CN103397660B - 一种地下建筑的装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下建筑的装配施工方法，该地下建筑主要包括预制地下连续墙、钢格构立柱、预制桩、预制主梁、型钢次梁及首层预制预应力楼板，以上结构采用预制装配施工，在工厂预制而成；预制地下连续墙上下幅采用螺栓连接，左右幅采用插销式连接；预制桩上下节采用桩端预埋钢板焊接连接，钢格构立柱与上节预制桩采用螺栓连接；预制主梁通过主梁连接节点螺栓连接，型钢次梁与预制地下连续墙和预制主梁螺栓连接。本发明节约了施工临时用料和劳动力成本，且通过现场机械化施工提高了施工效率，工程综合成本较传统施工方法低。本发明地下结构顶板较快形成，可以快速恢复原有地面状态，极大地减少了工地噪音和粉尘污染，真正实现了绿色施工。

Description

一种地下建筑的装配施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种装配施工的地下建筑的施工方法。

背景技术

随着我国城市发展及城市人口的快速增长，城市土地资源日趋稀缺,土地开发利用的重点已由地面向地下空间发展。目前我国地下工程的施工方法基本还是以施工现场进行钢筋绑扎、支设模板、混凝土浇筑的传统施工工艺为主，这种传统的施工方法不仅造成了大量的建筑材料的浪费，很多情况下（如冬季低温天气）还无法保证工程质量，而且作业效率低下，施工周期较长。而通过运用现代工业手段和现代工业组织，将地下工程主要构件在工厂预制加工，运抵现场后进行装配，实现地下工程的预制化、装配化施工，从而提高建筑质量和施工效率，降低施工成本和施工能耗，保护环境。

发明内容

本发明要克服传统的施工现场现浇的上述不足，提供一种能够在地下空间建造中使用的，可通过结构构件工厂预制化、施工现场装配化的方法进行地下空间建造的施工方法。

本发明的目的是提供一种地下建筑的装配施工方法，其采用的技术方案如下：

本发明的装配施工的地下建筑由以下构件组成：预制地下连续墙、钢格构立柱、预制桩、预制主梁、型钢次梁和预制预应力楼板, 预制地下连续墙构成地下建筑的外围,预制桩位于地下连续墙内,钢格构立柱位于预制桩的上部,预制主梁和型钢次梁位于钢格构立柱和预制地下连续墙的上部,预制预应力楼板位于预制主梁和型钢次梁的上方,预制预应力楼板上方填筑覆土层。

施工按下列步骤进行：

（1）将围护地下连续墙、梁、立柱（桩）、地下一层顶板按图纸在工厂预制加工完毕并运输至工程现场。

（2）将场地土方开挖至地下一层顶板底标高处，为施工预制地下连续墙和预制立柱（桩）创造场地条件。

（3）在施工现场采用地下连续墙成槽机进行泥浆护壁成槽，将下幅预制地下连续墙通过吊机吊入至槽段内，缓慢下放至墙身预留固定孔处，将下幅预制地连墙在地面用架子管固定牢固。用吊机将上幅预制地下连续墙吊起，与下幅预制地下连续墙对齐，缓慢下放，将上幅的预埋钢板组合上接头插入至下幅的预埋钢板组合下接头的凹槽中，上下接头进行螺栓连接，用环氧煤沥青防腐漆将上下钢板组合接头涂刷两遍，拆除下幅预制地下连续墙在地面的固定架子管，将连接好的上下幅预制地下连续墙整体缓慢下放至设计标高位置。

使用抓斗或其他开槽机在首幅地连墙凹槽方向紧贴首幅预制地连墙开槽，吊装预制地连墙下幅，将地连墙下幅凸出部位插入首幅地连墙凹槽内下放，并重复首幅地连墙下放步骤，完成临近地连墙放置。以此类推，将其余全部预制地下连续墙按照上述方法送入地下设计标高位置。通过每个幅段的预制地下连续墙中的预埋后压浆管，进行预制地下连续墙墙底后压浆，减小地下连续墙的后期沉降。

（4）在施工现场采用旋挖钻机泥浆护壁成孔，将工厂预制好下节预制桩用吊车吊起沿着桩孔下放，在桩身预留固定孔处将下节预制桩用架子管固定牢固。用吊车吊起上节预制桩，将下节预制桩桩端预埋钢板与上节预制桩桩端预埋钢板焊接，并涂刷两遍环氧煤沥青防腐漆。将上节预制桩连同下节预制桩沿着桩孔继续下放，在桩身预留固定孔处将上节预制桩固定。用吊车吊起预制的钢格构立柱，将上节预制桩桩端预埋钢板与钢格构立柱柱端钢板进行螺栓连接。缓慢下放钢格构立柱至设计标高，对钢格构立柱进行平面定位和调整其垂直度。利用预制桩桩身内预埋的注浆管进行桩端后压浆和桩侧后压浆，减小桩基后期沉降。

（5）将预制主梁架立在主梁连接钢节点上，并与节点处钢板螺栓连接。对于边跨主梁，一头与钢格构立柱上的主梁连接钢节点螺栓连接，另一头与预埋在地下连续墙内的钢板组合节点螺栓连接。型钢次梁与预埋在地下连续墙或主梁上的钢板组合节点螺栓连接。

（6）将预制预应力角盖楼板扣在墙角部，预制预应力边盖楼板扣在墙边，预制预应力中盖楼板扣在柱网间。预制预应力楼板之间的连接采用斜螺栓结合榫槽连接，预制预应力楼板与预制主梁的连接采用直螺栓进行连接。预制预应力楼板全部安装完毕后，将预制预应力楼板间的缝隙用勾缝剂勾上。

（7）在预制预应力楼板上进行防水卷材施工，之后现浇防水保护层。

（8）在预制预应力楼板上回填覆土，土方回填至设计地面标高，回填期间进行预埋地下管线施工。

（9）在预制预应力楼板或预制地下连续墙预留土方出口，地下一层土方开挖至地下二层顶板底标高处，现浇主梁、次梁、混凝土楼板，并浇筑地下一层钢混组合柱。

（10）地下二层土方开挖至基础底板底标高处，现浇基础底板，并浇筑地下二层钢混组合柱。

本发明的有益效果：

（1）本发明采用地下建筑构件工厂预制、施工现场装配的建造方法，可实现地下建筑工业化建造。

（2）本发明中的地下建筑构件可以通过全自动化生产和计算机控制及管理保证结构构件的质量，实现地下建筑构件生产标准化。

（3）本发明地下结构顶板较快形成，可以快速恢复原有地面状态，极大地减少了工地噪音和粉尘污染，真正实现了绿色施工。

（4）本发明不仅节约了大量施工临时用料，还节省了大量劳动力成本，且通过现场机械化施工提高了施工效率，工程综合成本较传统施工方法低。

（5）本发明的实质是地下工程“盖挖逆作”，以地下主体结构作为“支撑”，刚度大，对周边环境影响较小，较传统的基坑开挖安全性好。

（6）本发明可适用于地下车库、地下商业、地下人防等的地下空间开发利用，适用范围广，通用性强。

附图说明

图1是本发明的竖向预制围护结构图

图2是图1中的I部分的放大示意图

图3是竖向预制支撑结构图

图4是竖向结构装配示意图

图5是主梁和次梁装配示意图

图6是地下一层顶板装配示意图

图7是楼板和预制主梁的相互连接图

图8是图7中的A-A剖面示意图

图9是楼板和型钢次梁的相互连接图

图10是本发明的整体图

1.下幅预制地下连续墙，2.墙身预留固定孔，3.上幅预制地下连续墙，4.预埋钢板组合上接头，5.预埋钢板组合下接头，6.横向连接插头，7.横向连接插槽，8.预埋后压浆管，9.下节预制桩，10.桩身预留固定孔，11.上节预制桩，12.桩端预埋钢板，13.钢格构立柱，14.柱端钢板，15.主梁连接钢节点，16.预制主梁，17.型钢次梁，18.预制预应力角盖楼板，19.预制预应力边盖楼板，20.预制预应力中盖楼板，21.斜螺栓，22.直螺栓，23.榫槽，24.覆土，25.地下管线，26.混凝土楼板，27.钢混组合柱，28.基础底板。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

参照图1-图10，一种地下建筑装配施工方法，包括预制地下连续墙（上幅1、下幅3）、钢格构立柱13、预制混凝土桩（上节11、下节9）、预制主梁16、型钢次梁17、预制预应力楼板18、19、20，其特征在于：

所述预制构件在工厂预制而成；

所述预制地下连续墙上幅1和下幅3通过预埋钢板组合接头4、5螺栓连接，用环氧煤沥青防腐漆涂刷；左幅和右幅通过插槽6、7插入，插槽7内预先粘贴遇水膨胀止水条。

所述上节预制桩11和下节预制桩9通过桩端预埋钢板12焊接，钢格构立柱柱端钢板14与上节预制桩桩顶预埋钢板12进行螺栓连接。

所述预制主梁16与钢格构立柱13顶部的主梁连接钢节点15进行螺栓连接，边跨主梁的一端与预制地下连续墙上幅3预埋件进行螺栓连接。

所述型钢次梁17与预制主梁16和预制地下连续墙上幅3通过预埋构件进行螺栓连接，其余部位采用现场焊接。

所述预制预应力楼板18、19、20之间通过榫槽23结合斜螺栓21连接，预制预应力楼板18、19、20与预制主梁16通过楼板上面预留的凹槽结合直螺栓22进行连接，预制预应力楼板18、19、20与型钢次梁17在地下一层土方开挖后在楼板下面将型钢次梁的翼缘与楼板底螺栓22连接。

在地下空间开发建设过程中，通过以下步骤实现地下空间的快速绿色施工，保证工程质量：

第一，在预制工厂使用模板预制地下连续墙（上幅1、下幅3）、钢格构立柱13、混凝土桩（上节11、下节9）、主梁16、次梁17、首层预应力楼板18、19、20，严格控制构件及构件预埋件的尺寸公差，并对外漏钢构件做防锈处理；

第二，将预制地下连续墙（上幅1、下幅3）、预制桩（上节11、下节9）、预制梁（主梁16、次梁17）、预制板18、19、20使用加长平板车运输至施工场地，运输过程中保证预制构件不受损伤，必要时可使用托架和钢丝绳紧固器固定；

第三，使用抓斗或其他开槽机开槽，开槽长度和宽度略大于单幅预制地下连续墙长度和宽度。使用吊机将预制地下连续墙左下幅、左上幅、右下幅、右上幅通过纵向钢板组合接头4、5螺栓连接和横向插槽7连接先后下放至槽内，通过固定在预制地下连续墙上的水平尺保持预制地下连续墙的垂直度。重复以上步骤完成预制地下连续墙施工；上下幅接头处用环氧煤沥青防腐漆涂刷，左右幅接头通过粘贴于插槽7处的遇水膨胀止水条进行防水。

第四，使用旋挖钻机泥浆护壁成孔，开孔深度和直径略大于预制桩桩径。使用吊车将下节预制桩9吊起置入桩孔中，下至桩身预留固定孔10处，固定下节预制桩9。用吊车吊起上节预制桩11，将上下节预制桩9、11桩端预埋钢板12进行现场焊接，并涂刷环氧煤沥青防腐漆。拆除下节预制桩固定件，将上下节预制桩整体下放至上节预制桩桩身预留固定孔10处，固定上节预制桩11。将工厂加工好的钢格构立柱13的柱端钢板14与上节预制桩11桩顶预埋钢板12进行螺栓连接，之后上下节预制桩9、11连同上部的钢格构立柱13及柱顶主梁连接节点15一并下入桩孔中，并对主梁连接节点15的标高、平面位置、方位进行微调。

第五，预制地下地连墙1、3和预制桩9、11全部施工完毕后，通过预埋在地下连续墙1、3中的墙底后压浆管和预制桩9、11桩底及桩侧后压浆管进行后注浆。

第六，使用吊车将预制混凝土主梁16放入预定设计位置，预制主梁16两端与钢格构柱13柱顶的主梁连接节点15或预埋在地下连续墙1、3内的钢板通过螺栓连接。型钢次梁17与预制主梁16和预制地下连续墙1、3通过螺栓连接，其余部位在工程现场进行焊接拼装。

第七，使用吊车将预制预应力楼板18、19、20吊至预定设计位置，按照角盖板18、边盖板19、中盖板20的吊装顺序进行装配。预制预应力楼板18、19、20之间通过榫槽23和斜螺栓21进行连接，预制楼板18、19、20与主梁16通过凹槽和直螺栓22进行连接,型钢次梁17与预制楼板18、19、20通过直螺栓22进行连接。

第八，在预制预应力楼板上进行防水卷材施工，之后现浇防水保护层。

第九，在预制预应力楼板上回填覆土24，土方回填至设计地面标高，回填期间进行预埋地下管线25施工。

第十，在预制预应力楼板预留土方出口，地下一层土方开挖至地下二层顶板底标高处，现浇主梁、次梁、混凝土楼板26，并浇筑地下一层钢混组合柱27。

第十一，地下二层土方开挖至基础底板28底标高处，现浇基础底板28，并浇筑地下二层钢混组合柱27。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种地下建筑的装配施工方法，其特征在于，该地下建筑由以下构件组成：预制地下连续墙、钢格构立柱、预制桩、预制主梁、型钢次梁和预制预应力楼板,预制地下连续墙构成地下建筑的外围,预制桩位于地下连续墙内,钢格构立柱位于预制桩的上部,预制主梁和型钢次梁位于钢格构立柱和预制地下连续墙的上部,预制预应力楼板位于预制主梁和型钢次梁的上方,预制预应力楼板上方填筑覆土层；

该方法由以下步骤组成：

①首先在工厂按照图纸加工预制地下连续墙、预制主梁、型钢次梁、钢格构立柱、地下一层顶板，加工完毕后运输至工程现场；

②然后将场地土方开挖至地下一层顶板底标高处，为进行预制地下连续墙和钢格构立柱施工创造场地条件；

③在开挖后的场地内采用地下连续墙成槽机进行泥浆护壁成槽，再将下幅预制地下连续墙（1）通过吊机吊入至槽段内，缓慢下放至墙身预留固定孔（2）处，将下幅预制地下连续墙（1）用架子管固定牢固，再用吊机将上幅预制地下连续墙（3）吊起，与下幅预制地下连续墙（1）连接，拆除下幅预制地下连续墙（1）的固定架子管，将连接好的上下幅预制地下连续墙整体缓慢下放至设计标高位置；

④使用抓斗或其他开槽机在安装好的上下幅预制地下连续墙一侧开槽，然后吊装下幅预装地下连续墙（1），将其安装于安装好的预制地下连续墙的一侧，使其与已安装好的预制地下连续墙连接，然后再重复步骤③中安装上幅预制地下连续墙（3）的步骤，以此类推，将其余全部预制地下连续墙安装到地下设计标高位置，然后通过每个幅段的预制地下连续墙中的预埋后压浆管（8），进行预制地下连续墙底后压浆；

⑤在预制地下连续墙围成的施工场地内采用旋挖钻机泥浆护壁成孔，将下节预制桩（9）用吊车吊起沿着桩孔下放，在桩身预留固定孔（10）处将下节预制桩（9）用架子管固定牢固，再用吊车吊起上节预制桩（11），使其与下节预制桩（9）连接，将上下节预制桩沿着桩孔继续下放，在桩身预留固定孔（10）处将上节预制桩（11）固定，再用吊车吊起钢格构立柱（13），使其与上节预制桩（11）连接，缓慢下放钢格构立柱（13）至设计标高，对钢格构立柱（13）进行平面定位和调整垂直度，再利用预制桩桩身内预埋的注浆管进行桩端后压浆和装侧后压浆；

⑥将预制主梁（16）架立在预制主梁连接钢节点（15）上，并与节点处钢板螺栓连接，对于边跨主梁，一头与钢格构立柱上的预制主梁连接钢节点（15）螺栓连接，另一头与预埋在地下连续墙内的钢板组合节点螺栓连接，型钢次梁（17）与预制地下连续墙或预制主梁上的钢板组合节点螺栓连接；

⑦将预制预应力角盖楼板（18）扣在墙角部位，预制预应力边盖楼板（19）扣在墙边，预制预应力中盖楼板（20）扣在柱网间，预制预应力楼板间的缝隙用勾缝剂勾上；

⑧在预制预应力楼板上进行防水卷材施工，然后再现浇防水保护层；

⑨在预制预应力楼板上回填覆土（24），土方回填至设计地面标高，回填期间进行预埋地下管线（25）施工；

⑩在预制预应力楼板或预制地下连续墙上预留土方出口，然后将地下一层土方开挖至地下二层顶板底标高处，现浇主梁、次梁、混凝土楼板（26），并浇筑地下一层钢混组合柱（27）；当地下二层土方开挖至基础底板（28）底标高处，现浇基础底板（28），并浇筑地下二层钢混组合柱（27），即完成地下工程施工。

2.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：步骤③中上幅预制地下连续墙（3）与下幅预制地下连续墙（1）连接是通过将上幅预制地下连续墙（3）的预埋钢板组合上接头（4）插入至下幅预制地下连续墙（1）的预埋钢板组合下接头（5）的凹槽中，上下接头进行螺栓连接，然后用环氧煤沥青防腐漆将上下钢板组合接头涂刷两遍。

3.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：步骤④中下幅预装地下连续墙（1）与一侧的已安装好的预制地下连续墙是通过地下连续墙上的横向连接插头（6）和横向连接插槽（7）进行连接。

4.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：步骤⑤中上节预制桩（11）与下节预制桩（9）是通过将上节预制桩（11）底部的桩端预埋钢板（12）和下节预制桩（9）上部的桩端预埋钢板（12）进行焊接连接，然后再在焊接处涂刷两遍环氧煤沥青防腐漆。

5.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：步骤⑤中钢格构立柱（13）与上节预制桩（11）连接是通过将钢格构立柱（13）下部的桩端钢板（14）和上节预制桩（11）上部的桩端预埋钢板（12）螺栓连接。

6.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：步骤⑦中预制预应力楼板之间通过斜螺栓（21）结合榫槽（23）连接，预制预应力楼板与预制主梁（16）通过凹槽结合直螺栓（22）进行连接，预制预应力楼板与型钢次梁（17）通过直螺栓（22）进行连接。

7.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：预制地下连续墙、预制桩、预制主梁、预制预应力楼板为钢筋混凝土结构。

8.如权利要求1所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：钢格构立柱、型钢次梁为钢结构。

9.如权利要求3所述的地下建筑的装配施工方法，其特征在于：横向连接插槽（7）内设有遇水膨胀止水条。