【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基坑支护体系施工，尤其涉及一种大型异形深基坑支护体系及施工方法。
技术介绍
1、在进行基坑开挖支护施工时，传统的施工方法为分层开挖、逐层施作支护体系，但是这种施工方法也存在一些问题。例如：为减小外围支护结构的高度同时保证基坑施工安全，采取放坡开挖的方式，但是这种方式对现场作业面需求较大，对于现场作业空间有限、且基坑平面为异形结构时，放坡开挖则难以满足需求；基坑开挖时分层施作的混凝土内支撑依托格构柱固定，但是格构柱普遍存在制造精度低、制造时间长等问题；在基坑内的结构施工完成后，需要对基坑的混凝土内支撑进行拆除，传统的拆除方法是在混凝土内支撑下方搭设支架，对待拆除的混凝土内支撑进行临时支撑，然后再将混凝土内支撑分段切割拆除，当混凝土内支撑距离下方地面较高时，则需要搭设较高的支架，支架容易失稳破坏，而且需要耗费较多的人力物力，增加了施工成本；为避免基坑开挖时地下水的影响，通过设置降水井对地下水进行抽排，但是一些位于基坑内部的降水井，普遍存在密封不牢固、后期渗漏时又难以密封的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种大型异形深基坑支护体系及施工方法。
2、这种大型异形深基坑支护体系的施工方法，包括以下施工步骤，
3、步骤一、在地面上放样出基坑平面位置，并沿基坑边线施工外围支护结构，并在基坑开挖区域内外侧施工降水井；
4、步骤二、采用可调式定型化胎架制造格构柱，在基坑内施工钻孔灌注桩，并将格构柱的下端浇筑在钻孔
5、步骤三、放坡开挖基坑首层土方，并加固基坑侧壁的土体；
6、步骤四、基坑侧壁植入可回收锚索，沿外围支护结构施工水平圈梁和水平支撑并张拉可回收锚索，形成水平支护体系；
7、步骤五、逐层向下开挖基坑的土方，同时按照步骤四所述的方法逐层施工水平支护体系，直至基坑设计深度；向基坑内的降水井内打入带泄压管的钢套管，在钢套管的上端浇筑封底混凝土；
8、步骤六、通过泄压管抽排地下水直至封底混凝土达到设计强度，然后施工基坑内的主体结构，封堵降水井；
9、步骤七、在水平圈梁上滑动架设附着式安全操作平台，依托附着式安全操作平台拆除可回收锚索并逐段切割拆除水平支撑。
10、作为优选，所述步骤一中，外围支护结构为钻孔灌注桩或地下连续墙。
11、作为优选，所述步骤二中，可调式定型化胎架包括旋转主轴、固定转轴、伸缩半轴、伸缩撑脚、限位角钢和导向滑轮，旋转主轴一端支撑在固定转轴上，中部和另一端支撑在伸缩半轴上，限位角钢沿旋转主轴周向设置四个，纵向设置若干个，导向滑轮水平设置两个，纵向设置若干个，限位角钢和导向滑轮通过伸缩撑杆固定在旋转主轴上；制作格构柱时，根据格构柱的尺寸，调整伸缩撑杆的长度，使限位角钢之间的距离与格构柱的边长相等，然后将格构柱角钢放置在限位角钢上，并在格构柱角钢上焊接联结钢板，然后调整伸缩撑杆的长度将制造好的格构柱支撑在导向滑轮上，交替收缩伸缩半轴，将格构柱沿着导向滑轮从旋转主轴上滑出。
12、作为优选，所述步骤三中，对基坑侧壁的土体进行加固的具体方法为：开挖首层基坑土方，并向基坑侧壁的土体内打入斜向钢管桩和竖向钢管桩，然后在基坑侧壁的表面喷射一层混凝土面层，将斜向钢管桩和竖向钢管桩的尾端浇筑在混凝土面层内。
13、作为优选，所述步骤四中，水平支撑的端部与水平圈梁连接，首先绑扎水平圈梁和水平支撑的钢筋，然后支设水平圈梁和水平支撑的侧模，并在水平圈梁的表面安放轨道，在水平支撑的表面安放吊环，轨道和吊环分别与水平圈梁和水平支撑的钢筋点焊固定，接着向模板内浇筑混凝土并振捣密实；待水平圈梁和水平支撑混凝土达到设计强度后，张拉可回收锚索，并使用锚碇对可回收锚索进行张拉锚固；所述吊环沿水平支撑长度方向均匀间隔设置。
14、作为优选，所述步骤五中，向位于基坑内侧的降水井内打入钢套管，并在钢套管内插入泄压管，然后在钢套管的上端焊接上封板和下封板，并在上封板和下封板之间铺设一层加劲钢丝网，然后在上封板和下封板之间浇筑封底混凝土；上封板、下封板分别与封底混凝土的上表面、下表面平齐，上封板和下封板上分别设有环形绕流板。
15、作为优选，所述步骤五和步骤六中，泄压管从上封板中心穿过；泄压管上设有多道多孔金属板，泄压管的上端设有橡胶密封塞；封底混凝土达到设计强度前，通过泄压管持续抽排地下水，待封底混凝土达到设计强度后，施工基坑内的主体结构，然后从泄压管上插入袖阀注浆管，向降水井的钢套筒内注入微膨胀水泥砂浆，然后使用橡胶密封塞对泄压管封堵。
16、作为优选，所述步骤七中，吊挂拆除支架包括l型卡板、液压撑杆、导向滑轮和钢丝绳，液压撑杆的一端与l型卡板铰接，导向滑轮安装在液压撑杆的另一端；在水平圈梁的预埋轨道上架设附着式安全操作平台，依托附着式安全操作平台拆除可回收锚索；将钢丝绳的一端系在水平支撑的吊环上，另一端系在格构柱上；然后逐段切割水平支撑，并将l型卡板卡入切割缝内，并使用膨胀螺栓将l型卡板固定在水平支撑上，将钢丝绳支撑在导向滑轮上，然后继续切割水平支撑，并将切割下来的混凝土块吊放至坑底，每拆除完一段混凝土块后，将吊挂拆除支架向靠近格构柱方向平移，按照上述方式，逐段切割拆除水平支撑。
17、作为优选，所述步骤七中，附着式安全操作平台通过滑动承载板支撑在预埋轨道上，滑动承载板上设有配重块，滑动承载板与附着式安全操作平台间设有翻转铰链。
18、大型异形深基坑支护体系，由上述任一所述方法得到的。
19、本专利技术的有益效果是：
20、1)本技术提出的可调式定型化胎架，可适用不同结构尺寸的格构柱加工制造，同时保证格构柱的制造精度、降低焊接作业的难度、缩短制造的周期。
21、2)降水井钢套管外侧设置双重封板配合加劲钢丝网，可有效提升钢套管外侧的密封性；钢套管内侧设置多孔金属板及泄压管，可有效避免微膨胀水泥砂浆从钢套管内挤出，提升密封效果。
22、3)水平支撑采取分段分块拆除的方式，依托既有的格构柱及水平支撑搭设吊挂拆除支架，将切割下来的混凝土块吊放至坑底，无需搭设脚手架，可有效减少现场工作量，降低施工费用。
23、4)锚索回收作业依托附着式安全作业平台，作业平台可沿着预埋的轨道滑动，可有效提升锚索回收作业的效率，同时保证作业人员的安全。
24、5)首层基坑侧壁土体内打入斜向钢管桩与竖向钢管桩，有效地保证了空间受限条件下基坑侧壁的支护效果，避免施工过程中基坑出现坍塌的情况。
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1.一种大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤，
2.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，外围支护结构为钻孔灌注桩或地下连续墙。
3.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，可调式定型化胎架包括旋转主轴、固定转轴、伸缩半轴、伸缩撑脚、限位角钢和导向滑轮，旋转主轴一端支撑在固定转轴上，中部和另一端支撑在伸缩半轴上，限位角钢沿旋转主轴周向设置四个，纵向设置若干个，导向滑轮水平设置两个，纵向设置若干个，限位角钢和导向滑轮通过伸缩撑杆固定在旋转主轴上；制作格构柱时，根据格构柱的尺寸，调整伸缩撑杆的长度，使限位角钢之间的距离与格构柱的边长相等，然后将格构柱角钢放置在限位角钢上，并在格构柱角钢上焊接联结钢板，然后调整伸缩撑杆的长度将制造好的格构柱支撑在导向滑轮上，交替收缩伸缩半轴，将格构柱沿着导向滑轮从旋转主轴上滑出。
4.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，对基坑侧壁的土体进行加固的具体方法为：开挖首层基
5.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤四中，水平支撑的端部与水平圈梁连接，首先绑扎水平圈梁和水平支撑的钢筋，然后支设水平圈梁和水平支撑的侧模，并在水平圈梁的表面安放轨道，在水平支撑的表面安放吊环，轨道和吊环分别与水平圈梁和水平支撑的钢筋点焊固定，接着向模板内浇筑混凝土并振捣密实；待水平圈梁和水平支撑混凝土达到设计强度后，张拉可回收锚索，并使用锚碇对可回收锚索进行张拉锚固；所述吊环沿水平支撑长度方向均匀间隔设置。
6.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤五中，向位于基坑内侧的降水井内打入钢套管，并在钢套管内插入泄压管，然后在钢套管的上端焊接上封板和下封板，并在上封板和下封板之间铺设一层加劲钢丝网，然后在上封板和下封板之间浇筑封底混凝土；上封板、下封板分别与封底混凝土的上表面、下表面平齐，上封板和下封板上分别设有环形绕流板。
7.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤五和步骤六中，泄压管从上封板中心穿过；泄压管上设有多道多孔金属板，泄压管的上端设有橡胶密封塞；封底混凝土达到设计强度前，通过泄压管持续抽排地下水，待封底混凝土达到设计强度后，施工基坑内的主体结构，然后从泄压管上插入袖阀注浆管，向降水井的钢套筒内注入微膨胀水泥砂浆，然后使用橡胶密封塞对泄压管封堵。
8.根据权利要求5所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤七中，吊挂拆除支架包括L型卡板、液压撑杆、导向滑轮和钢丝绳，液压撑杆的一端与L型卡板铰接，导向滑轮安装在液压撑杆的另一端；在水平圈梁的预埋轨道上架设附着式安全操作平台，依托附着式安全操作平台拆除可回收锚索；将钢丝绳的一端系在水平支撑的吊环上，另一端系在格构柱上；然后逐段切割水平支撑，并将L型卡板卡入切割缝内，并使用膨胀螺栓将L型卡板固定在水平支撑上，将钢丝绳支撑在导向滑轮上，然后继续切割水平支撑，并将切割下来的混凝土块吊放至坑底，每拆除完一段混凝土块后，将吊挂拆除支架向靠近格构柱方向平移，按照上述方式，逐段切割拆除水平支撑。
9.根据权利要求5所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤七中，附着式安全操作平台通过滑动承载板支撑在预埋轨道上，滑动承载板上设有配重块，滑动承载板与附着式安全操作平台间设有翻转铰链。
10.大型异形深基坑支护体系，其特征在于，由权利要求1至9中任一所述方法得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤，
2.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，外围支护结构为钻孔灌注桩或地下连续墙。
3.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，可调式定型化胎架包括旋转主轴、固定转轴、伸缩半轴、伸缩撑脚、限位角钢和导向滑轮，旋转主轴一端支撑在固定转轴上，中部和另一端支撑在伸缩半轴上，限位角钢沿旋转主轴周向设置四个，纵向设置若干个，导向滑轮水平设置两个，纵向设置若干个，限位角钢和导向滑轮通过伸缩撑杆固定在旋转主轴上；制作格构柱时，根据格构柱的尺寸，调整伸缩撑杆的长度，使限位角钢之间的距离与格构柱的边长相等，然后将格构柱角钢放置在限位角钢上，并在格构柱角钢上焊接联结钢板，然后调整伸缩撑杆的长度将制造好的格构柱支撑在导向滑轮上，交替收缩伸缩半轴，将格构柱沿着导向滑轮从旋转主轴上滑出。
4.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，对基坑侧壁的土体进行加固的具体方法为：开挖首层基坑土方，并向基坑侧壁的土体内打入斜向钢管桩和竖向钢管桩，然后在基坑侧壁的表面喷射一层混凝土面层，将斜向钢管桩和竖向钢管桩的尾端浇筑在混凝土面层内。
5.根据权利要求1所述的大型异形深基坑支护体系的施工方法，其特征在于，所述步骤四中，水平支撑的端部与水平圈梁连接，首先绑扎水平圈梁和水平支撑的钢筋，然后支设水平圈梁和水平支撑的侧模，并在水平圈梁的表面安放轨道，在水平支撑的表面安放吊环，轨道和吊环分别与水平圈梁和水平支撑的钢筋点焊固定，接着向模板内浇筑混凝土并振捣密实；待水平圈梁和水平支撑混凝土达到设计强度后，张拉可回收锚索，并使用锚碇对可回收锚索进行张拉锚固；所述吊环沿水平支撑长度方向均匀间隔设置。
6.根据权利要求1所述的大...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡吴和，胡宏亮，姚尚伟，吴敢，张雷，张治乐，韩福豪，
申请(专利权)人：中能建建筑集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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