一种深基坑围护桩支护换撑的施工方法技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体是指一种深基坑围护桩支护换撑的施工方法。
背景技术
随着国民经济的发展和人们对物质、精神生活的追求，一些高层建筑悄然矗立，随之而来较深的基础和地下结构工程给施工增加了很大的难度。有些地下结构埋深达20米以上，对基坑支护的要求非常之高，如何确保基坑支护的可靠性是关键。内支撑作为常见的支护形式的组成部分，常常出现在基坑支护工程中。钢筋混凝土内支撑梁是一种过渡性的支撑体系，当工程施工到一定程度，这一临时性的支撑系统将全面拆除。如何在拆除内支撑前进行换撑，保证基坑的安全及地下室的正常施工是基坑支护施工中的一个难点。也是地下工程施工质量、工期和安全的可靠保证。
一些高层建筑基坑水平内支撑位于负一层顶板标高以下，若将地下结构一次浇筑到负一层顶板，势必导致钢筋混凝土水平支撑及钢立柱穿透梁板，造成结构构件混凝土浇筑不连贯，增加了结构施工缝，为工程质量埋下了隐患，耽误了工程的进度。为了保证深基坑围护桩的稳定性，同时又不给地下室梁板留下孔洞（混凝土支撑梁处）和增加质量隐患，需将支撑拆除，转换为其他形式支撑，以便后续施工的进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高层建筑深基坑围护桩水平内支撑转换的施工方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种深基坑围护桩支护换撑的施工方法，包括以下步骤：
（1）清理地下室外墙与保护墙之间的建筑垃圾和积水；
（2）选择回填材料；
（3）确定回填材料及传力带顶面标高；
（4）进行回填材料的回填；
（5）在楼板贯通处外墙增设斜撑结构，对其进行加固；
（6）后浇带及设备留孔传力构件施工；
（7）对传力带进行混凝土浇筑；
（8）养护传力带中浇筑的混凝土；
（9）拆除混凝土内支撑。
本发明所述的施工方法的主要工艺原理为换撑技术，换撑技术就是当地下结构混凝土达到设计强度时，为了施工方便，而将支护桩水平内支撑梁全部拆除，以结构本身强度来抵抗外界土方的侧压力，而外界土方的侧压力需要通过良好的传力介质均匀的作用于结构上，同时采取这种传力措施也可有效预防围护桩体的倾覆。在局部上下楼板贯通的大空间厅堂及汽车坡道处，由于缺少楼板、梁等构件的横向支撑，采取倾斜撑的临时加固措施。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（1）中，地下室外墙与保护墙之间的积水通过至少一台水泵抽净。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（2）中，选择的回填材料，按重量百分数表示，包括粒径为2~15mm的碎石30~40%，粒径为0.1~2mm的砂粒40~50%，粒径大于0.1mm的粉粒20~30%，其中回填材料的含泥量为3~5%。回填材料的组分选择和组分粒径大小，以及含泥量非常重要，适宜的回填材料可以避免回填材料中出现架空层和软肋层，保证传力介质的强度和稳定性。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（3）中，回填材料及传力带顶面标高均是通过墨盒放线进行确定，确定的标高通过墨线标注在保护墙上。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（4）中，回填材料的回填方法，包括以下步骤，
（4.1）先通过小铲车分两段进行对侧回填，且要同步对称进行；
（4.2）将回填材料回填至距离设计标高30cm处，再进行人工找平；
（4.3）回填后的回填材料通过水沉法的进行分层夯实，分成厚度为250~350mm。
回填采用小铲车分两段对侧回填，当回填材料距离设计标高还有30cm时，再用人工找平。
回填后的材料需要分层夯实，由于夯机的震动荷载较大，对地下结构产生影响较大，特别对有防水要求较高的地下室外墙，容易产生裂缝，另外也容易破坏防水卷材，所以不宜选用夯机夯实，我们传统做法是用水沉，待一段时间回填层沉降完成后，再进行楼板处混凝土传力带的浇筑，在回填砂石材料时，回填厚度不宜过大，分层厚度300mm，回填顺序宜对称施工，这样做可以使结构两侧传力带的稳定状态趋于相同，拆撑后，结构两侧的传力效果趋于相同，使结构两侧的力达到平衡，避免产生多余应力对基础产生破坏。回填后的砂石面要平整坚实。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（5）中，斜撑结构的斜撑角度为45°。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（7）中，对传力带进行混凝土浇筑过程中，混凝土是一次浇筑成型，且在浇筑的混凝土中加入1%~2%的GaCl2早强剂。混凝土传力板带的浇筑宜一次性完成，尽量避免二次浇注。由于工期要求，可以在混凝土里加入1%-2%的CaCl2早强剂，并提升混凝土一个标号，使混凝土尽早达到强度。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（8）中，养护传力带中浇筑的混凝土的方法为，采用塑料薄膜覆盖在混凝土表面，并不间断对其进行浇水养护。
为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（9）中，混凝土的内支撑采用机械液压锤破碎拆除。因支撑四周都有螺纹钢筋，拆除时先落碎末，后落碎渣，再后落碎块，可大大减小对楼板的冲击。拆除后混凝土将在基坑内破碎采用塔吊结合汽车运至基坑外。
采用钢板在机械下落的位置进行铺垫，垫成坡道，让破碎机从坡道下落时，然后开至支撑梁上。
采用塔吊及吊车将自做、工字钢平台、钢板平台吊放在需要拆除的支撑系统的平面部位，机械下落从地面、坡道，然后支撑梁上，让机械开至工字钢平台上，用液压锤将工字钢平台吊推至开始破碎的位置，从前往后，边拆边退。退时破碎，将工字钢吊至后面铺垫。工字钢在支撑梁上，前后随意移动。机械坐落的位置与拆除的位置在8米左右。基本上机械坐落在格构柱支柱位置。分段拆除，先拆连接梁，后拆支撑梁。拆一跨后用人工气割将拆除后的钢筋进行切割。液压锤坐落在格构柱的位置从前往后，破除的位置与机械坐落的位置距离6至8米，破除时底部钢筋暂不能切割，等一排拆完后，方可切割钢筋。
待支撑均拆除完毕后方可拆除钢格构柱，钢格构柱采用氧割进行拆除。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明方法采用回填级配砂石及混凝土板带做深基坑的传力介质，传力介质的受力均匀性较好，不会影响后续的施工，为工程节省了工期；
（2）本发明方法通过自局部上下楼层无楼板间隔贯通处外墙增设钢管斜支撑，钢管本身支撑刚度较大，而且能前期加工，节省工期，原理简单，安拆方便，不影响后续施工，后期拆除的钢管可以循环利用；
（3）本发明方法适用于高层建筑深基坑围护桩水平内支撑转换，实施过程简单，解决了水平内支撑与结构的冲突，且不影响后来工序的施工，为工程节省了工期；
（4）本发明方法提高了地下工程施工的安全性，有效防止了深基坑支护系统的倾覆。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1：
本实施例公开了一种深基坑围护桩支护换撑的施工方法，主要为了克服在拆除钢筋混凝土内支撑梁前进行换撑时，同时保证基坑的安全及地下室的正常施工的技术难题，进行如下施工过程，整个施工步骤如图1所示。
（1）清理地下室外墙与保护墙之间的建筑垃圾和积水；
（2）选择回填材料；
（3）确定回填材料及传力带顶面标高；
（4）进行回填材料的回填；
（5）在楼板贯通处外墙增设斜撑结构，对其进行加固；
（6）后浇带及设备留孔传力构件施工；
（7）对传力带进行混凝土浇筑；
（8）养护传力带中浇筑的混凝土；
（9）拆除混凝土内支撑。
其中，所述步骤（1）中，地下室外墙与保护墙之间的积水通过至少一台水泵抽净；所述步骤（2）中，选择的回填材料，按重量百分数表示，包括粒径为2~15mm的碎石30~40%，粒径为0.1~2mm的砂粒40~50%，粒径大于0.1mm的粉粒20~30%，其中回填材料的含泥量为3~5%；所述步骤（3）中，回填材料及传力带顶面标高均是通过墨盒放线进行确定，确定的标高通过墨线标注在保护墙上。
回填后的材料需要分层夯实，由于夯机的震动荷载较大，对地下结构产生影响较大，特别对有防水要求较高的地下室外墙，容易产生裂缝，另外也容易破坏防水卷材，所以不宜选用夯机夯实，我们传统做法是用水沉，待一段时间回填层沉降完成后，再进行楼板处混凝土传力带的浇筑，在回填砂石材料时，回填厚度不宜过大，分层厚度300mm，回填顺序宜对称施工，这样做可以使结构两侧传力带的稳定状态趋于相同，拆撑后，结构两侧的传力效果趋于相同，使结构两侧的力达到平衡，避免产生多余应力对基础产生破坏。回填后的砂石面要平整坚实。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上进一步优化了步骤（4）的工序，具体如下，所述步骤（4）中，回填材料的回填方法，包括以下步骤，
（4.1）先通过小铲车分两段进行对侧回填，且要同步对称进行；
（4.2）将回填材料回填至距离设计标高30cm处，再进行人工找平；
（4.3）回填后的回填材料通过水沉法的进行分层夯实，分成厚度为250~350mm。
本实施例其他部分与上述示例内容相同，这里不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上进一步优化了步骤（5）中斜撑结构的携程角度，所述步骤（5）中，斜撑结构的斜撑角度为45°，以及步骤（7）中对传力带的混凝土浇筑过程，所述步骤（7）中，对传力带进行混凝土浇筑过程中，混凝土是一次浇筑成型，且在浇筑的混凝土中加入1%~2%的GaCl2早强剂。混凝土传力板带的浇筑宜一次性完成，尽量避免二次浇注。由于工期要求，可以在混凝土里加入1%-2%的CaCl2早强剂，并提升混凝土一个标号，使混凝土尽早达到强度。
本实施例其他部分与上述示例内容相同，这里不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上进一步优化了步骤（8）和步骤（9）的具体施工方法，所述步骤（8）中，养护传力带中浇筑的混凝土的方法为，采用塑料薄膜覆盖在混凝土表面，并不间断对其进行浇水养护；所述步骤（9）中，混凝土的内支撑采用机械液压锤破碎拆除。因支撑四周都有螺纹钢筋，拆除时先落碎末，后落碎渣，再后落碎块，可大大减小对楼板的冲击。拆除后混凝土将在基坑内破碎采用塔吊结合汽车运至基坑外。
采用钢板在机械下落的位置进行铺垫，垫成坡道，让破碎机从坡道下落时，然后开至支撑梁上。
采用塔吊及吊车将自做、工字钢平台、钢板平台吊放在需要拆除的支撑系统的平面部位，机械下落从地面、坡道，然后支撑梁上，让机械开至工字钢平台上，用液压锤将工字钢平台吊推至开始破碎的位置，从前往后，边拆边退。退时破碎，将工字钢吊至后面铺垫。工字钢在支撑梁上，前后随意移动。机械坐落的位置与拆除的位置在8米左右。基本上机械坐落在格构柱支柱位置。分段拆除，先拆连接梁，后拆支撑梁。拆一跨后用人工气割将拆除后的钢筋进行切割。液压锤坐落在格构柱的位置从前往后，破除的位置与机械坐落的位置距离6至8米，破除时底部钢筋暂不能切割，等一排拆完后，方可切割钢筋。
待支撑均拆除完毕后方可拆除钢格构柱，钢格构柱采用氧割进行拆除。
本实施例其他部分与上述示例内容相同，这里不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。