超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统及支撑方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体的，涉及一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统及支撑方法。


背景技术：

2.随着城市化进程的加快，土地资源越来越匮乏，公共建筑与民用建筑的场地越来越狭小，故而建筑的高度越来越高。在公共与民用建筑中，尤其是高层或超高层建筑中，随着高度的增加，其地下结构埋深也变大，相应的基坑边坡支护往往采用钢筋混凝土桩垂直支护，确保边坡不易出现坍塌。
3.在建筑物地上部分的正门或其它位置，通常会设置尺寸较大的悬挑梁板结构，该悬挑梁板结构大多为钢筋混凝土，制作时需要支设模板后才能绑扎钢筋及浇筑。模板的支撑系统的下端需要抵在稳固的支撑面上，对于高层或超高层建筑，该支撑系统需要自基坑底部起搭设满堂红脚手架支撑系统，向上直至悬挑梁板结构的模板，需要耗费大量的材料，以钢管扣件式满堂红脚手架为例，会使用大量的钢管、扣件、方木等；另外，该支撑系统的施工工程量大，其支模和拆模及材料倒运等人工费多；此外其安全管理难度相对较高，由于支撑系统搭设高度高，为高支模工程，按照建办质〔2018〕31号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知，属于超过一定规模的危大工程范围。
4.另一方面，部分建筑物的悬挑梁板结构长度较大，会悬挑出地下结构外墙外边线，即会延伸至基坑的外侧，对于该种悬挑梁板结构，上述支撑系统不足以对其形成完善的支撑，影响悬挑梁板结构的高质量施工。


技术实现要素：

5.本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统及支撑方法，该支撑系统仅需要较少的材料即可实现对悬挑梁板的支撑，并且精简了搭设支撑过程的步骤。
6.为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统，包括：第一支撑梁，设在基坑支护桩顶部的冠梁上，沿所述冠梁的长向设置；两个以上的第二支撑梁，一端架设在所述第一支撑梁上，另一端设在地下室外墙内，顶端设有若干定位筋；脚手架结构，包括扣接在一起的立杆、扫地杆、横杆和剪刀撑，所述立杆的下端套在所述定位筋上，上端设有模板顶托；安全平网，两端固定设在相邻的所述第二支撑梁上。
7.优选地，所述第一支撑梁与所述冠梁间设有垫铁，使所述第一支撑梁水平设置；所述第一支撑梁与所述冠梁间填充有水泥砂浆或混凝土。
8.优选地，所述冠梁的与所述第一支撑梁相对位置处设有若干凹痕。
9.优选地，所述第二支撑梁的另一端还与所述地下室的外墙脚手架固定连接。
10.优选地，所述第二支撑梁锚入所述地下室外墙内的长度不小于所述地下室外墙的
厚度的一半；所述第二支撑梁与所述地下室外墙内的钢筋焊接在一起。
11.优选地，所述第一支撑梁、第二支撑梁为工字钢或方钢；所述定位筋垂直焊接在所述第二支撑梁的顶面上。
12.优选地，所述安全平网上还设有木跳板。
13.优选地，在所述基坑支护桩与所述地下室外墙间设有若干安全平网。
14.为了实现上述目的，另一方面，本发明提供一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑方法，采用了上述的超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统，包括：
15.在基坑支护桩顶部的冠梁上水平架设第一支撑梁；
16.在所述第一支撑梁与地下室外墙间架设两个以上的第二支撑梁，所述第二支撑梁的一端与所述第一支撑梁固定连接，另一端锚入所述地下室外墙内，并在所述第二支撑梁的顶面固定设置若干定位筋，在相邻的所述第二支撑梁间设置安全平网；
17.在所述第二支撑梁的上方设置脚手架结构，将脚手架结构中的立杆下端套在所述定位筋上，将脚手架结构顶部的模板顶托固定连接在待支撑的模板上。
18.优选地，在基坑支护桩顶部的冠梁上水平架设第一支撑梁时，首先在所述冠梁上进行凿毛处理，形成若干凹痕；之后在第一支撑梁与冠梁间支设垫铁，使所述第一支撑梁水平；最后在第一支撑梁与冠梁间填充水泥砂浆或混凝土，使所述第一支撑梁与冠梁固定连接在一起。
19.根据上面的描述和实践可知，本发明所述的超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统，将基坑支护桩作为支撑系统的底部支撑结构，并在冠梁上设置第一支撑梁、在第一支撑梁上设置一端插在地下室外墙内的第二支撑梁，从而在脚手架结构的下方形成支撑面，最终在设置脚手架结构时，无需将下端搭设在基坑底部，大大缩小了脚手架结构的高度，既节省了材料，还能缩短搭设支撑系统的时间，提高施工效率。另外，由于该支撑系统的高度仅为悬挑梁板下端至第二支撑梁间的距离，高度得到降低后，施工现场的安全管理难度也会相应降低。此外，再通过相邻第二支撑梁间的安全平网，能够防止较大的重物坠落，有效提高了该支撑系统的安全性能。
附图说明
20.图1为本发明的一个实施例中涉及的具有超深基坑垂直支护条件的悬挑梁板支撑系统的结构示意图。
21.图2为图1中a部的放大图。
22.图中的附图标记为：
23.11、基坑支护桩；12、地下室外墙；13、边坡；14、基坑；15、冠梁；16、腰梁；17、外墙脚手架；18、悬挑梁板；21、第一支撑梁；22、第二支撑梁；23、立杆；24、安全平网；25、定位筋；26、垫铁。
具体实施方式
24.现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的
特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
25.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是，本公开中，用语“包括”、“配置有”、“设置于”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象数量或次序的限制；术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在该实施例中公开了一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统，其中的悬挑梁板位于超深基坑的上方，该支撑系统设在悬挑梁板的下方，用于支撑悬挑梁板的模板，进而便于对悬挑梁板进行绑扎钢筋及浇筑作业。图1示出了该超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统的结构，图2示出了图1中a部的放大结构。图1和图2为侧面的视图，因此图中仅展示了各个构件的侧面结构。
28.请参考图1和图2，该支撑系统设在基坑支护桩11和地下室外墙12之间，其中基坑支护桩11设在基坑14与边坡13的交界处，用于防止边坡13出现滑坡、坍塌现象，在基坑支护桩11的顶部和中部分别设有连接各个基坑支护桩11的冠梁15和腰梁16，腰梁16通常等间距地设在基坑支护桩11的侧面，通过设置腰梁16和冠梁15使各个基坑支护桩11能够形成一整体结构，从而提升基坑14支护效果。
29.该支撑系统包括：第一支撑梁21、第二支撑梁22、脚手架结构和安全平网24。其中，第一支撑梁21沿冠梁15的长度方向水平架设在冠梁15上，在该实施例中，第一支撑梁21选用了具有较好刚度的工字钢，且工字钢为建筑施工常用材料，便于制作。第二支撑梁22同样采用了工字钢，其一端架设在第一支撑梁21上，并与第一支撑梁21焊接固定在一起，另一端埋设在地下室外墙12内，即与地下室外墙12固定连接。在冠梁15与地下室外墙12间设有两个以上的第二支撑梁22，相邻的第二支撑梁22的间距可依据实际情况自行设定。在第二支撑梁22的顶部设有若干定位筋25，用于固定脚手架结构中的立杆23。该定位筋25为垂直焊接在第二支撑梁22顶面的钢筋，长度在6cm-12cm范围内，定位筋25的排布间距可根据脚手架结构中的立杆23的间距自行设定。当然，第一支撑梁21、第二支撑梁22也可根据施工现场的型钢材料，自行选择其结构形式，例如还可选用方钢作为支撑梁。
30.脚手架结构包括相互扣接在一起的立杆23、扫地杆、横杆和剪刀撑，为了清晰展示较多的构件，附图中仅示出了立杆23的结构。立杆23、扫地杆、横杆和剪刀撑之间的连接与满堂红脚手架中的各个构件间的连接类似，在此不再赘述。立杆23在该实施例中选用了钢管，在支设脚手架结构时，将该立杆23的下端套在定位筋25上，能够防止立杆23沿水平方向移动，可提升该脚手架结构的稳定性。另外，在立杆23的顶端还设置有模板顶托，用于配合方木来支撑悬挑梁板18下方的模板。
31.安全平网24的两端固定在相邻的第二支撑梁22上，一侧面固定在第一支撑梁21上，另一侧面固定在地下室的外墙脚手架17上。该安全平网24可起到防坠落的作用，尤其是针对较大物体和人，能够提高该支撑系统的安全性能。
32.上述的超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑系统，在实际应用中，相比于传统的直达基坑14底面的满堂红脚手架，能够大大减少材料用量及费用，并且随着材料减少、支设高度变低，整个支设过程耗费的时间和人工能够大幅降低，有效提高了施工效率。另外由于整个支撑系统高度低、且在第二支撑梁22之间设有安全平网24，其安全性能也得到了提升，进而降低了施工现场安全管理的难度，并降低了安全事故发生的概率。
33.在该实施例中，为了确保第一支撑梁21能够水平设置，在第一支撑梁21与冠梁15之间还设置了垫铁26，通过调整垫铁26的厚度，可以使第一支撑梁21的上表面水平，进而使该支撑系统能够形成稳定的支撑。通过设置垫铁26，一则可以调整第一支撑梁21的水平度，二则还可以在第一支撑梁21与冠梁15之间形成缝隙。在该缝隙间填充水泥砂浆或者高标号的混凝土后，可以使第一支撑梁21与冠梁15形成一整体结构，确保二者可以牢固地连接在一起，从而进一步提高了该支撑系统的稳定性。此外，为了提高第一支撑梁21与冠梁15的连接牢固度，在冠梁15的与第一支撑梁21相对位置处还进行了凿毛处理，形成了若干凹痕，因此后续填充的水泥砂浆或混凝土能够与冠梁15连接得更加紧密。
34.如图1和图2所示，地下室外墙12的外侧通常会设置外墙脚手架17，为了进一步提高第二支撑梁22的稳定性，在将第二支撑梁22的左端埋入地下室外墙12内之后，还将第二支撑梁22与外墙脚手架17固定连接在一起。例如，通过卡具将外墙脚手架17中的横杆与第二支撑梁22的下翼缘卡在一起。另外，第二支撑梁22埋入地下室外墙12内的长度不应小于地下室外墙12的厚度的一半，确保二者可以稳固连接。此外，还可将第二支撑梁22与地下室外墙12内的钢筋焊接在一起，进一步提高二者连接的稳定性。
35.此外，在第二支撑梁22上的安全平网24上还设置了木跳板，方便施工人员在其上移动作业，完成脚手架结构的支设。
36.另外，由于基坑14较深，在基坑支护桩11与地下室外墙12间沿竖直方向设置了若干道安全平网24，防止坠落，进一步提高该支撑系统的安全性能。该安全平网24的一端连接在外墙脚手架17上，另一端则连接在腰梁16上，各个安全平网24间的垂直距离不超过10m，以起到最佳的防护效果。
37.在该实施例中，还公开了一种超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑方法，用于设置上述的支撑系统，该支撑方法包括如下步骤：
38.步骤s1：在基坑支护桩11顶部的冠梁15上水平架设第一支撑梁21。
39.第一支撑梁21是固定连接在基坑支护桩11上的，在该实施例中，首先需要在冠梁15上进行凿毛处理，形成若干凹痕；之后在第一支撑梁21与冠梁15间支设垫铁26，使第一支撑梁21水平；最后在第一支撑梁21与冠梁15间填充水泥砂浆或混凝土，使第一支撑梁21与冠梁15固定连接在一起。
40.以上给出了一种将第一支撑梁21与冠梁15固定连接在一起的实现方式，在其它实施例中，也可采用其它现有的连接结构将第一支撑梁21与冠梁15连接在一起。
41.步骤s2：在第一支撑梁21与地下室外墙12间架设两个以上的第二支撑梁22，第二支撑梁22一端与第一支撑梁21固定连接，另一端锚入地下室外墙12内，并在第二支撑梁22
的顶面固定设置若干定位筋25，在相邻的第二支撑梁22间设置安全平网24。
42.具体地说，第一支撑梁21和第二支撑梁22均为型钢梁，因此可直接将二者焊接在一起。第二支撑梁22的另一端设在地下室外墙12内时，可以在地下室外墙12浇筑前，将第二支撑梁22与地下室外墙12内的钢筋绑扎在一起，之后浇筑混凝土后即可与地下室外墙12固定连接在一起；或者在地下室外墙12浇筑后，在地下室外墙12上钻出孔洞并将第二支撑梁22埋入其内，亦可实现二者的固定连接。
43.定位筋25在该实施例中选用了钢筋，其可以根据立杆23的间距直接垂直焊接在第二支撑梁22的顶面，形成稳固的连接。安全平网24的两端可以直接绑扎在相邻的两个第二支撑梁22上，确保二者不会分离，以防止重物坠落。
44.步骤s3：在第二支撑梁22的上方设置脚手架结构，将脚手架结构中的立杆23下端套在定位筋25上，将脚手架结构中顶部的模板顶托固定连接在待支撑的模板上。
45.脚手架结构可采用现有的满堂红脚手架，其中的各个立杆23、扫地杆、横杆和剪刀撑均为钢管，各个钢管间可采用卡扣扣接在一起。立杆23的下端则可直接套在定位筋25上，既可以实现定位，还能够防止立杆23的下端出现水平位移，提升了支撑的稳定性。模板顶托则设在立杆23的顶端，并将其与待支撑的模板固定连接在一起，需要注意的是，设在模板顶托时，应确保模板的顶面与悬挑梁板18的底面标高相同。在支设完成后即可进行后续的悬挑梁板18的钢筋绑扎和混凝土浇筑工作。
46.通过该超深基坑垂直支护条件下悬挑梁板的支撑方法，可以大大减少材料用量及费用，并且随着材料减少、支设高度变低，整个支设过程耗费的时间和人工能够大幅降低，有效提高了施工效率。另外由于整个支撑系统高度低、且在第二支撑梁22之间设有安全平网24，其安全性能也得到了大幅提升，进而降低了施工现场安全管理的难度，并降低了安全事故发生的概率。
47.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。