一种基坑立柱托换方法与流程

1.本发明涉及基坑工程施工技术领域，尤其涉及一种基坑立柱托换方法。


背景技术：

2.基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，为地下工程的实施创造条件的工程。为保证地下工程施工期间坑壁的稳定与安全，在基坑工程中通常会使用各类挡土(支护)结构，例如支护桩、锚索、土钉、内支撑等。随着城市地下空间开发的进程，基坑周边环境愈发复杂，在支护结构选择上，通常选用对周边环境影响最小的“围护结构+内支撑”的支护形式，这种支护形式需要使用立柱作为支撑梁的支点。在基坑支护设计时，通常会结合主体结构设计图纸布置立柱，避让主体结构的桩基础或结构柱，然而，由于项目施工周期紧张，大多数基坑工程施工在主体结构方案尚未确定时就已经开始，从而在工程实践中出现了结构桩基础及结构柱与已施工立柱位置冲突而无法调整的情况，这种情况下，需要通过托换的方式拆除已施工的立柱，从而保证主体结构桩基础及结构柱的顺利施工。
3.然而，由于钢筋混凝土支撑梁具有脆性破坏的特点，在托换过程中，如何确定千斤顶顶升力的大小以及如何控制顶升过程，以避免已施工的支撑梁由于顶升力过大、过小或变化过快而发生变形破坏，是整个立柱托换过程的关键。


技术实现要素：

4.基于以上问题，本发明的目的在于提供一种基坑立柱托换方法，最大程度地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性，避免了已施工的支撑梁由于顶升力过大、过小或变化过快而发生变形破坏，实现了支撑梁结构体系中支点的快速安全转换，保证了已施工支撑梁的安全。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种基坑立柱托换方法，包括：
7.s1、逐级加载支撑梁的顶升力，并监测支撑梁的梁面位移量；
8.s2、若支撑梁的梁面位移量大于第一预设位移量，则停止加载；
9.s3、每级加载完成后，若支撑梁的梁面位移量小于第二预设位移量且持续预设时间，则进行下一级加载；
10.s4、逐级加载完成后，保持已加载的顶升力，拆除需要托换的立柱；
11.s5、继续加载支撑梁的顶升力，并控制支撑梁的梁面位移量为第三预设位移量；
12.s6、若支撑梁加载的顶升力大于预设顶升力值，则停止加载。
13.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，第一预设位移量为0.75mm。
14.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，第二预设位移量为0.3mm。
15.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，预设时间为30min。
16.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，第三预设位移量为3mm。
17.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，每级加载支撑梁的顶升力均相同。
18.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，每级加载支撑梁的顶升力逐级递增。
19.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，支撑梁设置有多个。
20.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，通过千斤顶加载支撑梁的顶升力。
21.作为本发明的基坑立柱托换方法的可选方案，通过位移传感器监测支撑梁的梁面位移量。
22.本发明的有益效果为：
23.本发明提供的基坑立柱托换方法，包括以下步骤：s1、逐级加载支撑梁的顶升力，并监测支撑梁的梁面位移量；s2、若支撑梁的梁面位移量大于第一预设位移量，则停止加载；s3、每级加载完成后，若支撑梁的梁面位移量小于第二预设位移量且持续预设时间，则进行下一级加载；s4、逐级加载完成后，保持已加载的顶升力，拆除需要托换的立柱；s5、继续加载支撑梁的顶升力，并控制支撑梁的梁面位移量为第三预设位移量；s6、若支撑梁加载的顶升力大于预设顶升力值，则停止加载。本发明提供的基坑立柱托换方法，在现有基坑立柱托换结构的基础上，实现了对千斤顶施加顶升力的控制，从而保证千斤顶顶升力不超过支撑梁的承载力，最大程度地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性，避免了已施工的支撑梁由于顶升力过大、过小或变化过快而发生变形破坏，实现了支撑梁结构体系中支点的快速安全转换，保证了已施工支撑梁的安全。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明具体实施方式提供的基坑立柱托换方法的流程示意图。
具体实施方式
26.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，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；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。
29.如图1所示，本实施例提供一种基坑立柱托换方法，该基坑立柱托换方法包括以下步骤：
30.s1、逐级加载支撑梁的顶升力，并监测支撑梁的梁面位移量；
31.s2、若支撑梁的梁面位移量大于第一预设位移量，则停止加载；
32.s3、每级加载完成后，若支撑梁的梁面位移量小于第二预设位移量且持续预设时间，则进行下一级加载；
33.s4、逐级加载完成后，保持已加载的顶升力，拆除需要托换的立柱；
34.s5、继续加载支撑梁的顶升力，并控制支撑梁的梁面位移量为第三预设位移量；
35.s6、若支撑梁加载的顶升力大于预设顶升力值，则停止加载。
36.在现有基坑立柱托换结构的基础上，实现了对千斤顶施加顶升力的控制，从而保证千斤顶顶升力不超过支撑梁的承载力，最大程度地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性，避免了已施工的支撑梁由于顶升力过大、过小或变化过快而发生变形破坏，实现了支撑梁结构体系中支点的快速安全转换，保证了已施工支撑梁的安全。
37.在本实施例中，第一预设位移量可以为0.75mm。第二预设位移量可以为0.3mm。预设时间可以为30min。第三预设位移量可以为3mm。可选地，每级加载支撑梁的顶升力均相同。
38.可选地，每级加载支撑梁的顶升力逐级递增。支撑梁可以设置有多个。可选地，通过千斤顶加载支撑梁的顶升力。可选地，通过位移传感器监测支撑梁的梁面位移量。
39.本发明提供的基坑立柱托换方法，在现有基坑立柱托换结构的基础上，实现了对千斤顶施加顶升力的控制，从而保证千斤顶顶升力不超过支撑梁的承载力，最大程度地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性，避免了已施工的支撑梁由于顶升力过大、过小或变化过快而发生变形破坏，实现了支撑梁结构体系中支点的快速安全转换，保证了已施工支撑梁的安全。
40.可以理解的是，千斤顶的顶升力施加分为两个阶段，分别为立柱拆除前阶段和立柱拆除后阶段。在立柱拆除前阶段，顶升力施加控制项为顶升力，辅助控制项为支撑梁的梁面位移；在立柱拆除后阶段，顶升力施加控制项为支撑梁的梁面位移，辅助控制项为顶升力。
41.立柱拆除前后顶升力施加各级荷载及支撑梁的梁面位移参考值如下表：
[0042][0043]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种基坑立柱托换方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、逐级加载支撑梁的顶升力，并监测支撑梁的梁面位移量；s2、若支撑梁的梁面位移量大于第一预设位移量，则停止加载；s3、每级加载完成后，若支撑梁的梁面位移量小于第二预设位移量且持续预设时间，则进行下一级加载；s4、逐级加载完成后，保持已加载的顶升力，拆除需要托换的立柱；s5、继续加载支撑梁的顶升力，并控制支撑梁的梁面位移量为第三预设位移量；s6、若支撑梁加载的顶升力大于预设顶升力值，则停止加载。2.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，第一预设位移量为0.75mm。3.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，第二预设位移量为0.3mm。4.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，预设时间为30min。5.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，第三预设位移量为3mm。6.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，每级加载支撑梁的顶升力均相同。7.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，每级加载支撑梁的顶升力逐级递增。8.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，支撑梁设置有多个。9.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，通过千斤顶加载支撑梁的顶升力。10.根据权利要求1所述的基坑立柱托换方法，其特征在于，通过位移传感器监测支撑梁的梁面位移量。

技术总结
本发明涉及基坑工程施工技术领域，公开一种基坑立柱托换方法。所述基坑立柱托换方法包括以下步骤：逐级加载支撑梁的顶升力，并监测支撑梁的梁面位移量；若支撑梁的梁面位移量大于第一预设位移量，则停止加载；每级加载完成后，若支撑梁的梁面位移量小于第二预设位移量且持续预设时间，则进行下一级加载；逐级加载完成后，保持已加载的顶升力，拆除需要托换的立柱；继续加载支撑梁的顶升力，并控制支撑梁的梁面位移量为第三预设位移量；若支撑梁加载的顶升力大于预设顶升力值，则停止加载。本发明实现了对千斤顶施加顶升力的控制，从而保证千斤顶顶升力不超过支撑梁的承载力，最大程度地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性。地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性。地降低了立柱托换过程中支点受力的不确定性。


技术研发人员：黄致兴 马卓 张俊 吴旭君 姜晓光 徐鑫宇 朴云逸
受保护的技术使用者：中冶建筑研究总院(深圳)有限公司
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/3/8