CN106836231A - 软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，采用本发明方法将体量巨大的大断面预制结构化整为零，并且采用在深大基坑内纵向运输的方式，不仅解决了软土地区深大基坑内由于横向支撑、立柱较多对大断面预制结构造成的运输和装配困难，而且不占用路面施工，可以迅速还路于民从而减小施工对城市交通的影响。

Description

软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法。

背景技术

随着建筑产业化在我国的快速发展，预制装配技术在城市市政工程领域得到了深入的研究。相比于目前国内普遍使用的明挖现浇结构，预制结构的施工质量更好，装配施工则能显著缩短工期、减少人工、降低能耗、绿色环保，可实现经济和社会效益双赢。目前我国在软土基坑条件下的浅埋小型市政管廊或非软土基坑条件下的小型地道等施工领域，预制装配技术已经得到部分应用，然而对于城市软土地区深大基坑条件下的大断面管廊或隧道结构或地铁区间，则面临着城市道路用地紧张，无法采用现场地面吊装因而使大断面预制结构装配困难，并且由于软土地区深大基坑内支撑较多、格构柱较多而大断面预制构件体量巨大从而导致运输困难等情况，现有的预制结构装配技术并无有效的解决方案。因此，发明一种适用于软土地区深大基坑内的大断面预制结构装配技术对于市政管廊、隧道工程和地铁区间等建筑产业化的全面推广应用尤为重要。

发明内容

为弥补现有技术在本领域的缺失，本发明的技术目的在于提供一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，克服软土地区深大基坑内进行大断面预制结构装配施工的解决方案。

为实现上述目的，本发明提供了一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，所述软土地区深大基坑内设有内支撑体系，所述内支撑体系包括若干横向支撑和若干纵向立柱支撑，包括以下步骤：

A.对整体预制结构进行分块设计，形成分块设计方案：将所述预制结构沿水平方向划分为若干层预制结构层，将每层所述预制结构层沿纵向垂直方向划分为若干段，形成若干预制结构分块；

B.按照分块设计方案生产预制结构分块；

C.分别将全部底层的预制结构分块纵向运输至设计位置并精确定位后，如果底层预制结构层为非一体结构，则进入步骤D；如果所述底层预制结构层为一体结构，则将全部底层预制结构分块连接为整体后再进入步骤D；

D.分别将全部上一层预制结构分块纵向运输至设计位置并精确定位后，将所述上一层预制结构分块分别与下一层预制结构分块固定连接；如果所述上一层预制结构层为非一体结构，则进入下一步骤；如果所述上一层预制结构层为一体结构，则将全部上一层预制结构分块连接为整体后再进入下一步骤；

E.从下至上逐层重复步骤D，直至顶层预制结构层安装施工完毕。

进一步地，步骤A中所述分块设计的具体方法为：根据所述预制结构在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的所述横向支撑的数量确定所述预制结构水平分割线的数量，每条所述水平分割线的高度略低于该条水平分割线相应的所述横向支撑的高度以使所述预制结构分块可以顺畅通过所述横向支撑；根据所述预制结构在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的所述纵向立柱支撑的数量确定所述预制结构纵向垂直分割线的数量，所述纵向垂直分割线的位置为所述纵向立柱支撑在所述预制结构断面上正投影的位置，所述纵向垂直分割线的两侧均设置适当长度的缺失段以使所述预制结构分块可以顺畅通过所述纵向立柱支撑。

进一步地，所述步骤C具体包括：

C1.对深大基坑的基底进行垫层施作，然后在所述基底垫层上纵向布置若干条基底导梁；

C2.分别将底层的预制结构分块通过所述基底导梁纵向运输至预定位置并精确定位，如果底层预制结构层为非一体结构，根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，当底层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述底层预制结构层的横向支撑，然后进入步骤D,如果所述底层预制结构层为一体结构，则进入步骤C3；

C3.将各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑，使整个底层预制结构层恢复完整的结构形态；

C4.根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，使底层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述底层预制结构层的横向支撑。

进一步地，所述步骤D具体包括：

D1.在所述底层预制结构层的内底板上纵向布置若干条底板导梁；

D2.分别将上一层的预制结构分块通过所述底板导梁纵向运输至预定位置并精确定位，如果所述上一层预制结构层为非一体结构，根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，当所述上一层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述上一层预制结构层的横向支撑，然后进入步骤E,如果所述上一层预制结构层为一体结构，则进入步骤D3；

D3.将各个所述上一层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑，使整个所述上一层预制结构层恢复完整的结构形态；

D4.根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，使所述上一层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述上一层预制结构层的横向支撑。

进一步地，所述步骤C3的具体方法为：首先进行底层预制结构层预应力筋穿束及张拉，然后对各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

进一步地，所述步骤C3的具体方法为：使用机械推拉设备对各个底层预制结构分块施加拉力，然后对各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

使用机械推拉设备，例如千斤顶，对各个底层预制结构分块施加拉力，其技术效果相当于张拉预应力筋，可以增加浇筑完成后构件的刚度和耐久性。

本领域技术人员也可以根据预制结构的特性和施工环境的不同，选择其他的预制结构分块之间的拼装方式。

进一步地，所述步骤D3的具体方法为：首先进行所述上一层预制结构层预应力筋穿束及张拉，然后对各个上一层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

进一步地，所述步骤D3的具体方法为：使用机械推拉设备对所述上一层各个预制结构分块施加拉力，然后对所述上一层各个预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

进一步地，所述装配施工方法还包括对所述预制结构的防水处理施工步骤。

如果预制结构是需要提供干燥工作环境的地下结构，如地铁区间或者市政管廊等，一般要进行防水处理。本领域技术人员可以根据工艺要求、施工条件和预制结构的结构特征等，选择本领域内适当的地下工程防水处理施工方法，例如，可以采用整体防水施工法，先将防水材料铺贴于基坑内围护结构的外墙面和基坑底部的基底，然后再进行预制结构分块的运输和拼装；也可以采用接缝防水施工法，在各分块之间的拼缝浇筑后浇筑防水浆料，或者在接缝处设防水带等。

本发明的有益效果：

本发明由于采用了上述装配施工方法，具有以下有益效果：将体量巨大的大断面预制结构化整为零，并且采用在基坑内纵向运输的方式，不仅解决了软土地区深大基坑内由于横向支撑、立柱较多对大断面预制结构造成的运输和装配困难，而且不占用路面施工，可以迅速还路于民从而减小施工对城市交通的影响。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本发明的实施例1的深大基坑横断结构示意图。

图2为实施例1中预制结构的分块横断结构示意图。

图3为图2的爆炸图。

图4为实施例1中底层预制结构层运输定位示意图。

图5为实施例1中底层预制结构层连接及填充示意图。

图6为实施例1中顶层预制结构层运输定位示意图。

图7为实施例1中顶层预制结构层连接及填充示意图。

图8为实施例2中预制结构的分块横断结构示意图。

图中，1第一横向支撑；2第二横向支撑；3第三横向支撑；4纵向立柱支撑；5围护结构；6基底垫层；7基底导梁；8实施例1中的预制结构；81底层预制结构层；811第一底层预制结构分块；812第二底层预制结构分块；813第三底层预制结构分块；814底层预制结构分块之间的缺失段；815底层预制结构层预应力筋；82顶层预制结构层；821第一顶层预制结构分块；822第二顶层预制结构分块；823第三顶层预制结构分块；824顶层预制结构分块之间的缺失段；83水平分割线；84纵向垂直分割线；85底层预制结构层与顶层预制结构层的连接节点；9底板导梁；10基底填充层；11侧向传力带；12运输及临时固定车；13实施例2中的预制结构；131第一中间预制结构分块；132第二中间预制结构分块；133第三中间预制结构分块

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明的一具体实施例，一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，如图1所示，软土地区深大基坑内设有内支撑体系，内支撑体系包括三段横向支撑，分别为第一横向支撑1、第二横向支撑2和第三横向支撑3，以及两道纵向立柱支撑4，深大基坑的两侧壁还设有围护结构5，本实施例要将预制结构8装配安装在深大基坑内。

首先要根据对整体预制结构8进行分块设计，形成分块设计方案。预制结构8如图2、3所示。预制结构8的高度略低于第二横向支撑2的高度，因此在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的横向支撑为第三横向支撑3，所以预制结构8只需确定一条预制结构水平分割线83，水平分割线83的高度略低于第三横向支撑3的高度，将预制结构8分为底层预制结构层81和顶层预制结构层82。预制结构8在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的纵向立柱支撑4的数量为两道，因而确定预制结构8的纵向垂直分割线84的数量为两条，其位置相当于纵向立柱支撑4在预制结构8断面上正投影的位置，纵向垂直分割线84的两侧均设置适当长度的缺失段(814和824)，最终将预制结构8划分为底层预制结构层81和顶层预制结构层82，其中底层预制结构层81包括第一底层预制结构分块811，第二底层预制结构分块812和第三底层预制结构分块813，第一底层预制结构分块811和第二底层预制结构分块812之间，以及第二底层预制结构分块812和第三底层预制结构分块813之间均设置有适当长度的缺失段814；顶层预制结构层82包括第一顶层预制结构分块821、第二顶层预制结构分块822和第三顶层预制结构分块823，第一顶层预制结构分块821和第二顶层预制结构分块822之间，以及第二顶层预制结构分块822和第三顶层预制结构分块823之间均设有适当长度的缺失段824。

缺失段814和缺失段824的长度本领域技术人员可以基于运输的顺畅、施工的便利以及现场的条件来确定。

由于预制结构8的整体高度略低于第二横向支撑2，底层预制结构层81的高度略低于第三横向支撑3；同时在两条纵向立柱支撑4的相应位置留有底层预制结构分块缺失段814和顶层预制结构分块缺失段824，所以所有的预制结构分块进行纵向运输时，均能顺畅通过第二横向支撑3、第三横向支撑3和纵向立柱支撑4；

然后工厂按照上述分块设计方案生产预制结构分块；在此不作详述。

在装配施工之前，如图1所示，先对深大基坑的基底进行垫层施作，然后在基底垫层6上纵向布置三条基底导梁7。

然后如图4所示，分别将第一底层预制结构分块811、第二底层预制结构分块812和第三预制结构分块813通过基底导梁7纵向运输至预定位置并精确定位。精确定位的方法可通过体外预应力张拉、底座设置微调千斤顶、侧向或者顶部设置滑轮等本领域常用的方式，在此不再详述。

如图5所示，在精确定位好的第一底层预制结构分块811、第二底层预制结构分块812和第三预制结构分块813之间进行底层预制结构层预应力筋815的穿束及张拉，然后对各个底层预制结构分块之间的缺失段814进行现场浇筑包含防水材料的浆料，使整个底层预制结构层81恢复完整的结构形态；由于浇筑浆料中含有防水材料，在预应力筋815的张拉作用下，底层预制结构分块之间接缝挤压拼接，达到接缝防水的效果。然后在底层预制结构层81的外底面和深大基坑基底垫层6之间的空隙填充基底填充层10，在底层预制结构层81的两侧与围护结构5之间的空隙填充侧向传力带11，当底层预制结构层81与深大基坑的基底和侧面均完全贴合形成整体传力结构后，拆除紧邻底层预制结构层81的第三横向支撑3。

如图6所示，在底层预制结构层81的内底面纵向布置三道底板导梁9，使用运输及临时固定车12分别将第一顶层预制结构分块821、第二顶层预制结构分块822和第三顶层预制结构分块823分别纵向运输至指定位置并精确定位。然后将第一顶层预制结构分块821、第二顶层预制结构分块822和第三顶层预制结构分块823分别与第一底层预制结构分块811、第二底层预制结构分块812和第三预制结构分块813在连接节点85处现场固定连接。

如图7所示，第一顶层预制结构分块821、第二顶层预制结构分块822和第三顶层预制结构分块823之间进行顶层预制结构层预应力筋825的穿束及张拉，然后对各个顶层预制结构分块之间的缺失段824进行现场浇筑包含防水材料的浆料，使整个顶层预制结构层82恢复完整的结构形态。由于浇筑浆料中含有防水材料，在预应力筋825的张拉作用下，顶层预制结构分块之间接缝挤压拼接，达到接缝防水的效果。最后仍然在顶层预制结构层82两侧与围护结构5之间填充侧向传力带11，当顶层预制结构层82形成整体传力结构后，拆除最靠近顶层预制结构层82的第二横向支撑2。

当然，在其他一些实施例中，根据预制结构8的种类、材质或者施工环境的不同，也可以采取其他的辅助施工措施，使每层预制结构层形成整体的传力结构，本领域技术人员可以根据情况不同作出不同的选择。

此外，本实施例采用纵向布置的导梁来实现预制结构分块的纵向运输，在其他一些实施例中，本领域技术人员也可以因地制宜选择其他种类的纵向运输方式。

此外，本领域技术人员可以根据工艺要求、施工条件和预制结构的结构特征等，选择其他的地下工程防水处理施工方法，例如，可以采用整体防水施工法，先将防水材料铺贴于基坑内围护结构的外墙面和基坑底部的基底，然后再进行预制结构分块的运输和拼装，也是可行的。

实施例2

本实施例中，深大基坑内的支撑体系布置情况同实施例1中的图1所示，但是本实施例中的预制结构13的高度高于实施例1中预制结构8的高度，预制结构13的整体高度略低于第一横向支撑1的高度。因此，预制结构13在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的横向支撑为第三横向支撑3和第二横向支撑2，所以预制结构13需确定两条预制结构水平分割线83，两条水平分割线83的高度分别略低于第二横向支撑2和第三横向支撑3的高度，将预制结构13分为底层预制结构层、中间预制结构层和顶层预制结构层。纵向垂直分割线的数量和位置与实施例1相同。

预制结构13分块设计如图8所示，与实施例1相比，本实施例在底层预制结构层和顶层预制结构层之间增加了一层中间预制结构层，该中间预制结构层有三个彼此独立的第一中间预制结构分块131、第二中间预制结构分块132和第三中间预制结构分块133。

本实施例中预制结构13的装配施工方法：底层预制结构分块的运输、定位及连接同实施例1，在此不再赘述；然后将第一中间预制结构分块131、第二中间预制结构分块132和第三中间预制结构分块133运输至指定位置，分别精准定位于底层预制结构分块上，然后与其下的底层预制结构分块固定连接，就可以进行顶层预制结构层的装配了，顶层预制结构分块的运输、定位及连接同实施例1，在此也不再赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，所述软土地区深大基坑内设有内支撑体系，所述内支撑体系包括若干横向支撑和若干纵向立柱支撑，其特征在于，包括以下步骤：

A.对整体预制结构进行分块设计，形成分块设计方案：将所述预制结构沿水平方向划分为若干层预制结构层，将每层所述预制结构层沿纵向垂直方向划分为若干段，形成若干预制结构分块；

B.按照分块设计方案生产预制结构分块；

C.分别将全部底层的预制结构分块纵向运输至设计位置并精确定位后，如果底层预制结构层为非一体结构，则进入步骤D；如果所述底层预制结构层为一体结构，则将全部底层预制结构分块连接为整体后再进入步骤D；

D.分别将全部上一层预制结构分块纵向运输至设计位置并精确定位后，将所述上一层预制结构分块分别与下一层预制结构分块固定连接；如果所述上一层预制结构层为非一体结构，则进入下一步骤；如果所述上一层预制结构层为一体结构，则将全部上一层预制结构分块连接为整体后再进入下一步骤；

E.从下至上逐层重复步骤D，直至顶层预制结构层安装施工完毕。

2.根据权利要求1所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，步骤A中所述分块设计的具体方法为：根据所述预制结构在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的所述横向支撑的数量确定所述预制结构水平分割线的数量，每条所述水平分割线的高度略低于该条水平分割线相应的所述横向支撑的高度以使所述预制结构分块可以顺畅通过所述横向支撑；根据所述预制结构在深大基坑内沿纵向行进可能遭遇到的所述纵向立柱支撑的数量确定所述预制结构纵向垂直分割线的数量，所述纵向垂直分割线的位置为所述纵向立柱支撑在所述预制结构断面上正投影的位置，所述纵向垂直分割线的两侧均设置适当长度的缺失段以使所述预制结构分块可以顺畅通过所述纵向立柱支撑。

3.根据权利要求2所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C1.对深大基坑的基底进行垫层施作，然后在所述基底垫层上纵向布置若干条基底导梁；

C2.分别将底层的预制结构分块通过所述基底导梁纵向运输至预定位置并精确定位，如果底层预制结构层为非一体结构，根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，当底层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述底层预制结构层的横向支撑，然后进入步骤D,如果所述底层预制结构层为一体结构，则进入步骤C3；

C3.将各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑，使整个底层预制结构层恢复完整的结构形态；

C4.根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，使底层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述底层预制结构层的横向支撑。

4.根据权利要求3所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

D1.在所述底层预制结构层的内底板上纵向布置若干条底板导梁；

D2.分别将上一层的预制结构分块通过所述底板导梁纵向运输至预定位置并精确定位，如果所述上一层预制结构层为非一体结构，根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，当所述上一层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述上一层预制结构层的横向支撑，然后进入步骤E,如果所述上一层预制结构层为一体结构，则进入步骤D3；

D3.将各个所述上一层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑，使整个所述上一层预制结构层恢复完整的结构形态；

D4.根据所述预制结构的类型实施必要的辅助施工措施，使所述上一层预制结构层形成整体传力结构后，拆除紧邻所述上一层预制结构层的横向支撑。

5.根据权利要求4所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤C3的具体方法为：首先进行底层预制结构层预应力筋穿束及张拉，然后对各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

6.根据权利要求4所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤C3的具体方法为：使用机械推拉设备对各个底层预制结构分块施加拉力，然后对各个底层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

7.根据权利要求4所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤D3的具体方法为：首先进行所述上一层预制结构层预应力筋穿束及张拉，然后对各个上一层预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

8.根据权利要求4所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述步骤D3的具体方法为：使用机械推拉设备对所述上一层各个预制结构分块施加拉力，然后对所述上一层各个预制结构分块之间的缺失段进行现场浇筑。

9.根据权利要求1-9任一所述的软土地区深大基坑内大断面预制结构的装配施工方法，其特征在于，所述装配施工方法还包括对所述预制结构的防水处理施工步骤。