CN105804086A - 一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，属于土木建筑工程施工技术领域，用于解决现有的在主体结构和围护结构间设置型钢换撑来满足基坑逆作法施工过程中水平力传递的要求而造成焊接工作量大、工艺复杂、成本高的问题。该基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，首先在基坑四周设置围护结构；其次由上至下逐层边开挖基坑土体边施工结构主梁，并使得冠梁以及围檩分别与结构主梁固定连接成为一体；然后待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层施工结构主梁和拟建结构外墙节点处的防水层；最后采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙。该施工方法，简化了施工工序，降低了施工成本，还满足了逆作法基坑施工过程中整个基坑的变形控制要求。

Description

一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法

技术领域

本发明涉及土木建筑工程技术领域，具体涉及一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法。

背景技术

在基坑施工时，为了减少基坑开挖对周边环境的影响，通常采用逆作法施工。基坑开挖前，首先要在基坑土体四周设置围护结构。根据施工要求，主体结构和围护结构之间通常有80～100mm的间距。通常，采用逆作法基坑开挖施工时，需要保证水平和竖向两个方向的受力稳定性，水平支撑体系一般采用主体结构梁板，并通过一定的措施将主体结构梁板的水平力传递到围护结构上；竖向支撑体系一般采用一柱(格构柱)一桩(立柱桩)形式。因此，为了解决逆作法施工过程中水平支撑体系的力的传递问题，通常采用在主体结构和围护结构之间(即换撑节点处)焊接型钢(例如H型钢等)支撑的方法，以形成稳定的水平传力体系。虽然采用前述型钢支撑方法的水平传力路径较直接，但型钢与混凝土之间的连接需要进行大量的焊接工作，施工工艺较复杂。因此，针对逆作法基坑施工过程中，如何提供一种安全、高效、成本低的换撑节点的施工方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，以解决现有的在主体结构和围护结构之间通过设置型钢换撑来满足基坑逆作法施工过程中水平力传递的要求而造成焊接工作量大、工艺复杂、成本高的问题。为解决上述技术问题，本发明提供的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，仅需在施工结构主梁时将结构主梁的端部穿过拟建结构外墙并与围护结构的围檩(包括冠梁)固定连接，即可实现将主体结构梁板的水平力传递到围护结构上，形成稳定的水平支撑体系，省去了大量的焊接工序，还能够缩短工期和节省成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、在基坑四周设置围护结构，所述围护结构包括灌注桩、冠梁及围檩；

步骤二、由上至下逐层边开挖所述基坑土体边施工结构主梁，并使得所述冠梁以及所述围檩分别与所述结构主梁固定连接成为一体；

步骤三、待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层施工所述结构主梁和拟建结构外墙节点处的防水层；

步骤四、采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙。

进一步地，所述步骤二中浇筑所述结构主梁分为两步：第一步，将所述结构主梁的钢筋直接锚固于所述冠梁及围檩中，第二步，浇筑所述结构主梁的混凝土。

进一步地，所述步骤二中浇筑所述结构主梁分为三步：第一步，将所述结构主梁的钢筋锚固于拟建结构外墙处；第二步，完成所述拟建结构外墙与所述冠梁之间、所述拟建结构外墙与所述围檩之间的所述结构主梁的钢筋锚固施工；第三步，浇筑所述结构主梁的混凝土。

进一步地，所述步骤三包括：首先待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层凿毛所述结构主梁上对应所述拟建结构外墙节点处的混凝土表面；然后用高压水枪冲洗所述节点处的混凝土表面；最后在所述节点处的混凝土表面铺设防水层。

进一步地，所述防水层为遇水膨胀止水条。

进一步地，所述步骤四还包括，在相邻两层之间的所述结构外墙的交界处预埋止水钢板。

进一步地，所述止水钢板的厚度为4mm。

进一步地，所述步骤四还包括待所述结构外墙施工完成后，在所述结构主梁和所述拟建结构外墙节点处设置防水附加层。

进一步地，所述防水附加层为L型结构，所述防水附加层一端敷设于所述结构外墙外表面，所述防水附加层的另一端敷设于所述结构主梁的上表面。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，首先在基坑四周设置围护结构；其次，由上至下逐层边开挖基坑土体边施工结构主梁，并使得冠梁以及围檩分别与结构主梁固定连接成为一体；然后，待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层施工结构主梁和拟建结构外墙节点处的防水层；最后，采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙。通过采用将结构主梁伸入至基坑围护结构的围檩(包括冠梁)中，从而形成完整的水平传力体系，取代了常规传递水平力所采用的型钢支撑方法，还取消了大量的附壁柱，不仅节省了大量的施工材料，简化了施工工序，降低了基坑逆作法施工成本，还满足了逆作法基坑施工过程中整个基坑的变形控制要求。

附图说明

图1是本发明提供的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

下面结合图1，详细说明本发明基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法。

实施例一

参考图1，本发明的基坑开挖深度较深，施工难度较高，为了减少基坑开挖对周边环境的影响，设计采用基坑逆作法施工。该基坑的竖向支撑体系采用一柱一桩形式，立柱采用460mm×460mm角钢格构柱，立柱桩利用主体工程桩；基坑的水平支撑体系采用主体结构梁板，并在围护结构与地下室周边各层结构框架梁之间，通过将结构主梁延伸至砼围檩11处形成完整的水平传力体系。

本发明的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，具体包括如下步骤：

继续参考图1，步骤一、在基坑四周设置围护结构10，围护结构10包括灌注桩、冠梁(即位于灌注桩顶部的围檩11)及围檩11。

具体来说，基坑围护结构10采用钻孔灌注桩，桩径Φ850～Φ950，桩间净距离为200mm。钻孔灌注桩上设有围檩11，其中位于钻孔灌注桩顶端的首道围檩11即为冠梁。考虑到施工区域位于地下水位线以下，基坑土体开挖前除了做好围护结构10以外，还要做好防水措施，例如在钻孔灌注桩外侧采用单排Φ8501200三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕。

继续参考图1，步骤二、由上至下逐层边开挖基坑土体边施工结构主梁20，并使得所有围檩11(包括冠梁)分别与结构主梁20固定连接成为一体。

为了方便施工，浇筑结构主梁20分为两步：第一步，将结构主梁20的钢筋直接锚固于所有围檩11(包括冠梁)中；第二步，浇筑结构主梁20的混凝土。也就是说，将结构主梁20的钢筋穿过主体结构外墙30并延伸至所有围檩11(包括冠梁)处，并浇筑混凝土使得传统中采用型钢支撑部分和结构主梁20合二为一，形成完整的水平受力体系。

当然，为了满足受力要求，结构主梁20位于主体结构段的承压性远远大于结构主梁20位于主体结构外且靠近所有围檩11(包括冠梁)段的承压性，结构主梁20在该两段处的钢筋直径大小以及扎设钢筋的密度不同。同时，为了节省材料，在本发明的另一实施例中，浇筑结构主梁20分为三步：第一步，将结构主梁20的钢筋锚固于拟建结构外墙30处；第二步，完成拟建结构外墙30与冠梁之间、拟建结构外墙30与围檩11之间的结构主梁20的钢筋锚固施工；也就是说，完成所有围檩11(包括冠梁)与拟建结构外墙30之间的钢筋锚固，使得结构主梁20延伸至所有围檩11(包括冠梁)处，从而结构主梁20和围护结构10固定连接并形成稳定的水平传力体系；第三步，浇筑结构主梁20的混凝土。其中，结构主梁20位于主体结构段的钢筋的直径以及钢筋扎设密度均远远大于结构主梁20位于主体结构外且靠近围檩11(包括冠梁)段的钢筋的直径和钢筋扎设密度。

由于将结构主梁20延伸至围檩11(包括冠梁)处，仅仅结构主梁20和围护结构10固定连接即可形成稳定的水平传力体系，满足了在基坑逆作法施工中水平支撑体系的稳定性。而传统的在主体结构和围护结构之间(即换撑节点处)设置型钢支撑的方法，则需要在主体结构的每个横向受力体系(结构主梁、次梁和楼板等)与围护结构之间均焊接型钢支撑，从而产生大量的焊接工作，导致施工成本增加，延长了工期。可见，采用将结构主梁20延伸至围檩11(包括冠梁)处，形成稳定的水平支撑体系，省去了大量的焊接工序，缩短了工期，节省了施工成本。

继续参考图1，步骤三、待结构主梁20施工完成后，由下至上逐层施工结构主梁20和拟建结构外墙30节点处40的防水层41。

具体来说，首先待结构主梁20施工完成后，由下至上逐层凿毛结构主梁20和拟建结构外墙30节点处40的混凝土表面；然后用高压水枪冲洗节点处的混凝土表面；最后在节点处40的混凝土表面铺设防水层41。为了取材方便，防水层41可以选择遇水膨胀止水条。也就是说，为了防止结构主梁20和结构外墙30节点处40渗水，而结构主梁20先于结构外墙30施工，因此，在浇筑结构外墙30的混凝土之前，将施工完成的节点处40的结构主梁20的混凝土表面埋设防水层41，然后再浇筑结构外墙30的混凝土，从而避免新、旧混凝土之间施工缝处出现渗水问题。

继续参考图1，步骤四、采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙30。

待基坑开挖完成并形成完整的梁板结构后，采用顺作法，由下至上逐层进行主体结构的结构外墙30的浇筑施工，从而完成整个主体结构中竖向结构的施工。当然，由于采用由下至上逐层浇筑的方法进行结构外墙30的施工，从而相邻两层之间的结构外墙30的混凝土浇筑有先后顺序，有施工缝的产生，因此，为了防止主体结构结构外墙30楼层之间漏水，在相邻两层之间的结构外墙30的交界处预埋止水钢板31。为了形成较好的防水效果，止水钢板31的厚度为4mm。此时，主体结构的主要横向结构(结构主梁20和次梁)和主要竖向结构(格构柱、立柱桩以及结构外墙30)均已施工完成。考虑到结构外墙30的防水性要求，且结构主梁20和结构外墙30节点处40存在漏水的风险，待结构外墙30施工完成后，在结构主梁20和拟建结构外墙30节点处40设置防水附加层42。而且，防水附加层42为L型结构，防水附加层42一端敷设于结构外墙30外表面，防水附加层42的另一端敷设于结构主梁20的上表面。根据设计要求，防水附加层42L型结构中两自由端的长度均为300mm。

综上所述，本发明中采用逆作法进行基坑施工，首先在基坑四周设置围护结构；其次，由上至下逐层边开挖基坑土体边施工结构主梁，并使得冠梁以及围檩分别与结构主梁固定连接成为一体；然后，待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层施工结构主梁和拟建结构外墙节点处的防水层；最后，采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙。通过采用将结构主梁伸入至基坑围护结构的围檩(包括冠梁)中，从而形成完整的水平传力体系，取代了常规传递水平力所采用的型钢支撑方法，还取消了大量的附壁柱，不仅节省了大量的施工材料，简化了施工工序，降低了逆作法基坑施工成本，还满足了基坑逆作法施工过程中整个基坑的变形控制要求。同时，由于在结构主梁和拟建结构外墙节点处的混凝土表面不仅铺设防水层，而且待结构外墙施工完成后，还在该节点处施工防水附加层，从而取得了较好的防止结构外墙渗水的效果。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在基坑四周设置围护结构，所述围护结构包括灌注桩、冠梁及围檩；

步骤二、由上至下逐层边开挖所述基坑土体边施工结构主梁，并使得所述冠梁以及所述围檩分别与所述结构主梁固定连接成为一体；

步骤三、待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层施工所述结构主梁和拟建结构外墙节点处的防水层；

步骤四、采用顺作法由下至上逐层浇筑结构外墙。

2.如权利要求1所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述步骤二中浇筑所述结构主梁分为两步：第一步，将所述结构主梁的钢筋直接锚固于所述冠梁及围檩中，第二步，浇筑所述结构主梁的混凝土。

3.如权利要求1所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述步骤二中浇筑所述结构主梁分为三步：第一步，将所述结构主梁的钢筋锚固于拟建结构外墙处；第二步，完成所述拟建结构外墙与所述冠梁之间、所述拟建结构外墙与所述围檩之间的所述结构主梁的钢筋锚固施工；第三步，浇筑所述结构主梁的混凝土。

4.如权利要求1所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述步骤三包括：首先待所述结构主梁施工完成后，由下至上逐层凿毛所述结构主梁上对应所述拟建结构外墙节点处的混凝土表面；然后用高压水枪冲洗所述节点处的混凝土表面；最后在所述节点处的混凝土表面铺设防水层。

5.如权利要求4所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述防水层为遇水膨胀止水条。

6.如权利要求1所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述步骤四还包括，在相邻两层之间的所述结构外墙的交界处预埋止水钢板。

7.如权利要求6所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述止水钢板的厚度为4mm。

8.如权利要求2或3所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述步骤四还包括待所述结构外墙施工完成后，在所述结构主梁和所述拟建结构外墙节点处设置防水附加层。

9.如权利要求8所述的基坑逆作法施工中换撑节点的施工方法，其特征在于，所述防水附加层为L型结构，所述防水附加层一端敷设于所述结构外墙外表面，所述防水附加层的另一端敷设于所述结构主梁的上表面。