CN105178357A - 一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构及其施工方法。本发明涉及建筑工程中地下结构的施工，该结构包括底板垫层、现浇底板、叠合梁、叠合板、叠合墙和预制中柱，现浇底板支撑叠合墙和预制中柱，并与之固结；叠合梁包括预制部分和现浇部分；预制装配式地下结构的施工方法包括：1）基坑明挖，墙锚支护或墙锚支护；2）施做底板垫层、底板卷材防水和现浇底板；3）施做砖胎模；4）砖胎膜的外侧砂浆找平，铺设防水卷材；5）吊放叠合墙；6）叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土；7）吊放预制中柱；8）吊放叠合梁预制部分、叠合板预制部分；9)现浇叠合梁板及柱、墙节点混凝土；10）顶板外包防水，回填顶部覆土。本发明的地下结构具有节约工期和成本，全外包防水，保证防水性能，便于推广应用等特点。

Description

一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程中地下结构的施工，具体为一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构及其施工方法。主要包括结构底板、叠合墙、顶板、梁和柱的施工工艺，适用于单建式的地下停车场、地下商业街等主体结构的施工。

背景技术

随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高，地下空间的开发也日益增多，地下车库、地下商场、综合地下管廊、地下道路等成为目前国内大力发展的方向，目前由于受施工条件及防水要求限制，地下空间主体结构最常用的是现浇混凝土结构。然而，由于现浇式地下结构采用现场人工浇筑，不可避免的存在一些缺陷和弊病：绑钢筋笼及支模需要时间。主体结构内部施工需要使用大量的模板和支架，不仅会造成工期延长还会造成材料浪费；浇筑时质量不易保证。大量现浇混凝土需要耗时很长时间，浇筑时可能出现振捣不密实，影响结构的质量；墙面平整度也不易控制。现浇结构的表面难免出现蜂窝麻面，往往需要处理才能使用。

采用预制墙梁柱板技术可以解决以上问题。但是预制技术如何与现浇部分在施工工艺上合理衔接，如何合理的采用墙梁柱板的预制与现浇的搭配形式，合理的施工顺序和施工流程完成地下主体结构的施工，保证地下结构具有良好的结构稳定性和防水性能，是亟需解决的问题。

发明内容

针对上面的问题，本发明公开了明挖预制地下结构墙梁柱板构件的选择，现浇与预制的搭配形式，主体结构的施工顺序和施工流程。

一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构，包括底板垫层、现浇底板、叠合梁、叠合板、预制中柱和叠合墙，现浇底板支撑预制中柱，并与预制中柱固结；叠合梁包括叠合梁预制部分、叠合梁板现浇部分；叠合板作为结构的中板和顶板，叠合板由叠合板预制部分和叠合现浇板；预制中柱支撑叠合梁预制部分、叠合板预制部分和叠合梁板现浇部分，叠合梁预制部分与预制中柱搭接连接；叠合板预制部分搭设在叠合梁预制部分之上，叠合梁板现浇部分通过浇筑将叠合梁预制部分、叠合板预制部分和预制中柱连接为一个整体；叠合墙围设在地下结构的四周，与叠合梁板现浇部分、叠合板现浇部分、现浇底板和底板垫层整体浇筑为一个整体；叠合梁预制部分、叠合板预制部分与叠合墙、预制中柱通过节点现浇混凝土固接。

进一步，叠合梁板现浇部分、叠合板现浇部分与柱、梁、墙节点同时浇筑，配合节点部分的钢筋连接方式，保证节点的有效连接，加强结构整体和局部的强度和刚度。

进一步，叠合墙包括叠合墙预制部分和叠合墙现浇部分，叠合墙预制部分支撑在现浇底板和叠合板现浇部分之上，叠合墙现浇部分包围在叠合墙预制部分之外，与现浇底板和叠合梁板现浇部分、叠合板现浇部分浇筑在一起。

进一步，所述叠合墙的叠合墙现浇部分之外设有砖胎膜，高度同叠合墙高，在砖胎膜的外侧为围护结构。

进一步，所述砖胎膜让开锚杆的锚头；

进一步，所述顶板上和砖胎膜靠近叠合墙的一侧有防水卷材，为地下结构全包防水。

进一步，叠合梁预制部分、叠合板预制部分、预制中柱、叠合墙预制部分均采用预制构件厂加工的形式制作，浇筑在一起的叠合板现浇部分及叠合梁板现浇部分的顶面标高相同。

本发明还公开了一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构的施工方法，包括如下步骤：

1）基坑明挖，支护形式采用桩（墙）锚支护，基坑分层开挖，锚杆分层施工；

2）基坑开挖至设计标高后，施做底板垫层、底板卷材防水和现浇底板，底板卷材防水侧绕到叠合墙外侧；

3）底板达到养护强度以后，施做主体叠合墙外侧和墙锚支护结构中间空隙的砖胎模，砖胎膜码放整齐，避免发生倾倒伤人；

4）砖胎膜做好以后，在砖胎膜的外侧涂抹一层砂浆找平层，然后铺设防水卷材，叠合墙的防水卷材要与底板的卷材形成搭接，保证足够的搭接长度，以便形成全包防水确保结构的防水性能；

5）吊放叠合墙；

6）放置首层叠合墙的叠合墙预制部分，使用斜撑固定叠合墙，由于需要在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，需要加强斜撑并且计算确保斜撑强度，叠合墙预制部分预埋钢筋及预埋件与底板插筋的连接形式可以采用套筒灌浆连接，然后在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，养护混凝土；叠合墙5的叠合墙预制部分与现浇底板要连接可靠，可以使用套筒灌浆的连接形式，叠合墙预埋钢套筒，底板预留插筋插入套筒以后进行套筒灌浆；

7）在叠合墙现浇部分混凝土养护的同时，可以吊放预制中柱，放在预订部位以后同样可以采用套筒灌浆的连接形式连接中柱钢筋，接缝部位采用强度高一个等级的现浇混凝土施工；

8）吊放叠合梁预制部分、叠合板预制部分至预定部位，叠合梁板可以采用相同的现浇厚度，处理与柱及墙的节点钢筋的连接形式，整层叠合梁板放置好以后，整体浇筑叠合板现浇部分，包括了与柱和墙的节点，加强节点部位的振捣，这样处理保证节点的连接质量。至此，首层施工完毕；

9）现浇叠合梁板及柱、墙节点混凝土；

10）同样方法施工第二层、第三层，直至顶板施工完毕；然后顶板外包防水；最后回填顶部覆土，主体结构施工完毕。

有益效果：1）节省模板支撑的使用，节约工期和成本。2）全外包防水，保证地下结构防水性能。3）预制构件与现浇部位接头处钢筋能有效连接，同时在浇筑时能保证叠合墙不会移位错动，易于满足主体结构对主筋定位的严格要求。4）由于接头处均为现浇，故能使接头的防水效果得到极大的提高，易于满足地下结构对防水的严格要求。5）由于接头均为现浇，且叠合与现浇部分主筋均能有效连接，易于满足接头处的受力要求。6）本施工方法有利于叠合墙和预制柱在地下工程中的推广应用，为地下工程的工业化和产业化起到促进作用。

附图说明

图1为预制装配式地下结构剖面图；

图2为预制装配式地下结构局部大样图；

图3为叠合梁和叠合板大样图；

图中，11-现浇底板；12-底板垫层；13-底板防水卷材；14-叠合墙防水卷材；2-叠合梁；21-叠合梁预制部分；22-叠合梁板现浇部分；3-叠合板；31-叠合板预制部分；32-叠合板现浇部分；4-预制中柱；5-叠合墙；51-叠合墙预制部分；52-叠合墙现浇部分；6-砖胎膜；7-围护结构；8-锚杆；9-顶部覆土。

具体实施方式

基坑明挖条件下预制装配式地下结构，包括底板垫层12、现浇底板11、叠合梁2、叠合板3、预制中柱4和叠合墙5，现浇底板11支撑预制中柱4，并与预制中柱4固结；叠合梁2包括叠合梁预制部分21、叠合梁板现浇部分22；叠合板3作为结构的中板和顶板，叠合板3由叠合板预制部分31和叠合板现浇部分32；预制中柱4支撑叠合梁预制部分21、叠合板预制部分31和叠合梁板现浇部分22，叠合梁预制部分21与预制中柱4搭接连接；叠合板预制部分31搭设在叠合梁预制部分21之上，叠合梁板现浇部分22通过浇筑将叠合梁预制部分21、叠合板预制部分31和预制中柱4连接为一个整体；叠合梁板现浇部分22、叠合板现浇部分32与柱、梁、墙节点同时浇筑，配合节点部分的钢筋连接方式，保证节点的有效连接，加强结构整体和局部的强度和刚度。

叠合墙5围设在地下结构的四周，叠合墙5包括叠合墙预制部分51和叠合墙现浇部分52，叠合墙预制部分51支撑在现浇底板11和叠合板现浇部分32之上，叠合墙现浇部分52包围在叠合墙预制部分51之外，与现浇底板11和叠合梁板现浇部分22、叠合板现浇部分32浇筑在一起。

叠合墙现浇部分52之外设有砖胎膜6，高度同叠合墙高，在砖胎膜6的外侧为围护结构7。砖胎膜6让开锚杆的锚头。顶板上和砖胎膜靠近叠合墙5的一侧有防水卷材，为地下结构全包防水。

基坑明挖条件下预制装配式地下结构的施工方法，包括如下步骤：

1）基坑明挖，支护形式采用桩(墙)锚支护，基坑分层开挖，锚杆8分层施工；

2）基坑开挖至设计标高后，施做底板垫层12、底板卷材防水和现浇底板11，底板卷材防水侧绕到叠合墙5外侧，混凝土厚度较大时属于大体积混凝土需要合理选择混凝土的坍落度和加强振捣确保施工质量；

3）底板达到养护强度以后，施做主体叠合墙5外侧和墙锚支护结构中间空隙的砖胎模6，砖胎膜6码放整齐，避免发生倾倒伤人；

4）砖胎膜6做好以后，在砖胎膜6的外侧涂抹一层砂浆找平层，然后铺设防水卷材，叠合墙的防水卷材要与底板的卷材形成搭接，保证足够的搭接长度，以便形成全包防水确保结构的防水性能；

5）吊放叠合墙；

6）放置首层叠合墙5的叠合墙预制部分51，使用斜撑固定叠合墙，由于需要在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，需要加强斜撑并且计算确保斜撑强度，叠合墙预制部分预埋钢筋及预埋件与底板插筋的连接形式可以采用套筒灌浆连接，然后在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，养护混凝土。叠合墙5的叠合墙预制部分51与现浇底板11要连接可靠，可以使用套筒灌浆的连接形式，底板预留插筋，叠合墙预埋钢套筒，钢筋插入套筒以后进行套筒灌浆。

7）在叠合墙现浇部分52混凝土养护的同时，可以吊放预制中柱4，放在预订部位以后同样可以采用套筒灌浆的连接形式连接中柱钢筋，接缝部位采用强度高一个等级的现浇混凝土施工。

8）吊放叠合梁预制部分21、叠合板预制部分31至预定部位，叠合梁板可以采用相同的现浇厚度，处理与柱及墙的节点钢筋的连接形式，整层叠合梁板放置好以后，整体浇筑叠合板现浇部分，包括了与柱和墙的节点，加强节点部位的振捣，这样处理保证节点的连接质量。至此，首层施工完毕。

9）现浇叠合梁板及柱、墙节点混凝土；

10）同样方法施工第二层、第三层，直至顶板施工完毕；然后顶板外包防水，注意与叠合墙的防水卷材形成搭接；最后回填顶部覆土9，主体结构施工完毕。

该施工方法预制部分可以采用预制构件厂加工的形式制作；采用桩（墙）锚支护的形式是使基坑内部形成较大的作业空间，便于主体结构施工；底板采用常规的现浇施工工艺；叠合墙采用叠合板的形式可以省去施做墙侧内模和支撑的时间，节省工期及成本；中柱采用预制柱，能够节省模板支护和混凝土的养护时间，内部较大的作业空间也方便调运；梁采用叠合梁，中板和顶板采用叠合板，一半预制一半现浇，现浇部分的梁及板的顶面标高相同，不用施做梁板内支撑和模板，节省工期和成本，同时顶板中板现浇部分和柱、梁、墙节点同时浇筑，配合节点部分的钢筋连接方式，保证节点的有效连接，加强结构整体和局部的强度和刚度，这种施工方法也便于采用全包防水的形式，形成封闭的环形防水结构体系，确保地下结构不出现渗水和漏水现象。

Claims (9)

1.一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构，其特征在于，包括底板垫层（12）、现浇底板（11）、叠合梁（2）、叠合板（3）、预制中柱（4）和叠合墙（5），现浇底板（11）支撑预制中柱（4），并与预制中柱（4）固结；叠合梁（2）包括叠合梁预制部分（21）、叠合梁板现浇部分（22）；叠合板（3）作为结构的中板和顶板，叠合板分为（3）叠合板预制部分(31)和叠合板现浇部分(32)；预制中柱(4)支撑叠合梁预制部分(21)、叠合板预制部分(31)和叠合梁板现浇部分(22)，叠合梁预制部分(21)与预制中柱(4)搭接连接；叠合板预制部分（31）搭设在叠合梁预制部分（21）之上，叠合梁板现浇部分（22）通过浇筑将叠合梁预制部分（21）、叠合板预制部分（31）和预制中柱（4）连接为一个整体；叠合墙（5）围设在地下结构的四周，与叠合梁板现浇部分（22）、叠合板现浇部分（32）、现浇底板（11）和底板垫层（12）整体浇筑为一个整体；叠合梁预制部分（21）、叠合板预制部分（31）与叠合墙（5）、预制中柱（4）通过节点现浇混凝土固接。

2.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述叠合梁板现浇部分(22)、叠合板现浇部分(32)与柱、梁、墙节点同时浇筑，配合节点部分的钢筋连接方式，保证节点的有效连接，加强结构整体和局部的强度和刚度。

3.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述叠合墙(5)包括叠合墙预制部分(51)和叠合墙现浇部分(52)，叠合墙预制部分(51)支撑在现浇底板(11)和叠合板现浇部分(32)之上，叠合墙现浇部分(52)包围在叠合墙预制部分(51)之外，与现浇底板(11)和叠合梁板现浇部分(22)、叠合板现浇部分(32)浇筑在一起。

4.根据权利要求3所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述叠合墙的叠合墙现浇部分(52)之外设有砖胎膜(6)，高度同叠合墙高，在砖胎膜(6)的外侧为围护结构(7)。

5.根据权利要求4所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述砖胎膜(6)让开锚杆的锚头。

6.根据权利要求4所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述顶板上和砖胎膜靠近叠合墙(5)的一侧有防水卷材，为地下结构全包防水。

7.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述叠合梁预制部分（21）、叠合板预制部分（31）、预制中柱（4）、叠合墙预制部分（51）均采用预制构件厂加工的形式制作，浇筑在一起的叠合板现浇部分(32)及叠合梁板现浇部分（22）的顶面标高相同。

8.一种基坑明挖条件下预制装配式地下结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

1）基坑明挖，支护形式采用桩锚支护或墙锚支护，基坑分层开挖，锚杆(8)分层施工；

2）基坑开挖至设计标高后，施做底板垫层(12)、底板卷材防水和现浇底板(11)，底板卷材防水侧绕到叠合墙(5)外侧；

3）底板达到养护强度以后，施做主体叠合墙(5)外侧和墙锚支护结构中间空隙的砖胎模(6)，砖胎膜(6)码放整齐，避免发生倾倒伤人；

4）砖胎膜(6)做好以后，在砖胎膜(6)的外侧涂抹一层砂浆找平层，然后铺设防水卷材，叠合墙的防水卷材要与底板的卷材形成搭接，保证足够的搭接长度，以便形成全包防水确保结构的防水性能；

5）吊放叠合墙；

6）放置首层叠合墙(5)的叠合墙预制部分(51)，使用斜撑固定叠合墙，由于需要在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，需要加强斜撑并且计算确保斜撑强度，叠合墙预制部分(51)预埋钢筋及预埋件，与底板插筋的连接形式采用套筒灌浆连接，然后在叠合墙与砖胎膜之间现浇混凝土，养护混凝土；

7）在叠合墙现浇部分(52)混凝土养护的同时，可以吊放预制中柱(4)，放在预订部位以后同样可以采用套筒灌浆的连接形式连接中柱钢筋，接缝部位采用强度高一个等级的现浇混凝土施工；

8）吊放叠合梁预制部分(21)、叠合板预制部分(31)至预定部位，叠合梁板可以采用相同的现浇厚度，处理与柱及墙的节点钢筋的连接形式，整层叠合梁板放置好以后，整体浇筑叠合板现浇部分，包括了与柱和墙的节点，加强节点部位的振捣，这样处理保证节点的连接质量；至此，首层施工完毕；

9)现浇叠合梁板及柱、墙节点混凝土；

10）同样方法施工第二层、第三层，直至顶板施工完毕；然后顶板外包防水；最后回填顶部覆土(9)，主体结构施工完毕。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，在步骤5）中，叠合墙(5)的叠合墙预制部分(51)与现浇底板(11)连接形式为：钢套筒套设在叠合墙预制部分(51)的预埋钢筋上，并预埋叠合墙上，底板预留插筋，插入套筒以后进行套筒灌浆。