板10上的定位钢板11定位；支撑牛腿15通过L型活动端板16与缀板17相连；带勾拉杆21一端与固定在地下连续墙上1的L型挂板20相连，另一端与固定在缀板17上的活动铰23相连，通过伸缩调节器22来张拉带勾拉杆；锚索5一端固定在预埋锚索固定端3，另一端固定在缀板17上；

所述施工方法主要包括以下步骤：

步骤一、成槽施工：施工的标准槽段采用“三抓法”开挖成槽，即每幅连续墙施工时，先抓两侧土体，后抓中心土体，如此反复开挖直至设计槽底标高为止；清底时，采用置换法清底，起重机悬吊空气升液器入槽；

步骤二、钢筋笼制作：钢筋笼应根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分来制作；U型固定筋9、预埋端板10、预埋锚索固定端3和预埋连接套筒6预先焊接在地下连续墙主筋2上，U型固定筋9穿过预埋端板10上的贯穿孔并向外延伸，U型固定筋9中心线与钢支撑27中轴线一致，预埋端板10通过U型固定筋9贯穿定位；锚索保护管4绑扎在地下连续墙主筋2上并用孔塞塞住管口，所有纵横向钢筋相应部位点焊，增加钢筋笼整体刚度；

步骤三、浇筑混凝土：浇筑混凝土形成地下连续墙1；

步骤四、凿除部分地下连续墙：待混凝土达到规定强度后，凿除预埋端板10处混凝土，在预埋端板10上焊接四条定位钢板11定位，U型固定筋9穿过工字钢13一端的螺栓预留孔，用连接螺帽12固定，在工字钢13焊接加筋肋板14，在工字钢13另一端焊接缀板17，缀板17中心线与钢支撑27中心线一致；支撑牛腿15通过L型活动端板16与缀板17相连，支撑牛腿15与预埋连接套筒6通过7螺栓连接固定于地下连续墙1上；活动铰23通过螺栓7、螺母8固定在缀板17上；

步骤五、连接接头：放置钢支撑27使其与缀板17中心线一致，打开锚索保护管4，拉出锚索5穿过缀板17上的贯穿孔，用锚具18、夹具19固定锚索5，形成无粘结预应力锚索；L型挂板20通过螺栓7与预埋连接套筒6连接；带勾拉杆21一端固定在L型挂板上，另一端固定在活动铰23上，并通过伸缩调节器22来调节长度。

进一步地，所述U型固定筋9穿过预埋端板10上的贯穿孔并向外延伸80mm，延伸段带有螺纹，并用土工布包裹。

所述U型固定筋9为四根直径12mm钢筋焊接而成，U型段半径30mm。四根U型固定筋9中心线与预埋端板10和钢支撑27的中轴线一致。

所述预埋端板10半径800mm，板厚10mm，其上布置八个直径12mm的圆孔。

预埋锚索固定端3预先焊接在地下连续墙主筋2上，锚索5连接在预埋锚索固定端3上面，锚索保护管4一端用万能胶水连接预埋锚索固定端3并绑扎固定在在地下连续墙主筋2上，另一端管口用孔塞塞住，防止在施工中有混凝土进入。

U型固定筋9延伸段穿过工字钢13上的螺栓预留孔，通过连接螺帽12与工字钢13拴紧连接。

工字钢13两侧焊接有加筋肋板14可增加抗屈曲能力。

所述支撑牛腿15通过L型活动端板16与缀板17相连，支撑牛腿15通过预埋连接套筒6和螺栓7连接固定在地下连续墙1上面。

所述L型活动端板是由两片10×20×2mm的钢片焊接而成，钢片中间设有80×12mm的贯穿槽。

所述活动铰23由连接钢片24、固定底板25组成；固定底板25设有直径12mm的定位孔，连接钢片设有用于连接带勾拉杆贯穿孔，直径12mm。

所述预制管桩采用一种或多种等桩径的预制管桩，多节管桩之间通过管桩接头连接；接桩时采用U型叠合接桩固定板固定下部桩身，所述U型叠合接桩固定板由两块U形钢板叠合而成。

本发明设置在钢支撑与地下连续墙之间，U型固定筋预先焊接在地下连续墙主筋上，定位端板焊接在地下连续墙主筋上，工字钢一端抵在缀板上，另一端与定位端板连接，通过钢支撑传递支撑轴力。本发明的地连墙围护基坑钢管支撑结构，U型固定筋、支撑牛腿、带勾拉杆、锚索大大增加了地连墙围护基坑钢管支撑结构的抗拉抗剪能力，工字钢、缀板方便钢管尺寸改变。本发明具有制作安装简便、缩短施工工期、节省工程投资、提高基坑安全等优点，在地下深基坑等领域具有较好的应用前景。

附图说明

图1是本发明地连墙围护基坑钢管支撑结构及其施工方法的结构示意图；

图2是图1沿A—A线的剖视图；

图3是预埋连接套筒示意图；

图4是螺栓示意图；

图5是螺母示意图；

图6是U型固定筋示意图；

图7是预埋端板示意图；

图8是L型活动端板示意图；

图9是缀板示意图；

图10是锚具示意图；

图11是夹具示意图；

图12是L型挂板示意图；

图13是活动铰示意图；

图中：1—地下连续墙、2—地下连续墙主筋、3—预埋锚索固定端、4—锚索保护管、5—锚索、6—预埋连接套筒、7—螺栓、8—螺母、9—U型固定筋、10—预埋端板、11—定位钢板、12—连接螺帽、13—工字钢、14—加筋肋板、15—支撑牛腿、16—L型活动端板、17—缀板、18—锚具、19—夹具、20—L型挂板、21—带勾拉杆、22—伸缩调节器、23—活动铰、24—连接钢片、25—固定底板、26—定位孔、27—钢支撑。

具体实施例

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

图1是本发明地连墙围护基坑钢管支撑结构及其施工方法示意图，图2是图1沿A—A线的剖视图，图3是预埋连接套筒示意图；图4是螺栓示意图；图5是螺母示意图；图6是U型固定筋示意图；图7是预埋端板示意图；图8是L型活动端板示意图；图9是缀板示意图；图10是锚具示意图；图11是夹具示意图；图12是L型挂板示意图；图13是活动铰示意图。

如图1所示的地连墙围护基坑钢管支撑结构，主要包括地下连续墙1、地下连续墙主筋2、预埋锚索固定端3、锚索5、锚索保护管4、预埋连接套筒6、U型固定筋9、预埋端板10、定位钢板11、工字钢13、加筋肋板14、支撑牛腿15、缀板17、带勾拉杆21和钢支撑27。

U型固定筋9为四根直径12mm钢筋焊接而成，U型段半径30mm。U型固定筋9预先焊接在地下连续墙主筋2上并穿过预埋端板10上的贯穿孔并向外延伸80mm，延伸段带有螺纹，并用土工布包裹。U型固定筋9中心线与钢支撑27中轴线一致。

预埋端板10半径800mm，板厚10mm，其上布置八个直径12mm的圆孔。预埋端板10通过U型固定筋9贯穿定位并预先焊接在地下连续墙主筋2上；预埋锚索固定端3预先焊接在地下连续墙主筋2上，锚索保护管4绑扎在地下连续墙主筋2上；预埋连接套筒6预先焊接在地下连续墙主筋2上；工字钢13上设有螺栓预留孔，加筋肋板14焊接在工字钢13两侧，工字钢13通过焊接于预埋端板10上的定位钢板11定位。

支撑牛腿15通过L型活动端板16与缀板17相连；L型活动端板是由两片10×20×2mm的钢片焊接而成，钢片中间设有80×12mm的贯穿槽。

带勾拉杆21一端与固定在地下连续墙上1的L型挂板20相连，另一端与固定在缀板17上的活动铰23相连，活动铰23由连接钢片24、固定底板25组成；固定底板25设有直径12mm的定位孔，连接钢片设有用于连接带勾拉杆贯穿孔，直径12mm。带勾拉杆21通过伸缩调节器22来张拉带勾拉杆；锚索5一端固定在预埋锚索固定端3，另一端固定在缀板17上。

上述地连墙围护基坑钢管支撑结构的施工方法，主要包括以下步骤：

成槽施工，根据地下连续墙1壁厚800mm，开挖相应厚度槽段。施工的标准槽段采用“三抓法”开挖成槽，即每幅连续墙施工时，先抓两侧土体，后抓中心土体，如此反复开挖直至设计槽底标高为止；清底时，采用置换法清底，起重机悬吊空气升液器入槽。

制作钢筋笼，钢筋笼应根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分来制作。U型固定筋9预先焊接在地下连续墙主筋2上，并穿过预埋端板10上的贯穿孔并向外延伸，延伸段在地下连续墙施工中用土工布包裹，且延伸段带有螺纹。U型固定筋9中心线与钢支撑27中轴线一致，预埋端板10通过U型固定筋9贯穿定位并预先焊接在地下连续墙主筋2上，预埋锚索固定端3预先焊接在地下连续墙主筋2上，锚索保护管4绑扎在地下连续墙主筋2上并用孔塞塞住管口，预埋连接套筒6预先焊接在地下连续墙主筋2上，所有纵横向钢筋相应部位点焊，增加钢筋笼整体刚度。

浇筑混凝土形成地下连续墙1，混凝土浇筑采用两根导管灌注，浇筑开始后应紧凑连续的进行，严禁中途停工；导管提升应保持位置居中，根据导管埋深准确控制提升高度；导管在孔口设导管架，然后安装导管和漏斗，下管前先进行密封试验，保证接头可靠，导管吊起垂直入孔，位置居于连续墙钢筋笼析架筋中心，先下至孔底然后提升导管，使下口距孔底有一定距离，导管上口设漏斗，并在漏斗底口设置可靠的隔水设施。待混凝土达到规定强度后，凿除预埋端板10处混凝土，在预埋端板10上焊接四条定位钢板11定位，U型固定筋9穿过工字钢13一端的螺栓预留孔，用连接螺帽12固定；在工字钢13上焊接加筋肋板14增加工字钢整体抗弯承载力，在工字钢13另一端焊接缀板17，缀板17中心线与钢支撑27中心线一致。支撑牛腿15通过L型活动端板16与缀板17相连，支撑牛腿15与预埋连接套筒6通过7螺栓连接固定在地下连续墙1上面。活动铰23通过螺栓7、螺母8固定在缀板17上。

连接接头固定，放置钢支撑27使其与缀板17中心线一致，打开锚索保护管4，拉出锚索5穿过缀板17上的贯穿孔，用锚具18、夹具19固定锚索5，形成无粘结预应力锚索。L型挂板20通过螺栓7，与预埋连接套筒6连接定位。带勾拉杆21一端固定在L型挂板上，另一端固定在活动铰23上，并通过伸缩调节器22来调节长度。这样整个地连墙围护基坑钢管支撑结构及其施工方法就建立起来了。