CN110093929A - 一种地下工程顺作法施工方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下工程顺作法施工方法及结构，在待建建筑物上层腰梁浇筑时，在其底部预埋用于连接竖向大直径钢筋的连接件，并在连接件外部设置软质层，当上层腰梁浇筑达到待建建筑物的设计强度后，凿除软质层；土方开挖至下层腰梁底部所处水平面；备好竖向大直径钢筋，在竖向大直径钢筋底端安装连接件，且将竖向大直径钢筋的顶端安装到位于上层腰梁底部的连接件中；将竖向大直径钢筋底端安装的连接件预埋于其内底部，并在连接件侧面边缘处设置软质层，完成上层腰梁和下层腰梁之间竖向大直径钢筋的安装；本发明通过在腰梁浇筑时预埋竖向大直径钢筋和钢筋接驳器，解决了主体结构侧墙竖向大直径钢筋安装难的问题，降低施工难度。

Description

一种地下工程顺作法施工方法及结构

【技术领域】

本发明属于地下工程施工技术领域，尤其是涉及一种地下工程顺作法施工方法及结构。

【背景技术】

随着城市建设的迅速发展、人口密度增长，各种类型的地下工程、大型深基坑工程也随之日益增多，为确保深基坑快速安全施工，尽早开挖至深基坑底部，快速封底，多适宜采用顺作法施工。

顺作法是一种超常规的施工方法，一般是在深基础、地质复杂、地下水位高等特殊情况下采用。先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，以作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下腰梁、斜撑等支撑体系，直至底板封底后，再从下往上施作地下主体结构。

目前，顺作法施工的上、下层腰梁中间的主体结构侧墙竖向钢筋在实际施工过程中存在以下问题：基坑上层腰梁施工时，在腰梁底部预留单层钢筋接驳器，然后施工下层腰梁时，在下层腰梁顶部预留钢筋接驳器，最后用竖向大直径钢筋连接上层腰梁的钢筋接驳器和下层腰梁的钢筋接驳器，如此施工，需精确定位上下层钢筋接驳器位置，以保证两个钢筋接驳器在同一条直线上，上下两层钢筋接驳器中间再连接主体结构侧墙竖向钢筋。

但是浇筑腰梁砼时，一般会导致钢筋接驳器产生偏位，从而加大了后续竖向钢筋施工过程中的施工难度，大部分时候需在上下层钢筋接驳器之间重新连接竖向钢筋，这样就导致了竖向大直径钢筋与上下钢筋接驳器之间是硬性连接，连接过程中有可能会造成钢筋弯曲或倾斜，进而带来钢筋间距不符合设计和规范要求，无法保证竖向钢筋施工质量，且存在施工效率低下、费时费力等诸多问题。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种地下工程顺作法施工方法及结构，通过在腰梁浇筑时预埋竖向大直径钢筋和钢筋接驳器，解决了主体结构侧墙竖向大直径钢筋安装难的问题，降低施工难度。

本发明采用以下技术方案：一种地下工程顺作法施工方法，在待建建筑物上层腰梁和下层腰梁之间设置竖向大直径钢筋时，具体采用以下方法：

上层腰梁浇筑时，在其底部预埋用于连接竖向大直径钢筋的连接件，并在连接件外部设置软质层，进行上层腰梁浇筑，当上层腰梁浇筑达到待建建筑物的设计强度后，凿除软质层；

采用分层、分段方式进行基坑土方开挖，挖至下层腰梁底部所处水平面；根据待建建筑物的设计要求备好竖向大直径钢筋，在竖向大直径钢筋底端安装连接件，且将竖向大直径钢筋的顶端安装到位于上层腰梁底部的连接件中；

下层腰梁浇筑时，将竖向大直径钢筋底端安装的连接件预埋于其内底部，并在连接件侧面边缘处设置软质层，完成上层腰梁和下层腰梁之间竖向大直径钢筋的安装。

进一步的，竖向大直径钢筋的长度等于上层腰梁底面与下层腰梁底面之间的距离。

进一步的，在竖向大直径钢筋底端安装连接件之前，为竖向大直径钢筋表面涂防锈漆。

本发明的另一种技术方案：一种地下工程顺作法施工结构，包括：

围护结构，

上层腰梁和下层腰梁，均位于围护结构内侧，上下间隔设置，且底部均沿长度方向、水平间隔设有软质层；

连接件，位于软质层内；以及

大直径竖向钢筋，其上端与上层腰梁底部的连接件连接，下端与下层腰梁底部的连接件连接。

进一步的，软质层的厚度大于等于5cm。

进一步的，还包括侧墙，设置于上层腰梁和下层腰梁之间，侧墙砼包覆在大直径竖向钢筋外部。

本发明的有益效果是：本发明通过采用提前预埋主体结构侧墙竖向大直径钢筋，能够使腰梁混凝土与提前预埋的大直径竖向钢筋形成互为一体的支撑体系，且侧墙竖向大直径钢筋无需定位，只需第一层腰梁内的钢筋接驳器按设计预埋定位即可，后续竖向钢筋预埋简单快捷。

本发明主要应用于地下工程，如超高层建筑、盾构隧道始发接收井等深基坑，设计深基坑可快速开挖一步到底，快速封底，以减少雨水和地下水对深基坑开挖的影响(注：深基坑开挖施工需快速封底确保基坑开挖安全)。封底后再顺作法分层绑扎主体结构侧墙横向钢筋，立侧墙模板，向上分层浇筑主体结构侧墙，基坑施工更加安全可靠；大大缩短了基坑地下连续墙暴露时间，提升了施工安全性，施工效率成倍提高，可广泛应用，经济效益巨大。

【附图说明】

图1为本发明实施例2中的侧墙竖向大直径钢筋施工时的剖面示意图；

图2为本发明实施例2中的侧墙竖向大直径钢筋施工时的平面示意图。

其中：1.竖向大直径钢筋；2.连接件；3.软质层；4.上层腰梁；5.侧墙；6.围护结构；7.下层腰梁。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明公开了一种地下工程顺作法施工方法，在待建建筑物地下工程施工部分，深基坑围护结构6采用地下连续墙，在地下连续墙内侧设置沿其长度方向延伸的腰梁作为支撑体系，上下层腰梁之间间隔设主体结构侧墙5，侧墙5和腰梁4内提前预埋竖向大直径钢筋1，竖向大直径钢筋1在该领域中一般指的是直径在25mm以上的钢筋，由于其直径大硬度强被广泛应用在该领域，但是现有技术中安装该类大直径钢筋时，也由于其直径大硬度强造成安装困难。

本发明的施工方法具体采用以下方法：

上层腰梁浇筑，在上层腰梁4钢筋绑扎时，在其底部预埋用于连接竖向大直径钢筋的连接件2，本实施例中连接件2为钢筋接驳器，并在钢筋接驳器外部包围设置有软质层3，该软质层3只包围住钢筋接驳器的下部，以使钢筋接驳器的上部在浇筑腰梁时浇筑到腰梁混凝土中，进行固定。本实施例中软质层3采用沙层，在具体操作时，将沙子装入沙袋内，再包裹在钢筋接驳器的外部处，由于钢筋接驳器是为了连接上下层腰梁之间的竖向大直径钢筋1，所以其竖向放置，下端套筒开口朝向基坑正下方，当下层土方开挖完毕后，与下层的竖向大直径钢筋1相连接，并最后通过主体结构侧墙浇筑时，将该软质层3部分进行浇筑。该沙层的厚度在本实施例中选取了5cm，即在在钢筋接驳器位置周围预埋5cm厚沙袋，该部分厚度是为了方便钢筋接驳器与下层竖向大直径钢筋1之间连接时操作方便。

在预埋好钢筋接驳器和沙袋后，上层腰梁4开始浇筑，当上层腰梁浇筑达到待建建筑物的设计强度后，开挖下层土方后，上层腰梁4底部外露，凿除软质层3。通过使用沙袋作为软质层，在施作下层竖向大直径钢筋1时，方便腰梁砼浇筑达到设计强度后容易凿除掉落，使得钢筋接驳器外露，方便与竖向大直径钢筋1的丝口拧紧连接操作。

侧墙、腰梁内侧基坑采用分层、分段方式进行基坑土方开挖，挖至下层腰梁底部所处水平面。开挖过程中，当机械开挖至下层腰梁7时，预留30cm厚度，进行人工开挖，以利于人工控制下层腰梁7底部标高。

根据待建建筑物的设计要求备好竖向大直径钢筋1，在准备竖向大直径钢筋1时，其长度等于上层腰梁4底面与下层腰梁7底面之间的距离，以保证竖向大直径钢筋1连接于上层腰梁4和下层腰梁7内的钢筋接驳器套筒之间。

为了保证工程质量，避免竖向大直径钢筋1长时间外露生锈(特别是沿海地下水丰富地区)，必须在竖向大直径钢筋1底端安装钢筋接驳器之前，为竖向大直径钢筋1表面涂防锈漆。

竖向大直径钢筋1底端加工完直螺纹，安装钢筋接驳器2的套筒，上层腰梁4底部的钢筋接驳器周围的沙袋凿落后，露出上层腰梁4内的钢筋接驳器2，将竖向大直径钢筋1的顶端拧紧至位于上层腰梁4底部的钢筋接驳器2上。此时，固定安装好了上层腰梁4和下层腰梁7之间的竖向大直径钢筋1。

绑扎完下层腰梁钢筋，进行下层腰梁浇筑，使得侧墙竖向钢筋1与上层腰梁4混凝土以及下层腰梁7混凝土互为一体。相对于传统的施作方法，将钢筋接驳器预埋在上层腰梁底部和下层腰梁顶面内，最后将竖向大直径钢筋进行连接，本实施例的方法不需要考虑上层腰梁4内的钢筋接驳器和下层腰梁7内的钢筋接驳器是否处于同一条竖直直线上的定位问题。

在下层腰梁底部预埋5cm厚沙袋，将竖向大直径钢筋1底端安装的连接件2预埋于其内底部，即预埋在下层腰梁7的底部，并在连接件2侧面边缘处包围设置软质层3，完成上层腰梁和下层腰梁之间竖向大直径钢筋1的安装。下层腰梁7防水和砼垫层施工完成后，在砼垫层上绑扎腰梁钢筋，与提前伸入的侧墙竖向大直径钢筋1互为一体，腰梁钢筋绑扎完成后浇筑腰梁4混凝土。

下层腰梁4混凝土达到设计强度后，重复上述步骤进行下一层侧墙竖向大直径钢筋1施工，最终完成整个待建建筑物的地下支撑体系。

本发明通过预先将竖向大直径钢筋1的下端安装钢筋接驳器后，在通过其顶端安装在上层腰梁4中的钢筋接驳器中，如此，相当于将竖向大直径钢筋1和上下端的钢筋接驳器预先连接好，整体浇筑到上层腰梁4和下层腰梁7中，避免了由于先预埋钢筋接驳器、后安装竖向大直径钢筋1所产生的上下钢筋接驳器不处于同一竖直线上的问题，进而避免了竖向大直径钢筋1的安装困难问题，只需第一层腰梁内的钢筋接驳器按设计预埋定位即可，后续竖向钢筋预埋简单快捷。

本发明主要应用于地下工程，如超高层建筑、盾构隧道始发接收井等深基坑，设计深基坑可快速开挖一步到底，快速封底，封底后再顺作法分层绑扎主体结构横向钢筋，分层浇筑侧墙，基坑施工更加安全可靠；缩短了基坑地下连续墙暴露时间，提升了施工安全性，施工效率成倍提高，可广泛应用，经济效益巨大。

本发明还公开了一种地下工程顺作法施工结构，如图1和图2所示，在待建建筑物地下工程施工部分，深基坑围护结构6采用地下连续墙，在地下连续墙内侧设置沿其长度方向延伸的腰梁作为支撑体系，上下层腰梁之间间隔设主体结构侧墙5，侧墙5和腰梁4内提前预埋大直径竖向钢筋1。

该部分结构具体包括围护结构6，在本实施例中围护结构6采用了地下连续墙，在地下连续墙内侧沿其长度方向延伸设置腰梁，上下层腰梁之间设置竖向大直径钢筋及侧墙，腰梁、侧墙和竖向大直径钢筋共同作为支撑体系。每层腰梁间隔设主体结构侧墙，侧墙待基坑开挖至坑底封底后再顺作法浇筑侧墙混凝土。

根据拟开挖深基坑开挖深度和周长确定地下连续墙的厚度、槽段总数构筑深基坑周边地下连续墙。槽段两侧设有搅拌桩槽壁加固，地下连续墙插入深度比基坑开挖深度深，嵌入基岩1～2米。

在地下连续墙内侧设有上层腰梁4和下层腰梁7，上下间隔设置，且上层腰梁4和下层腰梁7底部均沿其长度方向、水平间隔设有软质层3。本实施例中，软质层3由沙袋组成，软质层3的厚度大于等于5cm，在本实施例中沙袋厚度控制在5cm，以方便后期的施工操作。

该软质层3在安装竖向大直径钢筋1时会被凿落，当对主体结构侧墙进行浇筑时，会被同时浇筑，因此，在本发明的施工结构中，最终该软质层3与侧墙混凝土为一体式结构。

在每个腰梁内的沙袋之间设置有连接件2，在本实施例中连接件2选用钢筋接驳器，实现上下腰梁之间的竖向大直径钢筋的连接，上层腰梁4和下层腰梁7内的钢筋接驳器均处在所在腰梁的底部，并且在同一竖直线上，以保证竖向大直径钢筋1的连接质量。

本实施例内的大直径竖向钢筋1，其上端与上层腰梁4底部的连接件2连接，下端与下层腰梁7底部的连接件2连接。本实施例中，在竖向大直径钢筋1的外部还有侧墙5，设置于上层腰梁4和下层腰梁7之间，并包覆在大直径竖向钢筋1外部，与上下腰梁共同构成支撑体系。

Claims (6)

1.一种地下工程顺作法施工方法，其特征在于，在待建建筑物上层腰梁(4)和下层腰梁(7)之间设置竖向大直径钢筋(1)时，具体采用以下方法：

上层腰梁(4)浇筑时，在其底部预埋用于连接所述竖向大直径钢筋(1)的连接件(2)，并在所述连接件(2)外部设置软质层(3)，进行上层腰梁(4)浇筑，当所述上层腰梁(4)浇筑达到待建建筑物的设计强度后，凿除所述软质层(3)；

采用分层、分段方式进行基坑土方开挖，挖至所述下层腰梁(7)底部所处水平面；根据所述待建建筑物的设计要求备好所述竖向大直径钢筋(1)，在所述竖向大直径钢筋(1)底端安装所述连接件(2)，且将所述竖向大直径钢筋(1)的顶端安装到位于上层腰梁(4)底部的连接件(2)中；

下层腰梁(7)浇筑时，将所述竖向大直径钢筋(1)底端安装的所述连接件(2)预埋于其内底部，并在所述连接件(2)侧面边缘处设置软质层(3)，完成上层腰梁(4)和下层腰梁(7)之间竖向大直径钢筋(1)的安装。

2.如权利要求1所述的一种地下工程顺作法施工方法，其特征在于，所述竖向大直径钢筋(1)的长度等于所述上层腰梁(4)底面与下层腰梁(7)底面之间的距离。

3.如权利要求1或2所述的一种地下工程顺作法施工方法，其特征在于，在所述竖向大直径钢筋(1)底端安装连接件(2)之前，为所述竖向大直径钢筋(1)表面涂防锈漆。

4.一种地下工程顺作法施工结构，其特征在于，包括：

围护结构(6)，

上层腰梁(4)和下层腰梁(7)，均位于所述围护结构(6)内侧，上下间隔设置，且底部均沿长度方向、水平间隔设有软质层(3)；

连接件(2)，位于所述软质层(3)内；以及

大直径竖向钢筋(1)，其上端与所述上层腰梁(4)底部的连接件(2)连接，下端与所述下层腰梁(7)底部的连接件(2)连接。

5.如权利要求4所述的一种地下工程顺作法施工结构，其特征在于，所述软质层(3)的厚度大于等于5cm。

6.如权利要求4或5所述的一种地下工程顺作法施工结构，其特征在于，还包括侧墙(5)，设置于所述上层腰梁(4)和下层腰梁(7)之间，侧墙砼包覆在所述大直径竖向钢筋(1)外部。