一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱及施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱及施工方法，施工方法包括以下步驟：于深基坑內預埋護筒；于護筒底部鉆孔灌注樁，并安裝灌注樁鋼筋籠；拼裝內支撐引柱，內支撐引柱包括支撐格構柱及可拆卸安裝于支撐格構柱頂部的拆卸工具式格構柱；將支撐格構柱的底部吊裝至灌注樁的鋼筋籠內；于內支撐引柱內澆筑混凝土成型灌注樁；拆除拆卸工具式格構柱及護筒。采用可拆卸安裝于支撐格構柱頂部的可拆卸工具式格構柱，可以加長支撐格構柱，解決了由于支撐格構柱樁頂標高低于場地標高時，無法順利對支撐格構柱的垂直度進行控制的問題，可拆卸工具式格構柱可以周轉吊裝使用，能節約大批鋼材，經濟效益很顯著。
【專利說明】一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及深基坑內支撐支護工程，尤其涉及一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱及安裝方法。
【背景技術】
[0002]在深基坑內支撐支護工程中，當現場場地標高高于深基坑格構柱頂標高時，如圖1所示，場地平整后地坪面21絕對高程為8.0Om,支撐格構柱11柱頂標高在第一道支撐22頂面絕對標高5.50m以下400mm，即支撐鋼格構柱11柱頂絕對標高5.1Om,為此支撐格構柱頂11標高至混凝土地坪面21高差2.9m，支撐格構柱11在基坑底以下嵌入直徑1000_的鉆孔灌注樁16約3.0m。由于支撐格構柱11頂部在混凝土地坪面21以下很多，所以需要接長支撐格構柱11使其伸至地坪面21以上一定高度，才能對支撐格構柱11的垂直度進行控制。因此，需要找尋一種方法，使得既能夠保證支撐格構柱柱頂的設計標高，又能夠對支撐格構柱順利進行垂直度控制。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種既能夠保證支撐格構柱柱頂的設計標高，又能夠對支撐格構柱順利進行垂直度控制的可拆卸工具式深基坑內支撐引柱及施工方法。
[0004]為實現上述技術效果，本發明公開了一種可拆卸工具式深基坑內支撐施工方法，所述施工方法包括以下步驟:
[0005]施工所述深基坑，于所述深基坑內預埋內支撐護筒；
[0006]于所述內支撐護筒底部鉆孔灌注樁，并下放安裝所述灌注樁的鋼筋籠；
[0007]拼裝內支撐引柱，所述內支撐引柱包括支撐格構柱及可拆卸安裝于所述支撐格構柱頂部的拆卸工具式格構柱；
[0008]將拼裝好的所述內支撐引柱吊裝至所述灌注樁的鋼筋籠內，使所述支撐格構柱的底部伸入并固定于所述灌注樁的鋼筋籠內；
[0009]于所述內支撐引柱內澆筑混凝土成型所述灌注樁；
[0010]拆除所述拆卸工具式格構柱及所述內支撐護筒。
[0011]所述施工方法進一步的改進在于，通過以下步驟拼裝所述內支撐引柱:
[0012]于所述支撐格構柱的頂部焊接一圈第一法蘭盤，于所述第一法蘭盤上開設第一螺孔，對應所述第一螺孔在所述第一法蘭盤的下表面焊接第一螺帽；
[0013]于所述拆卸工具式格構柱的底部焊接一圈第二法蘭盤，對應所述第一螺孔于所述第二法蘭盤上開設第二螺孔，對應所述第二螺孔在所述第二法蘭盤的上表面焊接第二螺帽；
[0014]水平放置所述支撐格構柱；
[0015]將所述拆卸工具式格構柱吊裝至所述支撐格構柱，使所述第二法蘭盤與所述第一法蘭盤拼接吻合，所述第二螺孔與所述第一螺孔相互對準；
[0016]于所述第一螺孔和所述第二螺孔內穿設長螺桿，所述長螺桿的下端螺合于所述第一螺帽和所述第二螺帽內，使所述拆卸工具式格構柱固定于所述支撐格構柱的頂部，其中，所述長螺桿的上端在吊裝后延伸至地坪面以上。
[0017]所述施工方法進一步的改進在于，所述拆卸工具式格構柱的頂部延伸出地坪面，在所述拆卸工具式格構柱的頂部設有承托鋼板，所述地坪面上架設有用于固定所述拆卸工具式格構柱頂部的工字鋼托梁，所述承托鋼板固定于所述工字鋼托梁上，從而將所述拆卸工具式格構柱的頂部固定于所述地坪面上。
[0018]所述施工方法進一步的改進在于，當所述灌注樁的鋼筋籠的頂部下放至所述內支撐護筒底部上方一定距離時，停止所述灌注樁的鋼筋籠的下放；將所述內支撐引柱吊裝至所述灌注樁的鋼筋籠內，使所述內支撐引柱的支撐格構柱的底部伸入并固定于所述灌注樁的鋼筋籠內。
[0019]所述施工方法進一步的改進在于，當連接有所述內支撐引柱的所述灌注樁的鋼筋籠下放至所述內支撐護筒的底部下方后，在所述內支撐護筒上點焊多根定位導向鋼筋，用于引導所述灌注樁的鋼筋籠和內支撐引柱對中下方，確保所述灌注樁的鋼筋籠、內支撐引柱及所述內支撐護筒同軸心。
[0020]所述施工方法進一步的改進在于，所述內支撐引柱的支撐格構柱的外表面與所述灌注樁的鋼筋籠主筋之間采用斜向焊接多根連接鋼筋進行固定。
[0021]本發明還公開了一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱，所述內支撐引柱包括支撐格構柱及可拆卸安裝于所述支撐格構柱頂部的拆卸工具式格構柱，所述支撐格構柱的底部固定于深基坑底部的灌注樁的鋼筋籠內。
[0022]所述內支撐引柱進一步的改進在于，所述支撐格構柱的頂部焊接有一圈第一法蘭盤，所述第一法蘭盤上開設有第一螺孔，對應所述第一螺孔在所述第一法蘭盤的下表面固定有第一螺帽；所述拆卸工具式格構柱的底部焊接有一圈第二法蘭盤，對應所述第一螺孔在所述第二法蘭盤上開設有第二螺孔，對應所述第二螺孔在所述第二法蘭盤的上表面固定有第二螺帽；所述第一螺孔和所述第二螺孔內穿設有長螺桿，所述長螺桿螺合于所述第一螺帽和第二螺帽，使所述拆卸工具式格構柱固定于所述支撐格構柱的頂部。
[0023]所述內支撐引柱進一步的改進在于，所述拆卸工具式格構柱的頂部設有承托鋼板，所述地坪面上架設有用于固定所述拆卸工具式格構柱頂部的工字鋼托梁，所述承托鋼板固定于所述工字鋼托梁上。
[0024]所述內支撐引柱進一步的改進在于，所述支撐格構柱的底部的外表面與所述灌注樁的鋼筋籠主筋之間斜向焊接有多根連接鋼筋。
[0025]本發明由于采用了以上技術方案，使其具有以下有益效果:
[0026]采用可拆卸安裝于支撐格構柱頂部的可拆卸工具式格構柱，可以加長支撐格構柱，解決了由于支撐格構柱樁頂標高低于場地標高時，無法順利對支撐格構柱的垂直度進行控制的問題，可拆卸工具式格構柱可以周轉吊裝使用，能節約大批鋼材，壓縮投資經濟效益很顯著。
[0027]利用法蘭盤將支撐格構柱與可拆卸工具式格構柱對接，采用長螺桿螺合于法蘭盤上的螺帽，固定支撐格構柱與可拆卸工具式格構柱，拆裝方便，拆卸成功率高，拼裝完后吊裝強度和穩定性都大大提高，縮短工期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是現有的深基坑內支撐支護結構示意圖。
[0029]圖2是圖1是1-1首1J面放大不意圖。
[0030]圖3是本發明可拆卸工具式深基坑內支撐的平面分布示意圖。
[0031]圖4是圖3的俯視圖。
[0032]圖5是本發明內支撐引柱拼接處的局部放大結構示意圖。
[0033]圖6是圖5的2-2剖面示意圖。
[0034]圖7是本發明支撐護筒預埋安裝后的結構示意圖。
[0035]圖8是本發明鉆孔灌注樁預埋后的結構示意圖。
[0036]圖9是本發明可拆卸工具式深基坑內支撐施工完成后的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖以及【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0038]首先參閱圖3?圖6所示，本發明的一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱主要由支撐格構柱11、拆卸工具式格構柱12及長螺桿13構成，支撐格構柱11的底部埋設于深基坑底部的灌注樁內，拆卸工具式格構柱的頂部固定于深基坑頂部的地坪面21上。支撐格構柱11的頂部焊接有一圈第一法蘭盤111，第一法蘭盤111上開設有第一螺孔，對應第一螺孔在第一法蘭盤的下表面固定有第一螺帽112。拆卸工具式格構柱12的底部焊接有一圈第二法蘭盤121，對應第一螺孔在第二法蘭盤112上開設有第二螺孔，對應第二螺孔在第二法蘭盤121的上表面固定有第二螺帽122。然后用長螺桿13作絲口穿設于第一螺孔和第二螺孔內，長螺桿13的下端與第一螺帽112和第二螺帽122相螺合，使拆卸工具式格構柱12可拆卸地安裝于支撐格構柱11的頂部，對支撐格構柱11進行加長，在支撐格構柱11樁頂標高低于場地標高時，通過調整加長的拆卸工具式格構柱12，解決了對支撐格構柱的垂直度進行控制的問題。長螺桿13的上端延伸至地坪面21內支撐護筒面以上100mm，待灌注樁混凝土澆灌完成并達到混凝土初凝后，松動并退出長螺桿13，然后將拆卸工具式格構柱12與支撐格構柱11脫開，用吊車吊出上部分拆卸工具式格構柱12，達到拆除拆卸工具式格構柱12的功能。拆卸工具式格構柱12的頂部延伸至地坪面21以上，拆卸工具式格構柱12的頂部設有承托鋼板17，地坪面21上架設有用于固定拆卸工具式格構柱頂部的工字鋼托梁23，承托鋼板17固定于工字鋼托梁23上。
[0039]再結合圖1所示，深基坑采用了內支撐的支護形式，角撐、對撐與連梁交接處設臨時支撐格構柱樁，共12根，均在鉆孔灌注樁上插入支撐格構柱樁。
[0040]場地平整后地坪面21絕對高程為8.0Om,支撐格構柱柱頂標高在第一道支撐22頂面絕對標高5.50m以下400mm，即支撐格構柱柱頂絕對標高5.1Om,因此支撐格構柱11頂標高至混凝土地坪面高差2.9m。其中結合圖2所示，支撐格構柱11的截面為550 X 550mm，支撐區域鋼格構角鋼110為4L140X12。支撐格構柱11在基坑底以下嵌入直徑100mm的鉆孔灌注樁3.0m，灌注樁主筋為20C16，加強箍筋C1602000，水下混凝土強度C30。
[0041]利用本發明的可拆卸工具式深基坑內支撐引柱代替現有的支撐格構柱，對上述工程進行深基坑內支撐支護施工，具體施工如下:
[0042](I)格構柱進場驗收:
[0043]支撐格構柱11和拆卸工具式格構柱12均采用場外工廠化產品加工，原材料進場必須保證產品質量，檢查質量合格證書和廠家質保書等相關資料，而且須經復試合格后才能加工制作，加工制作時必須對格構柱的加工質量進行檢查，特別是格構柱焊縫質量的檢查。格構柱進入現場須確保格構柱插入樁身設計長度10.25m，工具式格構柱長度4.05m，支撐格構柱和拆卸工具式格構柱均已按要求焊好20厚鋼板第一、二法蘭盤。格構柱進場前須經監理、建設單位驗收合格。
[0044](2)測量定樁位
[0045]每個灌注樁的樁位應按設計要求，用全站儀、經緯儀、鋼卷尺定放，允許偏差為Icm0
[0046](3)內支撐護筒14埋設
[0047]施工深基坑，于深基坑內預埋內支撐護筒14，內支撐護筒14高出地坪面21約300mm,如圖7所示。
[0048](4)鉆機就位、鉆進成孔
[0049]立柱鉆孔灌注樁采用型號為XR280D旋挖機成孔。本工序是整個立柱鉆孔灌注樁施工中較為關鍵的工序。鉆機就位并調平，在鉆進過程中，一定要保持泥漿面不得低于支撐護筒14頂400mm。提鉆時，須及時向孔內補衆，以保持泥漿面不得低于支撐護筒14頂400_。鉆進過程中，要經常檢查鉆斗尺寸(可根據試鉆情況決定其大小)。鉆進過程中，采用工程檢測尺隨時觀測檢查，調整和控制鉆桿垂直度，如圖8所示。
[0050](5)拆卸工具式格構柱12與支撐格構柱11拼裝
[0051]格構柱吊裝前，事先在拼接平臺上將拆卸工具式格構柱12和支撐格構柱11拼接好，先拼裝支撐格構柱11，即將已加工好的支撐格構柱11在拼接平臺上水平擱置，汽車吊配合將同樣加工好的拆卸工具式格構柱底端的第二法蘭盤121與支撐格構柱11頂端的第一法蘭盤111進行拼接吻合，第一法蘭盤111與第二法蘭盤121上的0 30mm穿牙螺孔對準，并且在螺孔前后焊上0 25mm長螺桿13所對應的配套螺帽。長螺桿13從拆卸工具式格構柱12柱頂往下穿，最后長螺桿13向下一頭螺牙擰緊第一法蘭盤111與第二法蘭盤121上已經焊接好的螺帽121、122，將拆卸工具式格構柱12與支撐格構柱11拼接成整體，如圖5所示。
[0052](6)立柱灌注樁鋼筋籠制作安裝、內支撐引柱吊裝就位
[0053]立柱灌注樁鋼筋籠15，如圖1所示，制作吊裝基本同常規鉆孔灌注樁灌注施工，當灌注樁鋼筋籠15安放剩下最后3m在內支撐護筒14的護筒面上時，支撐格構柱11和拆卸工具式格構柱12吊裝就位；將吊起的支撐格構柱11和拆卸工具式格構柱12緩慢放入鋼筋籠15內，支撐格構柱11進入鋼筋籠15頂部3m，盡量避免碰撞鋼筋籠15。
[0054](7)支撐格構柱11與鋼筋籠15連接
[0055]支撐格構柱11四個面分別采用兩根長1.0mC16連接鋼筋(圖中未標示連接鋼筋)斜向與鋼筋籠主筋焊牢，雙面焊接長度100mm，連接鋼筋具有一定的長度形成柔性連接，以便能使內支撐引柱作相對微量調整。
[0056](8)內支撐引柱的安裝和垂直度位移控制:
[0057]為了使內支撐引柱安裝能滿足設計要求，與內支撐引柱連接有3m長的鋼筋籠下放至內支撐護筒14以下后，在內支撐護筒14上點焊4根C16的定位導向鋼筋18，橫、豎各兩根，中間形成約620mmX620mm的方槽，由吊車起吊整體內支撐引柱對中定位導向鋼筋18中間約620mmX620mm的方槽緩慢入孔，確保安放過程中內支撐引柱、灌注樁鋼筋籠、內支撐護筒14在同一中心圓上。因拆卸工具式格構柱12與水平支撐的連接是通過拆卸工具式格構柱12頂部的柱帽及其預埋鋼筋連接。由于支撐格構柱11頂部在混凝土地坪面21以下很多，所以接長的拆卸工具式格構柱12伸至地坪面21以上一定高度，才能對內支撐引柱的垂直度進行控制。在內支撐引柱下落過程中采用二臺經緯儀雙向觀測控制，常用靠尺檢測垂直度，確保立柱樁內支撐引柱垂直度控制在1/300，中心偏差±5mm。
[0058](9)拆卸工具式格構柱12標高控制
[0059]拆卸工具式格構柱12標高控制，采用預先用水準儀測定灌注樁樁孔處硬地坪標高，然后根據插入灌注樁內深度，在拆卸工具式格構柱12上用紅油漆標出，當拆卸工具式格構柱12下放到位時，將拆卸工具式格構柱12的頂部固定在稱重工字鋼托梁23上，拆卸工具式格構柱12標高控制為±20mm。
[0060](10)灌注樁砼灌注
[0061]灌注樁砼澆灌基本同常規鉆孔灌注樁灌注施工；為了保證砼澆灌質量，確保進入樁內支撐格構柱的砼達到設計要求,應采取一次成樁水下砼灌注工藝。并采用泵送砼施工。
[0062]澆灌時避免導管和下料斗碰撞格構柱而導致格構柱的傾斜，控制澆灌砼界面，防止砼面過高把長螺桿包住導致不能拆除拆卸工具式格構柱。為了保證支撐格構柱穩定不移位，應待砼凝固后，方可松動格構柱固定的承臺工字鋼托梁，拆除拆卸工具式格構柱四只連接螺桿，拆除移走校正架，起拔支撐護筒，如圖9所示。重復施工其他灌注樁和支撐格構柱。
[0063]本發明可拆卸工具式深基坑內支撐施工方法的施工質量控制要點如下:
[0064](I)、格構柱(拆卸工具式格構柱、支撐格構柱)外加工，進場后在平臺上校正拼裝，須確保平直，擰緊螺牙，拼接在法蘭盤上臨時加焊上雙螺帽。
[0065](2)、立柱樁(頂部結合有支撐格構柱的灌注樁)鋼筋籠的安放前測正硬地坪標高，確定吊筋長度(或計算在格構柱上)，鋼筋籠吊放入孔必須垂直確保樁孔和鋼筋籠的同心度；待鋼筋籠安放后，進行格構柱安裝。
[0066](3)、格構柱垂直度控制:格構柱通過定位導向鋼筋方槽緩慢入孔，格構柱由吊車整體起吊入孔，用二經緯儀雙向觀測控制，使安裝后的格構柱處于中心位置，不發生偏位，能做到格構柱安裝垂直度不大于1/300，中心偏差±5mm。
[0067](4)、格構柱標高控制:預先用水準儀測定樁孔處硬地坪標高，然后根據插入樁內深度，在鋼格構柱上用紅油漆標出，當格構柱下放到位時，將格構柱固定在稱重工字鋼橫梁上，格構柱標高控制為±20mm。
[0068](5)、避免下導管和裝料斗及澆砼時不能碰撞格構柱，以防位移頃斜。
[0069](6)、為了格構柱穩定不走動，應待砼凝固后，方可松動固定格構柱的工字鋼托梁。
[0070](7)、加強施工質量監控，每導道工序均應進行檢查、驗收、并報監理驗收，符合后才能進入下道工序施工。
[0071]以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種可拆卸工具式深基坑內支撐施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步驟: 施工所述深基坑，于所述深基坑內預埋內支撐護筒； 于所述內支撐護筒底部鉆孔灌注樁，并下放安裝所述灌注樁的鋼筋籠； 拼裝內支撐引柱，所述內支撐引柱包括支撐格構柱及可拆卸安裝于所述支撐格構柱頂部的拆卸工具式格構柱； 將拼裝好的所述內支撐引柱吊裝至所述灌注樁的鋼筋籠內，使所述支撐格構柱的底部伸入并固定于所述灌注樁的鋼筋籠內； 于所述內支撐弓I柱內澆筑混凝土成型所述灌注樁； 拆除所述拆卸工具式格構柱及所述內支撐護筒。
2.如權利要求1所述的施工方法，其特征在于通過以下步驟拼裝所述內支撐引柱: 于所述支撐格構柱的頂部焊接一圈第一法蘭盤，于所述第一法蘭盤上開設第一螺孔，對應所述第一螺孔在所述第一法蘭盤的下表面焊接第一螺帽； 于所述拆卸工具式格構柱的底部焊接一圈第二法蘭盤，對應所述第一螺孔于所述第二法蘭盤上開設第二螺孔，對應所述第二螺孔在所述第二法蘭盤的上表面焊接第二螺帽；水平放置所述支撐格構柱； 將所述拆卸工具式格構柱吊裝至所述支撐格構柱，使所述第二法蘭盤與所述第一法蘭盤拼接吻合，所述第二螺孔與所述第一螺孔相互對準； 于所述第一螺孔和所述第二螺孔內穿設長螺桿，所述長螺桿的下端螺合于所述第一螺帽和所述第二螺帽內，使所述拆卸工具式格構柱固定于所述支撐格構柱的頂部，其中，所述長螺桿的上端在吊裝后延伸至地坪面以上。
3.如權利要求2所述的施工方法，其特征在于:所述拆卸工具式格構柱的頂部延伸出地坪面，在所述拆卸工具式格構柱的頂部設有承托鋼板，所述地坪面上架設有用于固定所述拆卸工具式格構柱頂部的工字鋼托梁，所述承托鋼板固定于所述工字鋼托梁上，從而將所述拆卸工具式格構柱的頂部固定于所述地坪面上。
4.如權利要求1所述的施工方法，其特征在于:當所述灌注樁的鋼筋籠的頂部下放至所述內支撐護筒底部上方一定距離時，停止所述灌注樁的鋼筋籠的下放；將所述內支撐引柱吊裝至所述灌注樁的鋼筋籠內，使所述內支撐引柱的支撐格構柱的底部伸入并固定于所述灌注樁的鋼筋籠內。
5.如權利要求4所述的施工方法，其特征在于:當連接有所述內支撐引柱的所述灌注樁的鋼筋籠下放至所述內支撐護筒的底部下方后，在所述內支撐護筒上點焊多根定位導向鋼筋，用于引導所述灌注樁的鋼筋籠和內支撐引柱對中下方，確保所述灌注樁的鋼筋籠、內支撐引柱及所述內支撐護筒同軸心。
6.如權利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述內支撐引柱的支撐格構柱的外表面與所述灌注樁的鋼筋籠主筋之間采用斜向焊接多根連接鋼筋進行固定。
7.一種可拆卸工具式深基坑內支撐引柱，其特征在于:所述內支撐引柱包括支撐格構柱及可拆卸安裝于所述支撐格構柱頂部的拆卸工具式格構柱，所述支撐格構柱的底部固定于深基坑底部的灌注樁的鋼筋籠內。
8.如權利要求7所述的內支撐引柱，其特征在于:所述支撐格構柱的頂部焊接有一圈第一法蘭盤，所述第一法蘭盤上開設有第一螺孔，對應所述第一螺孔在所述第一法蘭盤的下表面固定有第一螺帽；所述拆卸工具式格構柱的底部焊接有一圈第二法蘭盤，對應所述第一螺孔在所述第二法蘭盤上開設有第二螺孔，對應所述第二螺孔在所述第二法蘭盤的上表面固定有第二螺帽；所述第一螺孔和所述第二螺孔內穿設有長螺桿，所述長螺桿螺合于所述第一螺帽和第二螺帽，使所述拆卸工具式格構柱固定于所述支撐格構柱的頂部。
9.如權利要求7所述的內支撐引柱，其特征在于:所述拆卸工具式格構柱的頂部設有承托鋼板，所述地坪面上架設有用于固定所述拆卸工具式格構柱頂部的工字鋼托梁，所述承托鋼板固定于所述工字鋼托梁上。
10.如權利要求7所述的內支撐引柱，其特征在于:所述支撐格構柱的底部的外表面與所述灌注樁的鋼筋籠主筋之間斜向焊接有多根連接鋼筋。
【文檔編號】E02D17/04GK104358262SQ201410513930
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】何震華, 彭金寶, 李德海, 曾宏強, 梁志峰, 覃繼料 申請人:中國建筑第八工程局有限公司