一种基坑斜撑支护结构及施工方法

本申请涉及建筑基坑工程，具体涉及一种基坑斜撑支护结构及施工方法。

背景技术：

1、在深大基坑开挖施工当中，由于主动土压力与动水压力等的耦合作用，基坑坍塌事故屡见不鲜，基坑维稳是一项重要又艰巨的工作。

2、由于斜桩复合支撑可在基坑开挖前提前打入，基坑一次性完成挖土，底板一次性完成浇筑，且基坑内部为开放作业空间，因此具有作业面开阔、施工速度快、工期短和成本优等优点，近年来在国内的应用不断增多。

3、斜桩复合支撑主要承受水土压力等水平荷载，水土压力通过基坑围护桩传递到压顶梁，再通过压顶梁传递到斜桩复合支撑，因此对其水平承载力的要求不可忽略。在基坑开挖至底部标高，地下室基础施工完成并且底板换撑后，需通过现场水平承载力试验对斜桩复合支撑进行抽样检测，确保其施工质量。但目前常规的桩基水平承载力试验仅限于对象为竖直桩的情况，当试验对象为斜桩复合支撑时，不能模拟实际工程中斜桩复合支撑水平受荷的最不利情况，造成测试结果不精确，无法确保斜桩复合支撑的施工质量。

4、为克服现有技术的不足，有必要提出一种新的技术方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基坑斜撑支护结构及施工方法，可模拟实际工程中斜桩复合支撑水平受荷最不利情况，通过斜桩复合支撑的荷载位移曲线得到其水平承载力特征值，确保各根斜桩复合支撑的施工质量。

2、为达到上述目的，本申请第一方面的一些实施例提供一种基坑斜撑支护结构，包括基坑围护桩、反力装置、斜桩复合支撑及水平承载力加载装置，所述基坑围护桩沿竖直方向设置，所述反力装置设置于其顶部并与所述水平承载力加载装置的一端连接，所述斜桩复合支撑与所述水平承载力加载装置的另一端连接并与所述基坑围护桩成一定夹角。

3、进一步地，所述水平承载力加载装置包括固定装置及设置于所述固定装置内的千斤顶，所述固定装置的一端与所述反力装置焊接固定，所述固定装置的另一端与所述斜桩复合支撑焊接固定。

4、进一步地，所述固定装置包括第一固定装置及第二固定装置，所述第一固定装置与第二固定装置之间形成容置部，所述千斤顶设置于所述容置部内，所述第一固定装置与第二固定装置通过连接件固定连接。

5、进一步地，所述第一固定装置与所述反力装置焊接固定，所述第二固定装置与所述斜桩复合支撑焊接固定，所述第二固定装置与所述斜桩复合支撑的焊接端设置为斜面与斜桩复合支撑倾斜后形成的抵持面适配。

6、进一步地，所述第一固定装置位于容置部的端面焊接有第一支撑板，所述第二固定装置位于容置部的端面焊接有第二支撑板，所述千斤顶与所述第一支撑板及所述第二支撑板抵接固定。

7、进一步地，所述连接件为具有竖直部及水平部的角钢，所述竖直部分别与所述第一固定装置及所述第二固定装置的外侧面贴合，所述水平部分别与所述第一固定装置及所述第二固定装置的底面贴合，所述水平部上设有与第一固定装置组装的第一滑槽及与第二固定装置组装的第二滑槽，第一螺栓穿过第一滑槽、第二螺栓穿过第二滑槽将第一固定装置及第二固定装置与连接件组装为一体。

8、进一步地，所述斜桩复合支撑包括劲性芯材和水泥土桩，所述水泥土桩整体埋设于基坑土体，所述劲性芯材包括插入所述水泥土桩的第一段及位于基坑土体上方且与所述水平承载力加载装置连接的第二段，所述第一段与第二段为一体结构。

9、进一步地，所述劲性芯材为型钢、钢管、格构柱中的任一种。

10、进一步地，千斤顶为液压千斤顶，所述反力装置为钢筋混凝土浇筑的压顶梁，所述固定装置为型钢。

11、本申请第二方面一些实施例的基坑斜撑支护施工方法，包括以下步骤：

12、步骤10：施工基坑围护桩；

13、步骤20：施工斜桩复合支撑，待斜桩复合支撑安装完成并养护至设计强度后 ，进入步骤30；

14、步骤30：开挖土方至压顶梁底部标高，并在基坑围护桩顶部同时浇筑施工压顶梁和压顶梁加强墩，待压顶梁和压顶梁加强墩强度达到设计强度时，进入步骤40；

15、步骤40：开挖土方至基坑底部标高；

16、步骤50：拆除压顶梁加强墩并在拆除位置处安装水平承载力加载装置；

17、步骤60：向水平承载力加载装置分级施加水平压力，读取各级荷载下斜桩复合支撑桩顶水平位移数据；

18、步骤70：当桩顶水平位移达到设计要求的水平位移允许值时，终止加载并回收水平承载力加载装置。

19、本发明具有如下有益技术效果：1）在水平压力下监测斜桩复合支撑顶部的水平位移，得到斜桩复合支撑的荷载位移曲线，从而确定斜桩复合支撑的水平承载力，测试操作简便结果精确可靠，确保各根斜桩复合支撑的施工质量；2）将基坑围护桩作为反力桩无需设置额外的反力桩，简化支护体系结构降低了成本；3）水平承载力加载装置拆卸灵活，可以回收使用，适用性强。

技术特征：

1.一种基坑斜撑支护结构，其特征在于：包括基坑围护桩、反力装置、斜桩复合支撑及水平承载力加载装置，所述基坑围护桩沿竖直方向设置，所述反力装置设置于其顶部并与所述水平承载力加载装置的一端连接，所述斜桩复合支撑与所述水平承载力加载装置的另一端连接并与所述基坑围护桩成一定夹角。

2.根据权利要求1所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述水平承载力加载装置包括固定装置及设置于所述固定装置内的千斤顶，所述固定装置的一端与所述反力装置焊接固定，所述固定装置的另一端与所述斜桩复合支撑焊接固定。

3.根据权利要求2所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述固定装置包括第一固定装置及第二固定装置，所述第一固定装置与第二固定装置之间形成容置部，所述千斤顶设置于所述容置部内，所述第一固定装置与第二固定装置通过连接件固定连接。

4.根据权利要求3所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述第一固定装置与所述反力装置焊接固定，所述第二固定装置与所述斜桩复合支撑焊接固定，所述第二固定装置与所述斜桩复合支撑的焊接端设置为斜面与斜桩复合支撑倾斜后形成的抵持面适配。

5.根据权利要求3所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述第一固定装置位于容置部的端面焊接有第一支撑板，所述第二固定装置位于容置部的端面焊接有第二支撑板，所述千斤顶与所述第一支撑板及所述第二支撑板抵接固定。

6.根据权利要求5所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述连接件为具有竖直部及水平部的角钢，所述竖直部分别与所述第一固定装置及所述第二固定装置的外侧面贴合，所述水平部分别与所述第一固定装置及所述第二固定装置的底面贴合，所述水平部上设有与第一固定装置组装的第一滑槽及与第二固定装置组装的第二滑槽，第一螺栓穿过第一滑槽、第二螺栓穿过第二滑槽将第一固定装置及第二固定装置与连接件组装为一体。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述斜桩复合支撑包括劲性芯材和水泥土桩，所述水泥土桩整体埋设于基坑土体，所述劲性芯材包括插入所述水泥土桩的第一段及位于基坑土体上方且与所述水平承载力加载装置连接的第二段，所述第一段与第二段为一体结构。

8.根据权利要求7所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：所述劲性芯材为型钢、钢管、格构柱中的任一种。

9.根据权利要求2至6任一项所述的基坑斜撑支护结构，其特征在于：千斤顶为液压千斤顶，所述反力装置为钢筋混凝土浇筑的压顶梁，所述固定装置为型钢。

10.一种采用如权利要求1所述的基坑斜撑支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本申请公开了一种基坑斜撑支护结构及施工方法，基坑斜撑支护结构包括基坑围护桩、反力装置、斜桩复合支撑及水平承载力加载装置，基坑围护桩沿竖直方向设置，反力装置设置于其顶部并与水平承载力加载装置的一端连接，斜桩复合支撑与水平承载力加载装置的另一端连接并与所述基坑围护桩成一定夹角；本申请在基坑开挖到底部标高后，斜桩复合支撑拆除之前，借助水平承载力加载装置在水平压力下监测斜桩复合支撑顶部的水平位移，得到斜桩复合支撑的荷载位移曲线，从而确定斜桩复合支撑的水平承载力，最终根据试桩报告确保各根斜桩复合支撑的施工质量；同时水平承载力加载装置拆卸灵活，可以回收使用；本申请还公布了上述基坑斜撑支护结构施工方法。技术研发人员：徐晓兵,周源淇,胡琦,雷子怡,李卓峰受保护的技术使用者：广西大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13