CN102031785A - 永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于：在基坑开挖阶段将属于永久结构的逆作板带作为围檩使用，与混凝土支撑组成支护体系，基坑周围设有围护结构，围护结构两侧分别设有逆作板带，两侧的逆作板带之间设有混凝土支撑，该混凝土支撑的两端还分别与围护结构连接。本发明采用作为永久结构的逆作板带和作为临时结构的混凝土支撑构成的基坑支护结构来代替现有技术采用的临时围檩，既具有逆作法围护结构刚度大的优点，避免了顺作法基坑围护结构刚度低，基坑变形较大，对临近基坑及周边环境影响大的缺点；同时也具有顺作法出土速度快的优点，避免了逆作法由于楼板封闭导致的施工难度加大，后期出土速度慢，施工周期长等缺点。
Description
技术领域
本发明属于地下建筑工程领域，涉及一种在地下工程施工中所采用的顺作法与逆作法相结合的基坑支护技术即：永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术。
背景技术
逆作法是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。它是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
逆作法的优点在于围护结构刚度大，基坑变形小，对周边环境保护好并且可以节省临时支撑的费用。其缺点在于：施工速度慢，施工难度大，出土速度慢。
顺作法是先施工围护结构(或方坡开挖)，然后进行土方开挖，自上而下逐层施工各层临时支撑体系，开挖到设计标高后，施工垫层和底板，然后自下而上依次拆除支撑并施做地下建筑各层结构。
顺作法的优点是出土速度快，其缺点在于：支撑刚度小，对周边环境影响大，并且临时围护体系费用高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是综合利用顺作法和逆作法的优点，并克服其各自的缺点，提供一种自身刚度大、施工速度快、节约临时围护结构成本的基坑支护体系，以克服现有单独采用顺作法或逆作法施工地下建筑，围护刚度和施工速度不能兼得的缺点。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于：在基坑开挖阶段将属于永久结构的逆作板带作为围檩使用，与混凝土支撑组成支护体系，基坑周围设有围护结构，围护结构两侧分别设有逆作板带，两侧的逆作板带之间设有混凝土支撑，该混凝土支撑的两端还分别与围护结构连接。基坑施工过程中，将土体开挖至相应的楼板下方，迅速在该层楼板的逆作范围下浇捣混凝土垫层，待垫层强度达到后进行矮排架搭设施工，随后进行逆作板带和混凝土支撑模板安装和钢筋绑扎施工，完成后进行混凝土浇捣，待达到强度要求，随即进行下层土体开挖，直至整个基坑开挖完毕；结构回筑过程中，将剩余楼板补上，然后拆除楼板上方混凝土支撑。
所述逆作基坑支护体系的受力传递路径为：基坑外水土压力→围护结构→逆作板带1→混凝土支撑2。
本发明永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，既具有逆作法围护结构刚度大的优点，避免了顺作法基坑围护结构刚度低，基坑变形较大，对临近基坑及周边环境影响大的缺点；同时也具有顺作法出土速度快的优点，避免了逆作法由于楼板封闭导致的施工难度加大，后期出土速度慢，施工周期长等缺点。
附图说明
图1永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术的平面示意图；
图2为永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
如图1和图2所示，一种永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于：在基坑开挖阶段将属于永久结构的逆作板带1和混凝土支撑2作为围檩使用，基坑周围设有围护结构3，围护结构3两侧分别设有逆作板带1，两侧的逆作板带1之间设有混凝土支撑2，该混凝土支撑2的两端还分别与围护结构3连接。所述混凝土支撑2位于逆作板带1上方，底标高同逆作板带顶标高。
例如上海某轨道交通车站工程，车站为地下三层结构，基坑开挖深度达26m，且该工程地处上海中心城区，临近区域存在与其相继和同步施工的基坑从而构成群坑工程，并且周边环境复杂，紧邻已建地体车站和区间隧道，并且紧邻历史保护建筑，环境对基坑开挖的变形控制要求极高。若采用顺作法，则围护结构刚度低，对邻近基坑影响大，不能满足周边环境的要求。若采用逆作法，则出土速度慢，虽然围护结构刚度大，但根据时空效应理论，同样会引起较大的周边土体变形。采用本发明永久结构板带代替临时围檩，支护结构刚度大、出土速度快，周边环境控制好。
该工程采取顶板顺作，地下一、二层板带逆作的方法施工。围护墙采用1m厚地下连续墙。逆作板带宽2.5～3.5m，为永久结构，在基坑开挖期间作为围檩使用，与混凝土支撑一起形成支撑体系。混凝土支撑底标高同逆作板的顶标高。
采用上述基坑支护体系进行地下工程施工，包括如下步骤：
假设地下室各层楼板从上至下依次为n-1层、n层等
工况一：待第n-1层逆作板带及其上部混凝土支撑达到设计强度后，土方开挖至第n层楼板标高下2m；
工况二：在逆作板带于开挖面的垂直投影区域浇捣8～12cm厚强度C20混凝土垫层；
工况三：待混凝土垫层达到C20强度后，在垫层上搭设矮排架，然后同时安装逆作板带和混凝土支撑的模板并绑扎钢筋，一次完成逆作板带和混凝土支撑的混凝土浇捣，混凝土支撑的底标高同逆作板带的顶标高；
工况四：重复工况一至工况三，直到开挖至基坑坑底标高并施工大底板；
工况五：向上回筑将剩余的楼板补全；
工况六：拆除楼板上方的混凝土支撑；
工况七：重复工况六和工况七直到地下建筑结构施工完毕。
Claims (4)
1.一种永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于：在基坑开挖阶段将属于永久结构的逆作板带作为围檩使用，与混凝土支撑组成支护体系，基坑周围设有围护结构，围护结构两侧分别设有逆作板带，两侧的逆作板带之间设有混凝土支撑，该混凝土支撑的两端还分别与围护结构连接。
2.根据权利要求1所述的永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于：基坑施工过程中，将土体开挖至相应的楼板下方，迅速在该层楼板的逆作范围下浇捣混凝土垫层，待垫层强度达到后进行矮排架搭设施工，随后进行逆作板带和混凝土支撑模板安装和钢筋绑扎施工，完成后进行混凝土浇捣，待达到强度要求，随即进行下层土体开挖，直至整个基坑开挖完毕；结构回筑过程中，将剩余楼板补上，然后拆除楼板上方混凝土支撑。
3.根据权利要求2所述永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于，混凝土支撑位于逆作板带上方，逆作板带和其上部混凝土支撑可靠连接，混凝土支撑的下标高要与逆作板的上标高相同，并且一同浇捣，在基坑开挖期间共同组成支撑体系。
4.如权利要求1～3所述的永久结构板带代替临时围檩的基坑支护技术，其特征在于假设地下室各层楼板从上至下依次为n-1层、n层，其施工方法包括如下步骤：
工况一：待第n-1层逆作板带及其上部混凝土支撑达到设计强度后，土方开挖至第n层楼板标高下2m；
工况二：在逆作板带于开挖面的垂直投影区域浇捣8～12cm厚强度C20混凝土垫层；
工况三：待混凝土垫层达到C20强度后，在垫层上搭设矮排架，然后同时安装逆作板带和混凝土支撑的模板并绑扎钢筋，一次完成逆作板带和混凝土支撑的混凝土浇捣，混凝土支撑的底标高同逆作板带的顶标高；
工况四：重复工况一至工况三，直到开挖至基坑坑底标高并施工大底板；
工况五：向上回筑将剩余的楼板补全；
工况六：拆除楼板上方的混凝土支撑；
工况七：重复工况六和工况七直到地下建筑结构施工完毕。
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