圆形基坑内衬墙钢筋绑扎的支架及内衬墙逆作法

摘要

本发明涉及岩土工程深基坑施工领域，具体为圆形基坑内衬墙钢筋笼绑扎支架，其特征是：它包括边杆、横杆和梯杆，边杆有两根，呈垂直对称状设置；横杆有三根，每根横杆的两端分别于两根边杆连接，并且三根横杆分别位于两根边杆的顶部、底部和中部；梯杆有数根，自上而下地横向固定在每根边杆上并且两根边杆上的梯杆呈对称状；上述的边杆、横杆、梯杆均位于同一平面内。本发明通过使用便于钢筋绑扎的支架，提高了圆形基坑逆作施工内衬墙的钢筋绑扎质量和效率的工具。同时，采用所述施工方法，能够优化内衬墙体的钢筋笼布置，达到快速定位、安装内衬墙体环向钢筋，完成内衬墙体的逆作施工的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程深基坑施工领域，具体为圆形基坑内衬墙钢筋绑扎的支架及内衬墙逆作法。

背景技术

在圆形基坑开挖过程中，为控制基坑周边土体的变形在许可范围内，通常采用围护结构和水平支撑相结合的方式。根据基坑开挖深度和土体的物理力学性能不同，围护结构通常采用灌注桩或地下连续墙结构。水平支撑通常选择在围护结构内侧设计环梁或圆形内衬墙的结构形式，可将围护结构传递来的基坑外侧水平土压力转化为作用于圆形水平支撑上的径向压力。这种支撑形式，能够发挥圆拱效应，充分利用混凝土的抗压性能，有效减小基坑开挖期间周边土体的变形。

用作水平支撑的圆形基坑内衬墙，为钢筋混凝土结构，通常采用逆作法施工。根据基坑开挖设计工况，由上而下分层逐步开挖，每开挖一段，立即进行内衬墙的施工。从整体上看，内衬墙是由上而下、分段施工完成的，即逆作法施工。通常，每段内衬墙的高度为3~4m。每段内衬墙的施工主要包括绑扎钢筋、支设模板、浇筑混凝土、养护及拆除模板等过程。

对于作为水平支撑、承担水平土压力的内衬墙，主要包括环向钢筋和竖向钢筋两种型式。环向钢筋为主要受力钢筋，竖向钢筋作为箍筋发挥作用。为保证内衬墙结构的强度和整体刚度，对墙体内钢筋绑扎的质量要求较高。如果钢筋绑扎定位不准确、安装模板时受到碰撞和挤压以及浇捣混凝土时受到挂拉，都会使钢筋产生错位，影响结构的受力和保护层厚度，造成质量问题。另外，内衬墙中钢筋往往较密集，环向、竖向钢筋的交叉点连接施工极为不便，对施工效率影响很大。

经对现有文献检索发现，杨勇在《软土地基中超深圆形基坑的设计方法与施工工艺》（西安建筑科技大学硕士学位论文，2008年04月）一文中，结合浦钢搬迁罗泾工程4200mm宽厚板旋流池工程，对软土地基条件下旋流池超深基坑的设计和施工方法进行了介绍，对内衬墙的逆作施工进行了简要描述，但对提高墙体钢筋的绑扎质量和施工效率的问题未进行说明。

发明内容

本发明的目的在于针对圆形基坑内衬墙逆作施工时，墙体钢筋绑扎质量较差、效率较低的问题，提供一种保证钢筋精确定位、提高绑扎效率、加强墙体钢筋笼整体稳定性的工具，以及使用该工具的快速逆作施工内衬墙的方法。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种圆形基坑内衬墙钢筋绑扎的支架，它包括边杆、横杆和梯杆，边杆有两根，呈垂直对称状设置；横杆有三根，每根横杆的两端分别于两根边杆连接，并且三根横杆分别位于两根边杆的顶部、底部和中部；梯杆有数根，自上而下地横向固定在每根边杆上并且两根边杆上的梯杆呈对称状；上述的边杆、横杆、梯杆均位于同一平面内。

使用上述支架的圆形基坑内衬墙的施工方法，包括下述步骤，

第一步、施工圆形基坑的围护及止水结构，按设计要求在围护结构的侧面预埋钢筋；

第二步、开挖圆形基坑至指定标高，对内衬墙所在位置进行横向开凿，具体地，若为第一层内衬墙，则进行内衬墙底部的开槽、铺沙洒水垫实、铺设油毡作业，若为第二或其他层内衬墙，则还应对上层内衬墙的底部混凝土进行清理及凿毛；

第三步、在围护结构的预埋钢筋位置横向开凿、清理围护结构的混凝土，以对内衬墙所在位置形成剪力槽，并将预埋钢筋弯至预定位置；

第四步、在内衬墙所在位置按预定间隔横向放置多个权利要求1所述的支架，要求支架外侧的边杆与内衬墙的表面齐平，当施工内衬墙为第一层内衬墙时，将支架的边杆底端插入地面沙层上覆的油毡内固定，若施工的内衬墙为第二或其他层内衬墙时，还应将支架边杆顶端与上一层内衬墙中支架的边杆底端焊接固定；

第五步、在各支架内侧边杆的梯杆上设置内衬墙内侧环向钢筋，在环向钢筋与各支架的交接处用开口箍筋绑扎固定，具体地，开口箍筋有多个并分两层设置，每层开口估计的设置高度为该层内衬墙自上往下高度的2/3、自下往上高度的2、3，位于同一水平面内的开口箍筋箍每间隔20cm设置一个，直到其所在平面的所有环向钢筋都有开口箍筋绑扎固定，开口箍筋的开口朝外，套在环向钢筋上；此外，还应将剪力槽内的预埋钢筋与邻近的环向钢筋焊接；

第六步、在支架外侧边杆的梯杆上设置内衬墙外侧环向钢筋，在环向钢筋与各支架的交接处同样用开口箍筋绑扎固定，具体地，开口箍筋有多个并分两层设置，每层开口估计的设置高度为该层内衬墙自上往下高度的2/3、自下往上高度的2、3，位于同一水平面内的开口箍筋箍每间隔20cm设置一个，直到其所在平面的所有环向钢筋都有开口箍筋绑扎固定，开口箍筋的开口朝内，套在环向钢筋上；至此，内衬墙的钢筋笼搭建完毕，同时，在各支架的外侧间距50cm贴边预埋插筋，将上下层内衬墙体连接为一个整体；

第七步、在各支架外侧支设模板，模板顶端具有向外倾斜的入口，模板的高度超出上层内衬墙的高度；

第八步，沿模板入口利用导管浇筑混凝土，并沿入口伸入振捣棒振捣混凝土；

第九步，对内衬墙混凝土进行养护28天后，拆除模板、凿除模板斜口突出的多余混凝土，完成该段内衬墙的施工。

本发明通过使用便于钢筋绑扎的支架，提高了圆形基坑逆作施工内衬墙的钢筋绑扎质量和效率的工具。同时，采用所述施工方法，能够优化内衬墙体的钢筋笼布置，达到快速定位、安装内衬墙体环向钢筋，完成内衬墙体的逆作施工的目的。

附图说明

图1支架的结构示意图。

图2支架的尺寸示意图。

图3基坑开挖至内衬墙体工作面

图4支架放置示意图。

图5内衬墙内侧环向筋放置示意图。

图6放置、绑扎内侧开口箍筋示意图。

图7放置、绑扎外侧开口箍筋、埋设插筋示意图。

图8架设内衬墙体模板。

具体实施方式

以下通过厚1m、每段浇筑高度为3m、钢筋保护层厚度为100mm的圆形基坑第二层内衬墙逆作施工为例（围护结构为灌注桩），结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种圆形基坑内衬墙逆作施工钢筋绑扎的支架，它包括边杆1、梯杆2和横杆3；梯杆2用于设置环向钢筋为4。

如图2所示，支架的边杆1由两根钢筋组成，钢筋直径为22mm，长度相等，与内衬墙体高度一致。

支架的梯杆2为边杆1同直径钢筋制作，长度为20cm，根据内衬墙体环向钢筋的上下间距，焊接在边杆内侧，为环向钢筋4提供支撑固定点。

支架的横杆3由三根钢筋组成，为边杆1同直径钢筋制作，长度等于内衬墙体厚度减去内衬墙体钢筋保护层厚度，将横杆3焊接在边杆1的中部及上下两端，并与端部预留一定距离，便于上下层内衬墙体内支架的焊接。

支架制作完成后进行内衬墙灌注施工，具体包括以下步骤：

第一步，施工圆形基坑的围护及止水结构，并按设计要求在围护结构的钢筋笼上预埋钢筋，用以将内衬墙体与围护结构连成整体，并承担内衬墙体的部分自重。

第二步，如图3所示，开挖基坑至指定标高，对内衬墙工作面清理。若为第一层内衬墙，主要为内衬墙底部的开槽、铺沙洒水垫实、铺设油毡等工作。其他层内衬墙除上述内容外，还应对上层内衬墙底部混凝土进行清理及凿毛。

第三步，如图4所示，在围护结构的预埋钢筋位置，开凿、清理围护结构混凝土（形成剪力槽），将预埋钢筋弯至预定位置。

第四步，如图4所示，以一定间距放置所述工具，要求边框平面与内衬墙内表面垂直。若为第一层内衬墙，将所述工具下端插入地面沙层上覆的油毡内固定。其他层内衬墙除上述内容外，还应将所述工具顶端钢筋与上层内衬墙中所述工具的底端钢筋焊接固定。

第五步，如图5所示，在所述工具梯杆上穿插放置靠近围护结构一侧的内衬墙环向钢筋，在交接位置处绑扎固定。如图6所示，为增加环向钢筋的整体稳定性，采用开口箍筋（代替竖向钢筋）进行固定。开口箍筋为内衬墙体高度的2/3，上下各一个，箍住每层所有环向钢筋，每20cm放置一个。开口箍筋的开口朝外，套在环向钢筋上，并在交接位置处绑扎固定。此外，还应将剪力槽预埋钢筋与邻近的环向钢筋焊接。

第六步，如图7所示，在所述工具的梯杆上穿插放置内衬墙外侧环向钢筋，在交接位置处绑扎固定。与第五步相同，将开口箍筋套在外侧环向钢筋上。开口箍筋为内衬墙体高度的2/3，上下各一个，箍住每层所有环向钢筋，每20cm放置一个。开口箍筋的开口朝内，套在环向钢筋上，并在交接位置处绑扎固定，并将内、外侧对应开口箍筋焊接。此外，沿内衬墙体钢筋笼外侧，间距50cm贴边预埋插筋，将上下层内衬墙体连接为一个整体。

第七步，如图8所示，支设模板，模板最上端做成向外斜口，并超出上层内衬墙顶面。

第八步，沿斜口利用导管浇筑混凝土，直至超出上层内衬墙底面0.5m，沿斜口伸入振捣棒振捣混凝土。

第九步，对内衬墙混凝土进行养护28天后，拆除模板、凿除模板斜口突出的多余混凝土，完成该段内衬墙的施工。