CN109056798A - 一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法 - Google Patents

一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法 Download PDF

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邵国建
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
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    • E02D29/055—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench further excavation of the cross-section proceeding underneath an already installed part of the structure, e.g. the roof of a tunnel

Abstract

本发明公开了一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，包括以下步骤：(a)围护结构和竖向支撑施工；(b)右半幅冠梁、支撑梁施工；(c)右半幅土方开挖、顶板施工；(d)右半幅土方回填；(e)左半幅冠梁、支撑梁施工；(f)拆除钢板桩；(g)左半幅土方开挖、土顶板施工；(h)左半幅道路恢复。本发明采用分幅施工，保证了城市道路的正常运行，交通影响小；倒边法利用原有道路作为交通路线，避免了设置临时交通栈桥，减少了施工程序，缩短了施工工期，同时也降低造价。

Description

一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法
技术领域
本发明涉及市政工程施工领域，尤其涉及一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法。
背景技术
近年来，随着城市建设的发展，城市地下空间也逐步得到开发和利用，这使得基坑开挖的体积和深度越来越大，而基坑一般都位于已有建筑物、道路、地下管线等设施密集的城区。深基坑开挖面临的问题是施工场地狭小，阻碍交通，工期紧张；而且要尽量减小因基坑开挖而引起的土体变形，减少对周围环境的影响。目前深基坑主要开挖方式有：明挖式、暗挖式、盖挖式等。明挖法施工占用场地较大，路面交通也会长时间中断，对周围环境影响大；暗挖法施工对地质条件要求很高，机械化程度不高，施工风险较大；因此对于深基坑工程，盖挖逆作法以其适用性好，施工难度低，安全性高，路面交通中断时间短，环境污染小等优点成为首选方案。
而盖挖逆作法占用道路交通的时间主要集中在基坑顶板施工过程中，那么如何在不中断交通的情况下来进行基坑顶板的施工成为迫切需要解决的技术问题。经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号201510571817.9，发明名称：一种地下工程施工中快速恢复路面交通的施工方法，公开号：CN105256836A，该发明提供了一种预制梁板式结构的临时道路，有效减少了道路中断时间。但该技术存在的缺点是，一方面没有解决道路中断的问题，另一方面还需要二次拆除临时道路，再进行永久道路的施工，工艺上繁琐且不经济。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种倒边顶板施工方法，它可以解决城市道路下深基坑逆作法中顶板施工引起的道路交通中断问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，包括以下步骤：
(a)围护结构和竖向支撑施工：在道路的两侧设置围护结构，所述围护结构为地下连续墙，在两个地下连续墙之间设置竖向支撑，所述竖向支撑包括两个工程桩和位于两个工程桩之间的临时立柱桩；
(b)右半幅冠梁、支撑梁施工：沿道路中线设钢板桩支护，将道路分为左右两半幅；左半幅道路暂时为交通道路，施工右半幅冠梁、支撑梁；
(c)右半幅土方开挖、顶板施工：待支撑梁达到设计强度，对右半幅土体进行开挖至顶板底设计标高，并进行顶板施工；
(d)右半幅土方回填：待顶板达到设计强度后，在钢板桩右侧建立挡墙，拆除右半幅支撑梁，铺设管线；将挡墙右侧的路基回填至规划路面标高，待土方回填完毕，恢复右半幅道路交通；
(e)左半幅冠梁、支撑梁施工；
(f)拆除钢板桩；
(g)左半幅土方开挖、土顶板施工：左半幅土方挖至顶板设计底标高，并进行顶板施工；
(h)左半幅道路恢复：待顶板达到设计强度，拆除左半幅支撑梁并进行土方回填，埋设管线，路基回填至规划路面标高，并恢复左半幅道路交通。
作为优选，步骤(b)中的冠梁和支撑梁均由混凝土制成，施工右半幅冠梁、支撑梁的具体方法为：先挖除右侧地下连续墙内侧土方至冠梁垫层底，破除导墙、地下连续墙混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁及支撑梁的浇筑。
作为优选，步骤(e)中的冠梁和支撑梁均由混凝土制成，左半幅冠梁、支撑梁施工的具体方法为：先挖除左侧地下连续墙内侧土方至冠梁垫层底，破除导墙、地下连续墙混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁及支撑梁的浇筑。
作为优选，步骤(f)的具体方法为：采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将钢板桩拔除。
作为优选，所述工程桩为混凝土钢管复合桩。
作为优选，所述支撑梁为钢筋混凝土支撑梁。
作为优选，步骤(c)中顶板施工具体为：按设计要求绑扎顶板钢筋笼，并用泵车浇筑混凝土。
作为优选，步骤(g)中顶板施工具体为：按设计要求绑扎顶板钢筋笼，并用泵车浇筑混凝土。
作为优选，步骤(c)中在进行顶板施工时，顶板内预埋型钢支撑以及挡墙插筋，所述型钢支撑以及挡墙插筋用于支撑步骤(d)中建立的挡墙。
本发明的有益效果是：
本发明提供的技术方案解决了城市道路下基坑工程中顶板施工难题，与传统的方法相比，本发明所具有的优点：(1)基坑顶板分幅施工，保证了城市道路的正常运行，交通影响小；(2)倒边法利用原有道路作为交通路线，避免了设置临时交通栈桥，减少了施工程序，缩短了施工工期，同时也降低造价。
附图说明
图1是步骤(a)的施工情况示意图；
图2是步骤(b)的施工情况示意图；
图3是步骤(c)的施工情况示意图；
图4是步骤(d)的施工情况示意图；
图5是步骤(e)的施工情况示意图；
图6是步骤(f)的施工情况示意图；
图7是步骤(g)的施工情况示意图；
图8是步骤(h)的施工情况示意图。
附图标记列表：
1-地下连续墙；2-工程桩；3-临时立柱桩；4-钢板桩；5-冠梁；6-支撑梁；7-顶板；8-型钢支撑；9-挡墙；10-管线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
某地级市繁华闹市区，沿一东西走向道路正下方修建长达1km的地下商业街。由于该区车流量大，完全中断交通会造成严重拥堵问题。为了解决这一施工难题，该基坑工程采用了盖挖逆作法，顶板7施工采用倒边法半幅施工。
步骤(a)如图1所示，在道路的两侧设置围护结构，该地下商业街基坑围护结构采用0.8～1m厚地下连续墙1，地下连续墙1两侧土体采用双轴深搅、高压旋喷桩加固。在两个地下连续墙1之间设置竖向支撑，所述竖向支撑包括两个工程桩2和位于两个工程桩2之间的临时立柱桩3；该工程桩2为直径1m的混凝土钢管复合桩，临时立柱桩3的直径为0.8m。
步骤(b)如图2所示，沿道路中线设钢板桩4支护，将道路分为左右两半幅；左半幅道路暂时为交通道路，施工右半幅冠梁5、支撑梁6，冠梁5和支撑梁6均由混凝土制成，先挖除地下连续墙1内侧土方至冠梁5垫层底，破除导墙、地下连续墙1混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁6底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁5及支撑梁6的浇筑。
如图3，待支撑梁6达到设计强度，对右半幅土体进行开挖至顶板7底设计标高，并进行顶板7施工，具体为按设计要求绑扎顶板7钢筋笼，并用泵车浇筑混凝土；顶板7内预埋22#间距800mm型钢支撑8以及混凝土挡墙9插筋。土方开挖严格遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则施工。
按设计要求绑扎顶板7钢筋笼，具体要求：
①钢筋绑扎前，应清理干净梁内杂物，若在施工缝处施工，还应把接缝处钢筋调直。
②钢筋绑扎必须牢固稳定，不得出现变形和松脱现象。
③梁中纵筋直径≥22mm时，不宜采用绑扎搭接连接，宜优先选用机械连接，机械连接接头为一级。
④箍筋应与受力钢筋垂直设置，箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置。
⑤地连墙预留钢筋在冠梁5、支撑梁6钢筋绑扎前，应调直，才能进入下道工序，不得使用氧气乙炔破坏钢筋。
混凝土浇筑要求：
①根据图纸中关于混凝土强度的设计要求，钢筋混凝土支撑梁6、系梁和冠梁5均采用C35混凝土。混凝土浇筑采用汽车输送泵浇筑。
②主管混凝土的试验人员一定要明确每次浇捣混凝土的级配、方量，严格把好原材料质量关，水泥、碎石、砂及外掺剂等要达到国家规范规定的标准，及时与混凝土供应单位沟通信息。
③混凝土浇捣前，施工现场应先做好各项准备工作，机械设备、照明设备等应事先检查，冠梁5及混凝土支撑梁6施工方案保证完好符合要求，砖胎膜内的垃圾和杂物要清理干净。
④混凝土搅拌车进场后，应严把混凝土质量关。检查坍落度、可泵性是否符合要求，应及时进行调整，必要时作退货处理。
⑤混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣间距约为50cm，以混凝土表面泛浆，无大量汽泡产生为止，严防混凝土振捣不足或在一处过振而发生跑模现象。
⑥振动棒的操作要做到“快插慢拔”，混凝土浇捣应分点振捣，宜先振捣料口处混凝土，形成自然流淌坡度，然后进行全面振捣，严格控制振捣时间、移动间距、插入深度，严禁采用振动钢筋、模板方法来振实混凝土。
⑦冠梁5与钢筋混凝土支撑梁6节点同时施工，分段分批浇筑，接头处新老混凝土接合面按施工缝要求凿毛处理，并将浇筑完预留钢筋上的残留混凝土及时清理干净，且其接头位置留在冠梁5上。
步骤(d)如图4所示，待顶板7达到设计强度后，拆除右半幅混凝土支撑梁6，铺设管线10；路基回填至规划路面标高顶板7上，土方回填要求：结构顶板7混凝土强度达到80％。土方回填完毕，开始恢复右幅段道路交通。
步骤(e)如图5所示，左半幅冠梁5、支撑梁6施工，冠梁5和支撑梁6均由混凝土制成，左半幅冠梁5、支撑梁6施工的具体方法为：挖除地下连续墙1内侧土方至冠梁5垫层底，破除导墙、地下连续墙1混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁6底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁5及混凝土支撑梁6的浇筑。
步骤(f)如图6所示，拆除钢板桩4；本工法采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩4周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将钢板桩4拔除。
步骤(g)如图7所示，左半幅土方挖至顶板7设计底标高，并进行顶板7施工，按设计要求绑扎顶板7钢筋笼，并用泵车浇筑C35混凝土。钢筋绑扎、混凝土浇筑和土方开挖要求与右半幅相同。
步骤(h)如图8所示，待顶板7达到设计强度，拆除左半福混凝土支撑梁6并进行土方回填，埋设管线10，路基回填至规划路面标高，并恢复左半幅道路交通。
本发明中所述的“左”和“右”只是用于说明相对位置的，不是绝对的限制，事实上“左”和“右”是可以互换的。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)围护结构和竖向支撑施工：在道路的两侧设置围护结构，所述围护结构为地下连续墙，在两个地下连续墙之间设置竖向支撑，所述竖向支撑包括两个工程桩和位于两个工程桩之间的临时立柱桩；
(b)右半幅冠梁、支撑梁施工：沿道路中线设钢板桩支护，将道路分为左右两半幅；左半幅道路暂时为交通道路，施工右半幅冠梁、支撑梁；
(c)右半幅土方开挖、顶板施工：待支撑梁达到设计强度，对右半幅土体进行开挖至顶板底设计标高，并进行顶板施工；
(d)右半幅土方回填：待顶板达到设计强度后，在钢板桩右侧建立挡墙，拆除右半幅支撑梁，铺设管线；将挡墙右侧的路基回填至规划路面标高，待土方回填完毕，恢复右半幅道路交通；
(e)左半幅冠梁、支撑梁施工；
(f)拆除钢板桩；
(g)左半幅土方开挖、土顶板施工：左半幅土方挖至顶板设计底标高，并进行顶板施工；
(h)左半幅道路恢复：待顶板达到设计强度，拆除左半幅支撑梁并进行土方回填，埋设管线，路基回填至规划路面标高，并恢复左半幅道路交通。
2.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(b)中的冠梁和支撑梁均由混凝土制成，施工右半幅冠梁、支撑梁的具体方法为：先挖除右侧地下连续墙内侧土方至冠梁垫层底，破除导墙、地下连续墙混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁及支撑梁的浇筑。
3.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(e)中的冠梁和支撑梁均由混凝土制成，左半幅冠梁、支撑梁施工的具体方法为：先挖除左侧地下连续墙内侧土方至冠梁垫层底，破除导墙、地下连续墙混凝土至设计顶标高，然后将混凝土支撑梁底标高以上土体挖除，再进行混凝土冠梁及支撑梁的浇筑。
4.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(f)的具体方法为：采用振动锤拔桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将钢板桩拔除。
5.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，所述工程桩为混凝土钢管复合桩。
6.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，所述支撑梁为钢筋混凝土支撑梁。
7.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(c)中顶板施工具体为：按设计要求绑扎顶板钢筋笼，并用泵车浇筑混凝土。
8.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(g)中顶板施工具体为：按设计要求绑扎顶板钢筋笼，并用泵车浇筑混凝土。
9.如权利要求1所述的城市道路下深基坑逆作法中顶板的倒边施工方法，其特征在于，步骤(c)中在进行顶板施工时，顶板内预埋型钢支撑以及挡墙插筋，所述型钢支撑以及挡墙插筋用于支撑步骤(d)中建立的挡墙。
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