一种深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法与

本发明属于建筑施工，具体而言，涉及一种深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法。背景技术：1、基坑工程作为地下工程建设的重要组成部分,在城市基础设施建设、地下空间开发等领域广泛应用。为确保基坑开挖作业的安全性和稳定性,通常需采用支护技术对基坑进行临时支撑。目前,基坑工程常采用的支撑体系大部分都为水平支撑,比如内支撑、外支撑等。这种水平支撑体系的特点是杆件较为密集,不仅降低了基坑内部的施工空间,而且增加了工程造价,施工周期也较长。2、以内支撑为例,其通常由钢支撑柱、横梁和千斤顶等构件组成,在基坑开挖过程中先在基坑周边打入钢板桩,再将支撑柱和横梁设置于基坑内侧,通过千斤顶对支撑柱施加预应力,从而对基坑土体施加水平支撑力,维持基坑稳定。这种支撑方式的主要优势在于支撑作用明确,受力状态易于分析和控制。但同时也存在以下几个主要问题:3、1.支撑体系构件较多,占用基坑内部大量空间,限制了基坑内部的施工活动,影响整体工程进度。4、2.支撑件密集排布,施工难度大,安装和拆除工艺复杂,增加了人力和机械投入。5、3.支撑构件承受较大压缩力,存在局部失稳和整体变形的风险,需要进行严格的构件校核和支撑力控制。6、4.在基坑开挖过程中,需要根据实际土层变化情况及时调整支撑力,增加了对支撑体系的监测和维护难度。7、与内支撑相比,外支撑的基本原理是在基坑外侧打设钢板桩,并在桩间设置横向钢梁进行支撑。这种方式虽然可以增加基坑内部的施工空间,但同样存在以下问题:8、1.外支撑构件分布在基坑周边,占用了大量场地空间,不利于机械设备的进出和材料的堆放。9、2.外支撑构件的安装和拆除比内支撑更加困难,施工难度较大。10、3.外支撑受力机制较为复杂,难以准确分析其承载能力和变形特性,增加了支撑设计和施工的难度。11、4.外支撑在基坑开挖过程中易受到工况变化的影响,稳定性较差,需要加强监测和维护。12、为解决上述水平支撑体系存在的问题,业界提出了一些改进措施,如采用斜撑支护、悬臂支护等新技术。其中,斜撑支护技术因其能够有效减少基坑内部的支撑构件数量而备受关注。这种方案通常在基坑周边打设钢板桩,然后在基坑内设置倾斜的钢管或h型钢作为斜撑,利用斜撑与基坑底部的抗剪摩擦力来维持基坑稳定。13、但是,现有的斜撑支护技术同样存在一些问题有待解决,主要包括:14、1.斜撑端部与基坑底部的连接细节设计不合理,影响了整体支护结构的稳定性。15、2.斜撑自身的稳定性和承载能力不足,限制了基坑开挖深度。16、3.斜撑与地下室结构的配合设计不当,容易产生相互干涉。17、4.支护体系拆除时,斜撑与地下室结构的连接处易出现质量问题。18、为此,迫切需要进一步优化斜撑支护体系的设计和施工工艺,提高其整体性能和适用性,以更好地满足深基坑工程建设的需求。技术实现思路1、有鉴于此，本发明提供一种深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法，能够解决现有技术缺乏一种提高支护体系整体稳定性、优化支护与地下室结构的施工方法的技术问题。2、本发明是这样实现的：3、本发明的第一方面提供一种深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法，其中，包括以下步骤：4、s10、放线定位,采用全站仪测量放样,确定hc工法桩和斜撑的平面位置；5、s20、构件进场检验、加工,检查h型钢、拉森钢板桩的质量,对h型钢进行对接焊接加工；6、s30、hc工法桩打设,采用专用打拔桩机沉入hc700x300x13x24型钢和小企口拉森钢板桩；7、s40、前置斜撑插入,通过打拔桩机以设计角度斜向沉入h350x350x12x19型钢斜撑至地下室底板下方土体内,端部设置限位板控制深度；8、s50、压顶梁、斜撑加强墩施工,在hc工法桩顶部浇筑压顶梁和加强墩,加强墩宽度不小于1m；9、s60、土方开挖,在压顶梁达到设计强度后,分段分层开挖基坑至底部；10、s70、地下室结构施工,穿过h型钢处采取断开配筋焊接或预留孔洞的方式,底板和墙体与h型钢交接处设置止水钢板；11、s80、支护体系割除回收,地下室外h型钢埋置于回填土中,内部h型钢割除；hc工法桩采用水泥浆同步注浆法回收。12、其中，所述步骤s10具体包括：采用全站仪放样技术测量并定位hc工法桩和斜撑的平面位置；将设计图纸中的hc工法桩和斜撑位置信息导入全站仪,利用测角和测距功能放样出每根hc工法桩和斜撑的精确位置坐标；将hc工法桩位置直接标注,而斜撑位置则在hc工法桩位置基础上向外平移10cm；将放样结果与地下室设计图纸进行叠加核对,确保斜撑位置不与地下室底板梁、承台或柱基础发生冲突。13、通过上述放线定位步骤,可以建立工程坐标系统,为后续各项工序的顺利实施提供定位依据。14、其中，所述步骤s20具体包括：查验h型钢和拉森钢板桩的质保资料,确保型号、规格参数满足设计要求；对外观质量进行检查,包括尺寸是否符合标准,有无表面缺陷,端头矩形比、垂直度和锁口形状；对于h型钢,由于长度超过运输限制需要现场进行对接焊接,采用坡口强焊接方式,焊缝质量等级不低于二级,焊接前采用超声探伤检测确保焊缝质量,采用e50系列焊条,单根型钢焊接接头不宜超过1个,相邻两根型钢斜撑接头应错开1m以上,接头距离坑底面不小于2m。15、通过以上检验和加工处理,可确保所有构件满足设计要求,为后续安装奠定基础。16、其中，所述步骤s30具体包括：采用专用打拔桩机负责hc工法桩的沉桩作业,hc工法桩由hc700x300x13x24型钢和小企口iv型拉森钢板桩组成,在打设过程中确保h型钢桩与钢板桩的垂直度和相互啮合度；在每根hc工法桩顶部设置桩帽,严格控制桩身x、y向位置,采用全站仪实时监测并控制垂直度；将钢板桩调整至预定插桩点并对准锁口方向,在沉桩过程中设置卡板防止位移,每打入2m测量一次位置；交替打入h型钢和拉森钢板桩,控制沉桩速度在1m/min以内。17、通过上述措施可确保hc工法桩的位置精度和垂直度,为后续斜撑插入奠定基础。18、其中，所述步骤s40具体包括：在基坑开挖前,通过打拔桩机以设计角度将前置斜撑斜向插入至基坑地下室底板下方的土体中,打拔桩机的配套打桩臂及嘴夹精准控制斜撑插入角度；在斜撑端部设置限位板,控制其插入深度,确保平整度和垂直度,长度、材料强度满足设计要求；斜撑位置应避开地下室底板梁、承台或柱基础。19、通过上述措施,可确保前置斜撑以设计角度精准插入,为后续基坑开挖及地下室施工奠定稳固基础。20、其中，所述步骤s50具体包括：h型钢斜撑穿过压顶梁,高出500mm,单根斜撑加强墩宽度不小于1m；先进行施工放样确定各部位中线和标高,开挖土方后浇筑100mmc20素混凝土垫层,绑扎钢筋,最后支模并浇注c30商品混凝土；在施工过程中,应对压顶梁及加强墩的内测边线、顶底面标高进行复测控制,振捣混凝土要密实。21、绑扎钢筋的接头采用搭接焊,同一区段内主筋焊接数量不超50％。22、其中，所述步骤s60具体包括：在压顶梁和斜撑加强墩达80％设计强度后开始分段分层开挖,每段长度不超15m、深度不超1.5m,各分块之间坡度小于1:2；开挖前详细交底各项注意事项,先开挖远离桩位的部位,逐步向桩靠近,对桩周缝隙采用人工开挖,控制坑边荷载；同时对前置斜撑进行变形监测,监测频率不低于每天1次,当轴力超1000kn时应及时加固。23、通过分段分层有序开挖,在保护好支护体系的前提下完成基坑开挖,为后续地下室施工创造条件。24、其中，所述步骤s70具体包括：在地下室底板及墙体钢筋布设受h型钢影响无法连续时,先在h型钢上放样出受力筋位置,再用气割设置穿透钢筋的孔洞后进行布筋；当配筋较大时,则将钢筋在h型钢处断开并与之焊接；h型钢穿过底板及墙体处,沿周边10cm焊接8mm厚止水钢板,与斜撑满焊,焊缝等级不低于二级,墙体处理同底板；围护桩与结构间空隙采用传力带填充同等级混凝土。25、通过上述措施,可确保在h型钢支护体系保护下顺利完成地下室结构施工。26、其中，所述步骤s80具体包括：在地下室外墙和顶板达80％设计强度后,进行土方回填,将地下室外侧h型钢保留并涂刷防水材料由回填土埋置,内部h型钢则采用气割方式先割除底板后再割除墙内侧,割除部位采用环氧树脂砂浆填充；hc工法桩回收先拔出h型钢,然后再拔出拉森钢板桩,拔除后应及时采用纯水泥浆注浆填充,拉森桩每米用水泥不小于18kg,h型钢每米35kg。27、通过有序拆除和回收,确保最终地下室外观和使用功能。28、与现有技术相比较，本发明提供的一种深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法的有益效果是：1.增大基坑内部施工空间29、本发明采用前置斜撑的支护方式,大幅减少了基坑内部的支撑构件数量,相比传统的水平支撑方案,显著增加了基坑内部的可用施工空间。这不仅提高了施工作业的灵活性,而且缩短了整体的工程工期,从而降低了工程成本。30、2.提高支护体系的整体稳定性31、本发明在斜撑端部设置限位板,并将其可靠地锚固于hc工法桩顶部的压顶梁和加强墩,确保了斜撑的插入角度、深度和稳定性,大幅提高了整个支护体系的整体承载能力和变形控制能力。同时,在斜撑与地下室底板的交接处采取了可靠的止水措施,进一步增强了整体支护结构的稳定性。32、3.优化了支护体系与地下室结构的协调性33、本发明在支护体系设计时充分考虑了地下室结构的布置,采取了错开设置、预留洞口等措施,确保了斜撑与地下室构件的协调配合。同时,hc工法桩的采用也为后续地下室结构施工留出了充足的空间。这种支护与地下室结构的高度协调性,保证了整个工程的顺利实施。34、4.简化了支护体系的施工工艺35、相比传统的水平支撑或内支撑方案,本发明的前置斜撑支护工艺更加简单快捷。首先,斜撑的插入采用直接打入的方式,无需复杂的安装拆卸工序；其次,hc工法桩和拉森钢板桩的打设也可采用专用的打拔桩机高效完成；最后,支护体系的割除和回收过程也更加便捷,整个施工流程更加简化和高效。这些措施大幅降低了施工难度,提高了工程质量控制水平。36、综上所述,本发明提出的深基坑装配式型钢前置斜撑支护施工方法,通过增大基坑内部施工空间、提高支护体系整体稳定性、优化支护与地下室结构的协调性以及简化支护体系的施工工艺等多方面的技术创新,有效解决了现有斜撑支护技术存在的问题,因此本发明的方案解决了现有技术缺乏一种提高支护体系整体稳定性、优化支护与地下室结构的施工方法的技术问题。