一种可重复用的基坑PHC支撑构件及其施工方法与流程

本发明属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种可重复用的基坑phc支撑构件及其施工方法。

背景技术：

随着城市轨道交通建设规模的不断扩大，狭长型地铁基坑工程越来越多，且基坑宽度基本一致。受到周边条件限制，基坑施工基本无法放坡开挖，多采用直立式围护结构+内支撑作为基坑支护体系。

常用内支撑有钢筋混凝土支撑和钢管支撑，其中钢筋混土支撑多为带有扩大端头的矩形直撑。地铁车站基坑开挖过程中，作为临时支护结构的钢筋混凝土支撑由于支撑刚度大、变形控制好、抗压剪能力强、安全性高等优点，在地铁车站明挖基坑围护结构支撑系统中使用相当普遍。然而，地铁车站主体结构施工期一般较短，因此这种临时支撑的使用寿命通常不超过一年。鉴于钢筋混凝土自身组成材料及其特性，其拆除过程时间长、工作效率低、劳动强度大，且产生的建筑垃圾易造成环境污染，尤其在其拆除过程中产生大量的粉尘、噪音等对现场工人的身体健康产生危害，严重影响周边居民的生活。迫切需要探求一种既能满足工程需要又能提高工作效率，减少资源浪费的地铁基坑支撑体系。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种可重复用的基坑phc支撑构件及其施工方法，其既能满足工程需要又能提高工作效率，可重复利用，减少资源浪费。

本发明采用了以下技术方案：

一种可重复用的基坑phc支撑构件，包括位于两端的phc端部预制段和位于两所述phc端部预制段之间的phc连接预制段；

所述phc端部预制段的外端的端面上延伸出第一连接结构，所述第一连接结构与基坑支护构造固定连接并浇筑形成第一后浇段；

所述phc端部预制段的内端的端面延伸出第二连接结构，所述phc连接预制段的两端面均延伸出第三连接结构，所述第二连接结构与所述第三连接结构固定连接并浇筑形成第二后浇段；

所述第一后浇段和所述第二后浇段可破坏，所述第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构可切断。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述phc端部预制段的外端设有扩大头，所述扩大头的截面面积由内向外逐渐增大，所述第一连接结构固定在所述扩大头的端面上。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述phc端部预制段和/或所述phc连接预制段的端部的外表面均包覆固定有刚性外壳，所述刚性外壳的形状与自身所在的端部的形状相适配。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述phc端部预制段和/或所述phc连接预制段为先张法预应力预制构件。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第二后浇段的长度不大于自身截面宽度的2倍。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述phc端部预制段和/或所述phc连接预制段的两端均设置有吊环。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一连接结构为第一驳接端板，所述第一驳接端板与所述基坑支护构造内的结构筋固定连接，所述第一驳接端板与所述结构筋的连接可切断。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第二连接结构为第二驳接端板，所述第三连接结构为第三驳接端板，所述第二驳接端板和所述第三驳接端板固定连接，所述第二驳接端板和所述第三驳接端板的连接可切断。

一种如上所述的可重复用的基坑phc支撑构件的施工方法，包括以下步骤：

制作所述phc端部预制段和phc连接预制段；

施工基坑支护构造；

将两所述phc端部预制段的第一连接结构分别与两侧的基坑支护构造固定连接，将phc连接预制段的第三连接结构与第二连接结构固定连接；

浇筑形成第一后浇段和第二后浇段；

开挖基坑，施工主体结构。

作为本发明技术方案的进一步改进，还包括以下步骤：

主体结构完成后，破坏第一后浇段和第二后浇段，将第三连接结构与第二连接结构拆分，将第一连接结构与基坑支护构造拆分，回收所述phc端部预制段和phc连接预制段。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，第一后浇段和第二后浇段为可破坏设置，第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构可切断，在需要拆除时，只需要将第一后浇段、第二后浇段拆除破坏，再将第一连接结构、第二连接结构、第三连接结构的固定切断，即可将phc端部预制段和phc连接预制段拆卸下来，从而将phc端部预制段和phc连接预制段进行回收，以重复利用。通过这样的设置，有效的减小了支撑系统的钢筋混凝土用量，提高了钢筋混凝土支撑施工的工作效率，减小了作业工人劳动强度，降低了能源消耗、环境污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：

图1是本发明的可重复用的基坑phc支撑构件的整体结构示意图；

图2是本发明的可重复用的基坑phc支撑构件的俯视图；

图3是本发明的可重复用的基坑phc支撑构件的拆分状态的俯视图。

附图标记：

100-phc端部预制段；110-第一连接结构；120-第二连接结构；130-扩大头；

200-phc连接预制段；210-第三连接结构；

300-第一后浇段；400-第二后浇段；

500-刚性外壳；600-吊环；700-基坑支护构造；710-基坑支护；720-冠梁；730-结构筋；

800-预应力纵向钢筋；810-环向箍筋。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

实施例1：

参照图1至图3，一种可重复用的基坑phc支撑构件，包括位于两端的phc端部预制段100和位于两所述phc端部预制段100之间的phc连接预制段200。

其中，phc端部预制段100和phc连接预制段200均呈长条状，均为预应力高强度的混凝土结构，其内部具有若干预应力纵向钢筋800和若干箍在各预应力纵向钢筋800上的环向箍筋810，预应力纵向钢筋800和环向箍筋810都预埋在混凝土结构内。具体地，所述phc端部预制段100和phc连接预制段200均为先张法预应力预制构件，施加的预应力使得phc端部预制段100和phc连接预制段200在安装、拆卸、吊装时免受拉裂破坏。

所述phc端部预制段100的外端的端面上延伸出第一连接结构110，所述第一连接结构110与基坑支护构造700固定连接并浇筑形成第一后浇段300。先通过第一连接结构110与基坑支护构造700做初步的连接，再进行浇筑，以保证该连接节点的强度，保证安全。在这里，基坑支护构造700可以是基坑支护710上端的冠梁720。

所述phc端部预制段100的内端的端面延伸出第二连接结构120，所述phc连接预制段200的两端面均延伸出第三连接结构210，所述第二连接结构120与所述第三连接结构210固定连接并浇筑形成第二后浇段400。同样地，先通过第二连接结构120和第三连接结构210将phc端部预制段100与phc连接预制段200连接固定，再进行浇筑，以保证该连接节点的强度，保证安全。

连接完成后，第一后浇段300、第二后浇段400、phc端部预制段100和phc连接预制段200共同形成了本基坑phc支撑构件，对基坑的构造进行横向支撑。

此外，第一后浇段300、第二后浇段400可破坏，第一连接结构110、第二连接结构120和第三连接结构210可切断，这样，在后续需要拆除时，只需要将第一后浇段300、第二后浇段400破坏拆除并将第一连接结构110与基坑支护构造700的连接处切断、将第二连接结构120和第三连接结构210之间的连接处切断，即可将phc端部预制段100、phc连接预制段200分别拆卸下来，回收进行重复利用，减少了拆除的混凝土结构，减少灰尘的产生，回收利用的phc端部预制段100、phc连接预制段200后续使用还能够进一步节省钢筋混凝土的用量，提高了钢筋混凝土支撑施工的工作效率，减小了作业工人劳动强度，降低了能源消耗、环境污染。

具体地，第一连接结构110为第一驳接端板，为钢材质，所述第一驳接端板与所述基坑支护构造700内的结构筋730焊接固定，可以是二者直接焊接在一起，若长度不够，也可以通过钢筋搭接焊接在一起，增加构件之间的抗弯剪性能，所述第一驳接端板与所述结构筋的连接可切断，即可将第一驳接端板和/或结构筋730在连接处切开，以使得后续在拆卸时能够将phc端部预制段100拆卸下来进行回收，实现资源可重复利用的目的。

同样地，所述第二连接结构120为第二驳接端板，所述第三连接结构210为第三驳接端板，二者都为钢材质，所述第二驳接端板和所述第三驳接端板焊接固定，可以是两者直接焊接，若长度不够，可以通过钢筋搭接焊接在一起，增加构件之间的抗弯剪性能，所述第二驳接端板和所述第三驳接端板的连接可切断，即可将第二驳接端板和/或第三驳接端板在连接处切开，以使得后续在拆卸时能够将phc端部预制段100、phc连接预制段200拆分以进行回收，实现资源可重复利用的目的。

优选地，所述phc端部预制段100的外端设有扩大头130，所述扩大头130的截面面积由内向外逐渐增大，目的在于强化相互连接刚度，减少应力集中导致构件损坏，所述第一连接结构110固定在所述扩大头130的端面上。

优选地，所述phc端部预制段100和/或所述phc连接预制段200的端部的外表面均包覆固定有刚性外壳500，所述刚性外壳500的形状与自身所在的端部的形状相适配，通过设置刚性外壳500，在将第一后浇段300、第二后浇段400进行拆除时，刚性外壳500能够对phc端部预制段100和/或所述phc连接预制段200的端部进行保护。刚性外壳500具体可以是钢护筒，不仅强化了接口之间的连接强度，还能避免第一后浇段300、第二后浇段400的拆除对phc端部预制段100、所述phc连接预制段200的端部的接口质量的破坏。

其中，所述第二后浇段400的长度不大于自身截面宽度的2倍，以避免过长降低其连接强度。

为了方便吊装，所述phc端部预制段100和/或所述phc连接预制段200的两端均设置有吊环600，可以方便地通过吊装设备将phc端部预制段100和/或所述phc连接预制段200吊起进行安装，提高施工效率。

实施例2

一种如实施例1所述的可重复用的基坑phc支撑构件的施工方法，包括以下步骤：

首先，根据狭长基坑支护710体系的通用支撑设计要求，工厂预先制备制作所述phc端部预制段100和phc连接预制段200。

其次，按照正常施工顺序，施工基坑支护构造700，即施工基坑支护710和受力钢筋，待其材料强度达到一定后现浇基坑冠梁720，并预留冠梁720与phc端部预制段100连接的结构筋730，用于后续与第一连接结构110进行连接固定。

接着，采用吊装设置将phc端部预制段100、phc连接预制段200吊装，并将两所述phc端部预制段100的第一连接结构110分别与两侧的基坑支护构造700的结构筋730焊接固定，将phc连接预制段200的第三连接结构210与第二连接结构120焊接固定，形成稳定的连接结构；

然后，浇筑形成第一后浇段300和第二后浇段400，进一步增强接口的连接刚度和抗弯剪性能，满足支撑设计要求；

待第一后浇段300和第二后浇段400达到设计强度后，分层开挖基坑内部土体至基坑底，施工主体结构。

基坑内部主体结构完成后，采用高压水枪或风镐，先拆除第一后浇段300和第二后浇段400的混凝土，破坏第一后浇段300和第二后浇段400，然后再借助切割机将第三连接结构210与第二连接结构120切断拆分、将第一连接结构110与基坑支护构造700拆分，回收所述phc端部预制段100和phc连接预制段200，通过吊装设备运走重复使用。

本发明所述的可重复用的基坑phc支撑构件及其施工方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。