CN110080289A - 一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下工程建造领域，具体涉及一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，1）完成围护结构施工后，采用明挖法施工，边开挖边架设三道内支撑；2）在基坑底施工混凝土垫层以及防水层，完成第二层板的施工，然后拆除最下面的一道内支撑；3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；4）完成第一层板的施工，拆除中间的一道内支撑；5）完成第一侧墙的施工；6）完成平顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。本发明较好实现了装配式地下结构，适用范围广，通过部分预制件与现浇层形成叠合结构，可以部分免去现场支模、架设脚手架等临时设施，节省工期，并能有效地提高装配式地下结构的防水性能以及整体受力性能。

Description

一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法

技术领域

本发明属于地下工程建造技术领域，具体涉及一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法。

背景技术

目前明挖法施工有内支撑基坑的地下结构采用的是传统的现浇钢筋混凝土结构施工技术，设计过程复杂，工作量大；现场施工过程中需要大量的多工种的劳动力，施工作业环境差，施工工序复杂，施工速度慢，受各种天气、气候的影响大，施工质量难以保证。同时在施工过程中还会产生很多废弃的建筑垃圾，既浪费资源又污染环境。现浇混凝土结构施工管控参差不齐，完成施工后往往因各方面原因导致混凝土结构外观或者内在经常出现各种质量缺陷，后期修复难度大，质量难以保证。

随着科技的进步、装备制造业的发展、产业升级转型，越来越多的工作由机器替代人力，高技术代替劳动密集型、自动控制装备代替人工控制。在建筑工程领域所需要的各种构件（梁、板、柱、墙）将会逐渐在工厂批量化生产，然后运输到现场进行拼装完成。

随着装配式技术的发展，地下结构也陆续出现了部分装配式设计、施工技术方案，有些仅适用于地下水少且采用放坡或者锚索（杆）开敞式明挖基坑，不适用于基坑采用内支撑、地下水丰富的地区；有些仅仅局部采用装配式结构，装配程度不高，装配效率低。现有方案一般针对常规无柱地下结构，地下空间视野不开阔；无柱地下结构现有方案多为拱顶，外推力比较大、基坑埋深增加较大，造价高，导致基坑外侧土体严禁卸载，运营后对周边环境管控要求高。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，能够有效解决地下装配式结构防水问题以及结构整体性问题，较好实现了建筑视觉无柱大空间效果，基坑埋深增加较少，且无拱脚外扩推力，提高了结构的稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法， 包括如下步骤：

1）完成两个围护结构施工后，施工冠梁，采用明挖法施工，在两个围护结构之间边开挖边架设三道内支撑，开挖到基坑底；

2）在基坑底先施工混凝土垫层，再在混凝土垫层上施工防水层，然后完成第二层板的施工，然后拆除最下面的一道内支撑；

3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；

4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；

5）吊装第一侧墙预制件，第一侧墙预制件的底部与第一层板固定，顶部与围护结构进行固定；利用第一侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第一侧墙预制件与围护结构之间以及第一侧墙预制件与第一层板之间浇筑混凝土，形成第一侧墙现浇层，完成第一侧墙的施工；

6）完成平顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。

作为一种实施方式，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：在防水层上完成钢筋骨架绑扎，浇筑混凝土形成钢筋混凝土现浇层。

作为另一种实施方式，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：吊装两个第二层板侧预制件，并在两个第二层板侧预制件之间吊装第二层板中预制件，在第二层板侧预制件与第二层板中预制件之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。

进一步地，在第二层板侧预制件和第二层板中预制件预制时，在第二层板侧预制件的其中一侧加工第一凹槽，在第二层板中预制件的两侧均加工第二凹槽；拼装时，第二层板中预制件的两个第二凹槽分别与两侧的第二层板侧预制件上的第一凹槽相对，在第一凹槽与第二凹槽之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。

作为一种实施方式，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，顶部与围护结构固定；利用第二侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第二侧墙预制件与围护结构之间以及第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇层。

作为另一种实施方式，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，在第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇连接段。

作为一种实施方式，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；在第一层板预制件上、中纵梁上以及第二侧墙上浇筑混凝土形成第一层板现浇层。

作为另一种实施方式，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；以中纵梁为底模，在两个第一层板预制件之间浇筑混凝土形成第一层板现浇连接段。

作为一种实施方式，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件，平顶层板预制件的两端分别置于两侧的第一侧墙上，利用平顶层板预制件和第一侧墙为底模，在平顶层板预制件上以及第一侧墙上浇筑混凝土形成平顶层板现浇层。

作为另一种实施方式，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件，平顶层板预制件的两端分别置于两侧的第一侧墙的台阶上，在平顶层板预制件与第一侧墙之间浇筑混凝土形成平顶层板现浇连接段。

进一步地，步骤5中的第一侧墙预制件包括竖直段、水平段和斜支撑段，竖直段的底部与第一层板固定，所述竖直段的顶部与水平段的一端连接，水平段的另一端与所述斜支撑段的一端连接；斜支撑段的另一端与所述竖直段的连接；竖直段、水平段和斜支撑段为分体预制，通过拼装形成第一侧墙预制件或第一侧墙预制件为一体预制成型。

更进一步地，当竖直段、水平段和斜支撑段为分体预制时，步骤5）中的第一侧墙的具体施工步骤如下：先吊装竖直段，竖直段的底部与第一层板固定，顶部与围护结构进行固定；利用竖直段、围护结构作为侧模板，在竖直段与围护结构之间以及竖直段与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇层，再进行水平段预制件、斜支撑段预制件的吊装和拼接，完成第一侧墙的施工。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法较好地实现了装配式地下结构，适用范围广，通过预制件与现浇层形成叠合结构，可以免去部分现场支模、架设脚手架等临时设施，节省工期，并能有效地提高装配式地下结构的防水性能以及整体受力性能；

（2）本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法通过三角架形的第一侧墙预制件对平顶层板进行支撑，实现平顶大跨无柱，较好实现了建筑视觉无柱大空间效果，基坑埋深增加较少，且无拱脚外扩推力，提高了结构的稳定性；

（3）本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法采用合理的构件分块方案，可以减小单个预制件的尺寸以及重量，使得预制构件的尺寸及重量能够适应有支撑基坑的现场吊装、拼装要求，同时便于预制件的运输，并能较好实现产业化推广应用；

（4）本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的侧墙预制件与层板预制件的连接处、层板预制件之间的连接处以及层板预制件与中纵梁的连接处均采用现浇“湿节点”，装配式地下结构的防水性、整体性好；

（5）本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构具有预制件尺寸标准化、减少设计工作量，提高生产效率，提升建筑质量，可以较好实现产业化，节省劳动力，节省模板及脚手架等，缩短工期、节能、环保等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图2为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图3为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图4为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图5为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图6为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图7为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图8为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图9为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图10为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图11为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图12为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；

图13为本发明实施例一提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的第一侧墙预制件的拼装示意图；

图14为本发明实施例二提供的第一侧墙预制件与第一层板现浇层的连接示意图；

图15为本发明实施例二提供的第一层板现浇层的局部示意图；

图16为本发明实施例二提供的第一侧墙预制件的局部示意图；

图17为本发明实施例三提供的两个第一层板预制件的连接结构的示意图；

图18为本发明实施例三提供的两个第一层板预制件的连接结构的俯视图；

图19为本发明实施例三提供的第一层板预制件的局部结构示意图；

图20为本发明实施例三提供的第一层板预制件的局部结构示意图；

图中：1、围护结构，2、冠梁，3、内支撑，4、混凝土垫层，5、钢筋混凝土现浇层，6、中立柱，7、中纵梁，8、第二侧墙预制件，9、第二侧墙现浇层，10、第一层板预制件，11、第一层板现浇层，12、第一侧墙预制件，13、竖直段，14、水平段，15、斜支撑段，151、水平部分，152、斜撑部分，16、第一侧墙现浇层，17、平顶层板预制件，18、平顶层板现浇层，19、回填土，20、第一U型筋，21、第一定位构件，22、第二U型筋，23、第二定位构件，24、第一横向钢筋，25、第二横向钢筋，26、上部主筋，27、附加横向钢筋，28、连接筋，29、第一立拉结筋架，30、第二立拉结筋架，31、止水结构，32、上部纵向钢筋，33、下部纵向钢筋，34、下部主筋，35、附加纵向钢筋；36、第二层板侧预制件，37、第二层板中预制件，38、第二层板现浇连接段，39、中立柱现浇连接段，40、第二侧墙现浇连接段，41、第一层板现浇连接段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1-12所示，本实施例提供一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，适用于城市轨道交通地下车站、地下室、综合管廊等主体结构工程，以地下两层单柱双跨结构设三道内支撑为例进行说明，该施工方法包括如下步骤：

1）完成两个围护结构1施工后，施工冠梁2，采用明挖法施工，在两个围护结构1之间边开挖边架设三道内支撑3，开挖到基坑底，如图1所示；

2）在基坑底先施工混凝土垫层4，再在混凝土垫层4上施工防水层，然后完成第二层板的施工；

3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱6、中纵梁7的施工；

4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑3；

5）在围护结构1上对应第一侧墙的位置施工防水层，吊装第一侧墙预制件12，第一侧墙预制件12的底部利用预埋定位构件与第一层板固定，顶部与围护结构1进行固定；利用第一侧墙预制件12、围护结构1作为侧模板，在第一侧墙预制件13与围护结构1之间以及第一侧墙预制件12与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇层16，以及完成第一侧墙预制件12与第一层板的现浇湿节点施工，完成第一侧墙的施工；第一侧墙现浇层16与第一侧墙预制件12形成叠合结构，如图7-8所示，提高装配式地下结构的防水性能以及整体性；

6）完成平顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑3，完成管线回迁、覆土回填等工作。

本实施例提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法较好地实现了装配式地下结构，适用范围广，通过预制件与现浇层形成叠合结构，可以免去部分现场支模、架设脚手架等临时设施，节省工期，并能有效地提高装配式地下结构的防水性能以及整体受力性能；采用合理的构件分块方案，可以减小单个预制件的尺寸以及重量，便于运输、吊装和拼装。

作为一种实施方式，如图2所示，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：在防水层上完成钢筋骨架绑扎，浇筑混凝土形成钢筋混凝土现浇层5。作为另一种实施方式，如图12所示，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：吊装两个第二层板侧预制件36，并在第二层板侧预制件36之间吊装第二层板中预制件37，在第二层板侧预制件36与第二层板中预制件37之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段38。本实施例的第二层板通过多段预制件进行拼装连接，减小单个预制件的尺寸以及重量，便于预制件的运输、吊装和拼装；且相邻的预制件之间通过浇筑混凝土连接，提高结构的整体性。进一步地，在第二层板侧预制件36和第二层板中预制件37预制时，在第二层板侧预制件36的其中一侧加工第一凹槽，在第二层板中预制件37的两侧均加工第二凹槽；拼装时，第二层板中预制件37的两个第二凹槽分别与两侧的第二层板侧预制件36上的第一凹槽相对，在第一凹槽与第二凹槽之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段38。本实施例的第一凹槽与第二凹槽相对设置，使得第二层板现浇连接段38中间宽，上下两端窄，进一步提高装配式地下结构的整体性以及防水性能；此外，第二层板侧预制件36上可预留钢筋从第一凹槽中伸出，第二层板中预制件37上可预留钢筋从第二凹槽中伸出，两预制件的钢筋在第二层板现浇连接段38中部分重叠，提高第二层板现浇连接段38的连接强度，本实施例的其他的两个预制件之间的连接也可以采用这种凹槽与钢筋的布置形式，如用于第一层板预制件10与第一层板预制件10之间浇筑第一层板现浇连接段10形式的第一层板预制件10与第一层板预制件10之间的连接等。此外，本实施例的第二层板还可以采用叠合结构，第二层板包括两个第二层板预制件，吊装两个第二层板预制件之后，在两个第二层板预制件之间以及两个第二层板预制件之上浇筑第二层板现浇层，形成叠合结构，与图11中的第一层板的结构相同，提高装配式地下结构的防水性能以及结构整体性。待第二层板的现浇强度达到设计要求后，再拆除最下面的一道内支撑3。

作为一种实施方式，如图3-4所示，步骤3）中第二侧墙的具体施工步骤如下：在围护结构1上对应第二侧墙的位置施工防水层，吊装第二侧墙预制件8，第二侧墙预制件8的底部利用预埋定位构件与第二层板固定，顶部与对应的围护结构1固定，防止拼装过程失稳，以第二侧墙预制件8与围护结构1为侧模，在第二侧墙预制件8与第二层板之间以及第二侧墙预制件8与围护结构1之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇层9，以及完成第二侧墙预制件8与第二层板的现浇湿节点施工，第二侧墙预制件8与第二侧墙现浇层9形成叠合结构。作为另一种实施方式，如图12所示，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：在围护结构1上对应第二侧墙的位置施工防水层，吊装第二侧墙预制件8，第二侧墙预制件8的底部利用预埋件与第二层板固定，在第二侧墙预制件8与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇连接段40。以上两种实施方式中，第二侧墙预制件8的底部可通过预埋件与第二层板上的预埋件配合实现定位以及固定，顶部可通过预埋件与围护结构1上的预埋件配合实现定位以及固定，第二侧墙预制件8底部的钢筋与第二层板上预留的钢筋进行搭接固定。本实施例的第二侧墙还可以采用全现浇形式，在施工现场进行钢筋骨架绑扎后浇筑混凝土形成第二现浇侧墙。利用在等待第二侧墙的现浇混凝土龄期时，完成地下二层的中立柱6、中纵梁7的拼装及固定，节省工期，加快施工进度。

作为一种实施方式，如图5-6所示，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件10，第一层板预制件10的一端置于中纵梁7上，另一端置于第二侧墙上；在第一层板预制件10上、中纵梁7上以及第二侧墙上浇筑混凝土形成第一层板现浇层11以及完成第一层板预制件10与中纵梁7、第二侧墙的接缝的现浇湿节点施工，第一层板预制件10与第一层板现浇层11形成叠合结构后承担第一层板上的全部荷载。作为另一种实施方式，如图12所示，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件10，第一层板预制件10的一端置于中纵梁7上，另一端置于第二侧墙上；以中纵梁7为底模，在两个第一层板预制件10之间浇筑混凝土形成第一层板现浇连接段41，如图12所示，第一层板现浇连接段41与围护结构1之间采用现浇连接；通过第一层板现浇连接段41将两个第一层板预制件10与中纵梁7连成整体，提高装配式地下结构的整体性。此外，本实施例的第一层板还可以直接采用全现浇的形式，通过在第二侧墙与中纵梁7之间搭建底模，在施工现场进行绑扎钢筋骨架后浇筑混凝土形成第一现浇层板。待第一层板的现浇强度达到设计要求后，然后拆除中间的一道内支撑3。

作为一种实施方式，如图11所示，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件17，平顶层板预制件17的两端分别置于两侧的第一侧墙上，利用平顶层板预制件17和第一侧墙为底模，在平顶层板预制件17上以及第一侧墙上浇筑混凝土形成平顶层板现浇层18，完成平顶层板预制件17与第一侧墙的现浇湿节点施工，平顶层板预制件17与平顶层板现浇层18形成叠合结构承担平顶层板上的全部荷载。作为另一种实施方式，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件，平顶层板预制件的两端分别置于两侧的第一侧墙的台阶上，在平顶层板预制件与第一侧墙之间浇筑混凝土形成平顶层板现浇连接段，完成平顶层板预制件17与第一侧墙的现浇湿节点施工。此外，本实施例的平顶层板还可以直接采用全现浇的形式，通过在第一侧墙的下方搭建底模，在施工现场进行绑扎钢筋骨架后浇筑混凝土形成平顶现浇层板。在平顶层板的施工完成后，装配式地下结构形成，然后拆除最上面的一道内支撑3，完成管线回迁、覆土回填等工作。本实施例在平顶层板上施工防水层，进一步提高装配式地下结构的防水性能。

进一步地，如图11和13所示，步骤5）中的第一侧墙预制件12包括竖直段13、水平段14和斜支撑段15，竖直段13的底部与第一层板连接，竖直段13的顶部与水平段14的一端连接，水平段14的另一端与斜支撑段15的一端连接；斜支撑段15的另一端与竖直段13的连接；作为一种实施方式，竖直段13、水平段14和斜支撑段15为分体预制，通过拼装形成第一侧墙预制件12；作为另一种实施方式，竖直段13、水平段14和斜支撑段15为一体预制成型。为了保证第一侧墙预制件12在施工阶段的稳定，可在两个第一侧墙预制件12之间设置临时支撑等措施。如图13所示，斜支撑段15包括水平部分151和斜撑部分152，斜撑部分152的一端与竖直段13连接，斜撑部分152的另一端与水平段14的另一端均与水平部分151的一端连接。本实施例的斜支撑段15包含水平部分，以便水平段14与斜支撑段15进行拼装；此外，本实施例的水平部分151上背离与水平段14连接的一端加工有台阶，以便于与平顶层板预制件17进行拼装。

更进一步地，当竖直段13、水平段14和斜支撑段15为分体预制时，步骤5）中的第一侧墙的具体施工步骤如下：先吊装竖直段，竖直段的底部与第一层板固定，顶部与围护结构进行固定；利用竖直段、围护结构作为侧模板，在竖直段与围护结构之间以及竖直段与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇层，再进行水平段、斜支撑段的吊装和拼接，完成第一侧墙的施工。

本实施例的中立柱6以及中纵梁7可以采用现浇形式，也可以采用预制形式，当采用预制件形式时，可利用在等待第二侧墙的现浇混凝土龄期时，完成预制件的拼装及固定，预制件与预制件之间通过浇筑混凝土形成现浇连接段将两个预制件连成整体，如图12中，吊装中立柱6的预制件，中立柱6的底部与第二层板固定，然后在中立柱6与第二层板之间浇筑混凝土形成中立柱现浇连接段39，将中立柱6与第二层板连成整体。

本发明提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的侧墙预制件与层板预制件的连接处以及层板预制件与中纵梁的连接处均采用现浇“湿节点”，装配式地下结构的防水性、整体性好。本实施例的第一侧墙也可以采用全现浇形式，还可以采用第一侧墙预制件加第一侧墙现浇连接段的形式，两种实施方式的施工方法都与第二侧墙的相同。

本实施例提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法还可以用于其它N层的地下结构，其最顶层与最底层可分别采用本实施例的地下一层和地下二层的结构形式，其余层的侧墙以及层板可也可以采用本发明的其他层板和侧墙的结构形式，在此不再详述；本实施例通过三角架结构的第一侧墙预制件12对平顶层板进行支撑，实现大跨无柱、高净空，建筑空间视觉效果好；取消中柱结构体系进行结构整体计算及结构尺寸重分配，加厚底板及侧墙厚度克服角部弯矩较大问题；且本实施例提供的装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法可以提高工程质量，加快施工进度，改善从业者的工作环境，能够解决地下结构的内支撑吊装困难、装配式结构防水、地下结构无柱大空间等问题。

实施例二

如图14-16所示，本实施例提供一种预制件与混凝土现浇层的连接方法，可以用于实施例一中的第一侧墙采用叠合结构、第一层板采用全现浇或者叠合结构时第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11或第一现浇层板的连接，也可以用于第二侧墙采用叠合结构、第二层板采用全现浇或者叠合结构时第二侧墙预制件8与第二层板现浇层或钢筋混凝土现浇层5的连接；现以对第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11的连接方法为例进行说明，第一侧墙预制件12与第一现浇层板的连接方法、第二侧墙预制件8与第二层板现浇层或钢筋混凝土现浇层5的连接方法与其一样，在此不再详述。

如图14所示，第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11的连接方法如下：

首先，在第一层板现浇层11施工时，在第一层板现浇层11的上方预留第一U型筋20，第一U型筋20两端以倒U方式插入第一层板现浇层11中，第一U型筋20预留伸出第一层板现浇层11的长度根据第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11间隔浇筑距离以及规范规定的搭接长度计算确定；

其次，在第一侧墙预制件12预制时，在第一侧墙预制件12中预埋第二U型筋22，第二U型筋22的一侧从第一侧墙预制件12底部伸入第一侧墙预制件12中，另一侧位于第一侧墙预制件12外，用于与后期现场浇筑的第一侧墙现浇层16固定；

然后，将上述第一侧墙预制件12吊装至第一层板现浇层11上方，靠拢使第一侧墙预制件12的第二U型筋22底部与第一层板现浇层11的第一U型筋20伸出第一层板现浇层11部分错位相扣搭接，并定位、固定第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11之间的相对位置；第一定位构件21与第一U型筋20、第二U型筋22的位置互不影响，既保证了第一定位构件21对第一侧墙预制件12的定位效果，又不影响第一U型筋20和第二U型筋22对加强连接节点受力强度的作用；

最后，在第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11之间以及第一侧墙预制件12与围护结构1之间通过现浇方式浇筑第一侧墙现浇层16，此时第一侧墙预制件12兼具模板功能，连接区域外侧只需搭设少量模板，通过现浇方式将第一侧墙预制件12和第一层板现浇层11连接形成整体结构，避免了结构件接缝处漏水的问题，并保证连接节点结构强度。

本实施例提供的预制件与混凝土现浇层的连接方法通过第一U型筋20和第二U型筋22之间相扣连接，将预制件与混凝土现浇层通过现浇方式浇筑成整体结构，不仅解决了预制件与混凝土现浇层现场钢筋连接困难的问题，而且第一U型筋20和第二U型筋22连接了第一层板现浇层11、第一侧墙预制件12、第一侧墙现浇层16，加强了预制件与混凝土现浇层的连接节点的受力强度，解决了现有装配式结构件接缝处易漏水的问题。

进一步地，为了能够准确定位固定第一侧墙预制件12，可在第一层板现浇层11上表面预埋第二定位构件23，在第一侧墙预制件12的底部的对应位置增设第一定位构件21，在吊装第一侧墙预制件12至第一层板现浇层11上方时，通过第一定位构件21和第二定位构件23进行连接固定定位第一侧墙预制件12和第一层板现浇层11的相对位置，提高定位效率以及精度，解决了现有装配式结构件中预制件定位精度要求高的问题。作为一种实现方式，可在第二定位构件23上增加与第一定位构件21的底部相配合的调平装置，提高定位精度。本实施例的这种第一定位构件21和第二定位构件23的定位及连接方式还可以用于其他的侧墙预制件与层板之间的定位及连接、中立柱与层板的定位及连接以及侧墙预制件与围护结构的定位及连接。

进一步地，第一U型筋20和第二U型筋22搭接处的一侧均间隔布置多根第一横向钢筋24，第一横向钢筋24垂直于第一U型筋20和第二U型筋22布置，第一U型筋20上的多根第一横向钢筋24与第二U型筋22上的多根第一横向钢筋24相对布置，通过第一横向钢筋24的设置，不仅可用于固定第一U型筋20和第二U型筋22，而且可进一步加强第一侧墙预制件12与第一层板现浇层11的连接节点处受力强度。另外，第二U型筋22上分别位于第一侧墙预制件12和第一侧墙现浇层16内部的两侧上均间隔布置多根第二横向钢筋25，第二横向钢筋25垂直于第二U型筋22布置，通过第二横向钢筋25进一步加强第一侧墙预制件12与第一侧墙现浇层16的连接节点的受力强度。

本实施例的上述的预制件与混凝土现浇层的连接方法也可以用于预制件与预制件的连接，如当第一侧墙采用叠合结构、第一层板采用第一层板预制件加第一层板现浇连接段的形式时第一侧墙预制件与第一层板预制件的连接，当第二侧墙采用叠合结构、第二层板采用第二层板侧预制件加第二层板现浇连接段的形式时第二侧墙预制件与第二层板侧预制件的连接等，区别仅在于将混凝土现浇层替换为第一层板预制件，其余连接方法不变，在此不再详述。

实施例三

本实施例提供一种预制件与预制件的连接方法，可以用于实施例一中的第一层板采用叠合结构时第一层板预制件10与第一层板预制件10之间的连接，第二层板采用叠合结构时第二层板预制件与第二层板预制件之间的连接，平顶层板采用叠合结构时平顶层板预制件17与第一侧墙预制件12之间的连接；现以第一层板采用叠合结构时两个第一层板预制件10的连接方法为例进行说明，两个第二层板预制件的连接方法、两个平顶层板预制件17的连接方法与其相同，在此不再详述。

如图17-20所示，本实施例提供了一种两个第一层板预制件10之间的连接方法，具体如下：

首先，根据结构计算确定两个第一层板预制件10上钢筋框架的各钢筋的直径、间距，以及两个钢筋框架的搭接长度；钢筋框架包括上部主筋26、下部主筋34以及连接上部主筋26和下部主筋34端部的连接筋28；而对于优化方案中，同样，根据结构计算确定钢筋框架上连接的上部纵向钢筋32、附加纵向钢筋35，以及附加横向钢筋27、下部纵向钢筋33的直径，并确定钢筋框架的下部主筋34与附加横向钢筋27之间的间距；

其次，在预制工厂完成两个第一层板预制件10的预制，并在两个第一层板预制件10中预埋钢筋框架，钢筋框架的上部主筋26与下部主筋34平行布置，下部主筋34部分伸入第一层板预制件10内部，钢筋框架的上部主筋26和连接筋28位于第一层板预制件10的外部，用于与后期现场浇筑的第一层板现浇层11固定；

然后，在施工现场将两个第一层板预制件10的端部相对布置，并将两第一层板预制件10的钢筋框架按如图18所示错开钢筋直径高差后靠拢叠合搭接；

最后，在两个第一层板预制件10之间以及两个第一层板预制件10上通过现浇方式浇筑第一层板现浇层11，将两个第一层板预制件10连接成整体。

本实施例提供的这种装配式第一层板预制件10的连接方法通过第一层板预制件10接缝处的钢筋框架结构设计，且两个第一层板预制件10的钢筋框架叠合搭接后现浇成整体结构，不仅实现了两个第一层板预制件10间的刚性连接，保证了该连接结构的承载能力和耐久性，而且解决了现有装配式第一层板预制件10的连接缝易渗漏水的问题。

优化的，在预制两个第一层板预制件10时，在第一层板预制件10的底部内层预埋附加横向钢筋27，且附加横向钢筋27上设置下部纵向钢筋33，同时在钢筋框架的上部主筋26上连接上部纵向钢筋32，并在附加横向钢筋27与上部主筋26之间连接波浪形的第一立拉结筋架29，且第一立拉结筋架29的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋32和下部纵向钢筋33上，加强第一层板预制件10与后期现浇的第一层板现浇层11之间的连接强度，提高了第一层板预制件10和第一层板现浇层11连接成整体后的承载能力。

进一步地，如图17所示，在两个第一层板预制件10的底部连接处增加止水结构31，作为一种实现方式，该止水结构31可以是止水条。

进一步地，在第一层板预制件10预制时，将第一层板预制件10用于连接的一侧的端面加工成斜端面，其中一个第一层板预制件10其中一侧的连接筋28倾斜布置，且其连接筋28的倾斜度与另一个第一层板预制件10的斜端面的倾斜度匹配，这样该第一层板预制件10的钢筋框架在与第一层板预制件10的钢筋框架叠合搭接时可延伸至另一个第一层板预制件10的斜端面上方，而另一个第一层板预制件10的连接筋28没有伸出该连接筋28外；而且第一层板预制件10的连接筋28和上部主筋26之间布置第二立拉结筋架30，第二立拉结筋架30为顺延第一立拉结筋架29延伸方向设置，加强了第一层板预制件10与第一层板预制件10叠合搭接处的强度，立拉结筋架同时还可以起到固定预制构件外部钢筋骨架的作用。

进一步地，下部主筋34上布置多根附加纵向钢筋35，附加纵向钢筋35垂直于下部主筋34布置，且附加纵向钢筋35间隔分布在第一层板预制件10和第一层板现浇层11中，通过附加纵向钢筋35的布置增强了第一层板预制件10与第一层板现浇层11连接节点处的受力强度。另外，如图18所示，两个第一层板预制件10的钢筋框架可以布置为多个，且第一层板预制件10的钢筋框架和第一层板预制件10的钢筋框架交替布置，进一步加强了第一层板预制件10与第一层板现浇层11之间的连接强度，从而提高了该装配式第一层板预制件10的连接结构整体承载能力。

本实施例的预制件与预制件的连接方法还可以用于竖向的预制件与竖向的预制件在沿地下结构的长度方向上的连接来提高结构的整体性以及防水性能，如可以用于第一侧墙预制件12与第一侧墙预制件12之间的连接、第二侧墙预制件8与第二侧墙预制件8的连接等等，这些竖向的预制件之间的连接方法与上述的横向的两个第一层板预制件10的连接方法相同，对于两个侧墙预制件的连接可以采用两个预制件为模板，另一侧可以利用围护结构或其他可以作为模板条件的体系进行叠合层混凝土浇筑；在此不再详述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）完成两个围护结构施工后，施工冠梁，采用明挖法施工，在两个围护结构之间边开挖边架设三道内支撑，开挖到基坑底；

2）在基坑底先施工混凝土垫层，再在混凝土垫层上施工防水层，然后完成第二层板的施工，拆除最下面的一道内支撑；

3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；

4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；

5）吊装第一侧墙预制件，第一侧墙预制件的底部与第一层板固定，顶部与围护结构进行固定；利用第一侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第一侧墙预制件与围护结构之间以及第一侧墙预制件与第一层板之间浇筑混凝土，形成第一侧墙现浇层，完成第一侧墙的施工；

6）完成平顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。

2.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：在防水层上完成钢筋骨架绑扎，浇筑混凝土形成钢筋混凝土现浇层。

3.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：吊装两个第二层板侧预制件，并在两个第二层板侧预制件之间吊装第二层板中预制件，在第二层板侧预制件与第二层板中预制件之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。

4.如权利要求3所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于：在第二层板侧预制件和第二层板中预制件预制时，在第二层板侧预制件的其中一侧加工第一凹槽，在第二层板中预制件的两侧均加工第二凹槽；拼装时，第二层板中预制件的两个第二凹槽分别与两侧的第二层板侧预制件上的第一凹槽相对，在第一凹槽与第二凹槽之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。

5.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，顶部与围护结构固定；利用第二侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第二侧墙预制件与围护结构之间以及第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇层。

6.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，在第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇连接段。

7.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；在第一层板预制件上、中纵梁上以及第二侧墙上浇筑混凝土形成第一层板现浇层。

8.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；以中纵梁为底模，在两个第一层板预制件之间浇筑混凝土形成第一层板现浇连接段。

9.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件，平顶层板预制件的两端分别置于两侧的第一侧墙上，利用平顶层板预制件和第一侧墙为底模，在平顶层板预制件上以及第一侧墙上浇筑混凝土形成平顶层板现浇层。

10.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤6）中的平顶层板的具体施工步骤如下：吊装平顶层板预制件，平顶层板预制件的两端分别置于两侧的第一侧墙的台阶上，在平顶层板预制件与第一侧墙之间浇筑混凝土形成平顶层板现浇连接段。

11.如权利要求1所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于：步骤5中的第一侧墙预制件包括竖直段、水平段和斜支撑段，竖直段的底部与第一层板固定，所述竖直段的顶部与水平段的一端连接，水平段的另一端与所述斜支撑段的一端连接；斜支撑段的另一端与所述竖直段的连接；竖直段、水平段和斜支撑段为分体预制，通过拼装形成第一侧墙预制件或第一侧墙预制件为一体预制成型。

12.如权利要求11所述的一种装配式平顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于：当竖直段、水平段和斜支撑段为分体预制时，步骤5）中的第一侧墙的具体施工步骤如下：先吊装竖直段，竖直段的底部与第一层板固定，顶部与围护结构进行固定；利用竖直段、围护结构作为侧模板，在竖直段与围护结构之间以及竖直段与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇层，再进行水平段预制件、斜支撑段预制件的吊装和拼接。