一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法技術方案

本發明專利技術公開了一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，其特征在于頂板處在圍護墻中植筋并與頂板內的鋼筋連接，澆筑頂板時在頂板內預留吊裝孔，待頂板達到強度后，先拆除頂板上方的魚腹梁支撐，此時由頂板和底板承受圍護墻所受的坑外荷載，再拆除頂板和底板之間的魚腹梁支撐，然后通過頂板預留吊裝孔吊離拆除下來的頂板和底板之間的魚腹梁支撐，然后覆土至地面，最后澆筑側墻。該方法避免了順作法中結構頂、底板之間的支撐在側墻澆筑前拆除，使得結構頂板上方的支撐和結構頂、底板之間的型鋼對撐受力增大的最不利工況，大大降低了魚腹梁和型鋼支撐的耗材量。同時，盡快覆土減小了坑底隆起量和坑邊位移，特別適用于要求較高的基坑工程。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及在基坑工程中采用裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，主要應用于淺覆土地下通道工程和地下結構工程等。
技術介紹
?“魚腹梁”是在工業廠房中常用的一種等強度梁，主要根據梁內力不同設置不同截面的空腹式框架結構梁，使得結構每一個截面上的最大正應力均等于材料的許用應力。由于其形似魚腹，故而稱之為“魚腹梁”（如圖1所示）。現今部分科研和設計單位對其進行改進，采用可張拉的鋼絞線代替魚腹梁中的曲梁，型鋼代替直梁并用于基坑工程中，形成一個易于拆裝、施工迅速、可循環利用的支撐結構（如圖2所示）。在基坑工程中，魚腹梁支撐1與大跨度的型鋼對撐17結合，魚腹梁支撐1的兩角點與型鋼對撐17（主要承受壓力）固結形成一種封閉的內支撐系統，如應用于地下通道工程中的部分圍護結構平面圖如圖3所示，型鋼支撐處的圍護橫斷面如圖4所示，基坑設兩道支撐，其中第二道為雙拼型式。支撐下方土體開挖前，型鋼對撐與魚腹梁鋼絞線同時施加預應力，待預應力達到設計值后進行土方開挖。該支撐系統最主要優點是魚腹梁為緊貼圍護墻（樁）的結構，只有兩端的型鋼對撐橫跨在基坑兩側，因此在對撐之間區域沒有任何的施工構件，土方開挖、鋼筋綁扎和混凝土澆筑等工序均較常規密集的對撐系統作業空間大、施工迅速；其次是該類支撐系統均由型鋼和鋼絞線經螺栓或焊接構成，構件可工廠預制、現場拼裝、拆除，可循環利用、經濟指標低，符合現在低碳、綠色的環保理念。然而，該項技術目前僅用于明挖順作的地下工程中。如圖4所示的地下通道，開挖到坑底后澆筑底板和約0.5~1m高側墻，為澆筑剩余側墻和頂板，須將第二道支撐先行拆除。此時第一道支撐受力最大，是設計所考慮的最不利工況。其次，該種施工順序頂板封頂時間較晚，基坑隆起量大，對基坑下方及兩側環境影響大，尤其當基坑下方還有地鐵等敏感建、構筑物時是不合適的。如圖3、4所示的地下通道工程，地道下方尚有地鐵橫穿而過，為減少施工對地鐵的影響，需全力完成地鐵上覆段即魚腹梁支撐段的結構，若按常規方法拆除第二道魚腹梁支撐后澆筑側墻，第二道支撐的荷載將轉移至兩邊型鋼對撐和第一道支撐上。此時，將大大增加支撐受力，支撐結構設計不盡合理。同時，由于采用該工序結構封頂時間較晚，地鐵上部卸荷持續時間較長，對地鐵的影響亦較大。
技術實現思路
本專利技術專利的目的是提出一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，通過整體設計將具有敏感建筑物的上方支撐設為魚腹梁，兩端為型鋼支撐，在魚腹梁支撐段的地下結構的底、頂板先行施工，待發揮強度后支承圍護樁墻，再行拆除魚腹梁，頂、底板之間的魚腹梁通過預留在頂板上的吊裝孔拆除調離，澆注該段側墻。為了實現以上目的，本專利技術的技術方案是：一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，對于基坑工程，基坑兩側設置圍護墻，在魚腹梁支撐段，以順作方式開挖基坑并隨設魚腹梁支撐系統，開挖到基坑底后即澆筑墊層和結構底板，結構底板澆筑至圍護墻與圍護墻頂緊，待結構底板達到強度后澆筑頂板，頂板亦澆筑至圍護墻，其特征在于頂板處在圍護墻中植筋并與頂板內的鋼筋連接以承擔魚腹梁范圍內支架拆除后的頂板部分自重，澆筑頂板時在頂板內預留吊裝孔，待頂板達到強度后，先拆除頂板上方的魚腹梁支撐，此時由頂板和底板有效承受圍護墻所受的坑外荷載，再拆除頂板和底板之間的魚腹梁支撐，然后通過頂板預留吊裝孔吊離拆除下來的頂板和底板之間的魚腹梁支撐并覆土完成地面施工，最后澆筑側墻。拆除魚腹梁支撐時，圍護墻由已澆筑好的頂、底板支承，避開了設計的最不利工況。結構頂板和上覆土的快速施作減少了基坑暴露時間，提高了基坑安全性，降低了坑底隆起量從而減少對坑底、坑邊的環境影響。該內支撐系統目前僅用于明挖順作法，在明挖順作法中，對于二道支撐的基坑，當第二道魚腹梁支撐拆除后第一道支撐（包括型鋼對撐和魚腹梁）受力最大，第二道型鋼支撐受力亦將增大。本專利技術中對魚腹梁支撐部分的拆撐時間進行調整，先澆筑地下結構的底板和頂板，待其結構達到強度后可分擔坑外荷載，再行拆除影響側墻澆筑的魚腹梁支撐，最后澆注側墻。當拆除第一道魚腹梁支撐后，結構頂、底板相當于大剛度的支撐板，承擔了全部魚腹梁和部分型鋼支撐的坑外荷載。該支撐方法相對于常規明挖順作情況來說，第二道型鋼對撐在魚腹梁拆除后所承擔的荷載要小得多；第一道支撐，包括第一道型鋼支撐和第一道魚腹梁支撐，承擔的荷載也較常規明挖順作法拆除第二道支撐后要小得多。因此支撐配置的最不利工況可較明挖順作法小，是一種值得推廣的設計優化方式。該種拆撐方法避免了順作法中第二道支撐在側墻澆筑前拆除，使得第一道支撐和第二道型鋼對撐受力增大的的最不利工況，拆除魚腹梁支撐時的坑外荷載通過頂、底板的強大支撐力承受，大大降低了魚腹梁和型鋼支撐的耗材量，可減少支撐配置，降低造價。同時，結構頂板和上覆土的快速施作可減小坑底隆起，減小對坑底、坑邊的環境影響。該施工方法應在總體方案中予以考慮，可達到經濟性、對環境影響小的目標。本專利技術專利也適用于一般的基坑工程。本專利技術專利的優點在于僅通過調整拆撐的時間，即可減小魚腹梁支撐鋼絞線和型鋼支撐的工程量，在沒有增加施工難度的情況下減小了基坑的暴露時間和坑底卸荷持續時間，從而減小了坑底隆起量，將對下部建、構筑物和周圍環境的影響降低到最小，特別適用于基坑下部有地鐵、地下通道等敏感建、構筑物的基坑工程。?附圖說明圖1?為工業廠房中魚腹梁示意圖。圖2?為裝配式魚腹梁內支撐的構造圖。圖3為裝配式魚腹梁內支撐圍護平面圖應用實例。圖4?為裝配式魚腹梁內支撐圍護橫斷面應用實例。圖5為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐斷面的橫斷面圖應用實例。圖6為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐的平面圖應用實例。圖7為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐系統施工方法步驟一的示意圖。圖8為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐系統施工方法步驟二的示意圖。圖9為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐系統施工方法步驟三的示意圖。圖10為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐系統施工方法步驟四的示意圖。圖11為本專利技術的裝配式魚腹梁內支撐系統施工方法步驟五的示意圖。具體實施方式以某基坑兩端采用型鋼支撐，中間夾37m跨的魚腹梁為例（如圖3所示），圖中1為魚腹梁支撐，17為型鋼對撐。型鋼支撐斷面的圍護橫斷面如圖4所示，左側表示主體結構側墻未貼緊圍護墻，右側主體結構側墻貼緊圍護墻，基坑深度方向設兩道支撐，其中第二道為雙拼。在魚腹梁支撐處，圍護橫斷面如圖5所示，平面圖如圖6所示。圖中，1為魚腹梁支撐；2為基坑下方的地鐵線；3為結構頂板；4為結構底板；5為頂板上為拆除魚腹梁而預留的吊裝孔，尺寸為30~40cm*3.5~4.5m；6為側墻，7為圍護墻，8為填實側墻與圍護墻之間的素土或混凝土，9為側墻與圍護墻之間填筑的素混凝土，10為混凝土硬地坪，11為立柱，12為第一道魚腹梁支撐，13為第二道魚腹梁支撐，14為圍護墻內植筋，15為墊層，16為中墻，18為頂板頂部的覆土。圖7~圖11為本專利技術的支撐方法在兩道支撐情況下施工具體步驟示意圖。步驟一、如圖7所示，整平地面，施工圍護墻7和立柱11，開挖基坑至第一魚腹梁支本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，隨著基坑開挖，自上而下依次設置魚腹梁支撐，開挖到基坑底后即澆筑墊層和底板，底板澆筑至圍護墻與圍護墻頂緊，待底板達到強度后澆筑頂板，頂板亦澆筑至圍護墻，其特征在于頂板處在圍護墻中植筋并與頂板內的鋼筋連接以承擔魚腹梁范圍內支架拆除后的頂板部分自重，澆筑頂板時在頂板內預留吊裝孔，待頂板達到強度后，先拆除頂板上方的魚腹梁支撐，此時由頂板和底板有效承受圍護墻所受的坑外荷載，再拆除頂板和底板之間的魚腹梁支撐，然后通過頂板預留吊裝孔吊離拆除下來的頂板和底板之間的魚腹梁支撐并覆土完成地面施工，最后澆筑側墻。

【技術特征摘要】
1.一種裝配式預應力魚腹梁內支撐系統的施工方法，隨著基坑開挖，自上而下依次設置魚腹梁支撐，開挖到基坑底后即澆筑墊層和底板，底板澆筑至圍護墻與圍護墻頂緊，待底板達到強度后澆筑頂板，頂板亦澆筑至圍護墻，其特征在于頂板處在圍護墻中植筋并與頂板內的鋼筋連接以承擔魚腹梁范圍內支架拆除后的頂板部分自重，澆筑頂板時在頂板內預留吊裝孔，待頂板達到強度后，先拆除頂板上方的魚腹梁支撐，此時由頂板和底板有效承受圍護墻所受的坑外荷載，再拆除頂板和底板之間的魚腹梁支撐，然后通過頂板預留吊裝孔吊離拆除下來的頂板和底板之間的魚腹梁支撐并覆土完成地面施工，最后澆筑側墻。
2.按權利要求1所述的施工方法，其特征在于：該方法的具體步驟為：步驟一、整平地...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉發前，
申請(專利權)人：上海市政工程設計研究總院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31