CN110485461A - 一种地下结构的降板施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种地下结构的降板施工方法，针对采用现有逆作法施工地下结构，材料运输不便，使得施工难度较大，施工质量难以保障，并存在安全隐患，而且现浇结构的养护时间拖延了工期，导致施工效率低下的问题。步骤如下：一次性预制地下结构的所有楼板，在地下结构所在施工区域施工地下连续墙及立柱桩，在土方开挖至一定深度后将叠合放置的预制楼板放入坑内，采用降板法施工地下结构，与地面平齐的第一预制楼板就位并固定后，随着地下土层开挖逐层降低其余预制楼板，每次降低预制楼板后，把当前层的预制楼板与地下连续墙、立柱桩后浇混凝土连接，直至地下结构底层底板施工完毕。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种地下结构的降板施工方法。
背景技术
目前，地下结构多采用逆作法施工，即自上而下的顺序逐层施工地下结构，而且，地下结构的楼板及梁均采用现浇的施工方式，该施工方法存在如下缺陷：
1、由于施工场地内部本身较为封闭狭小，现浇结构施工面临模板支架搭设不便，模板支设困难等难题，施工质量难以保障；而且，狭小空间内机械设备尾气排放集中，有毒气体消散速度慢，直接威胁施工人员的安全；
2、现浇结构搭设模板支架需要消耗大量的钢材、木材，除B0板外，地下各层梁板结构施工所需的模板、钢筋、脚手架等均需由预留的狭小取土口运输，工作效率低下，而且，材料在运输过程中也不可避免会产生破损消耗；
3、地下结构混凝土浇筑完成后，需养护一段时间后才能形成强度，由于逆作法中地下梁板结构在作为永久结构梁板的同时也兼做临时水平支撑，所以每层楼板施工完成后需等待养护至设计强度后，才能进行下一步施工，混凝土养护时间占用大量工期，降低了施工效率。
发明内容
针对采用现有的逆作法施工地下结构，需在狭小空间中施工现浇结构，材料运输不便，使得施工难度较大，施工质量难以保障，并存在安全隐患，而且现浇结构的养护时间拖延了工期，导致施工效率低下的问题。本发明的目的是提供一种地下结构的降板施工方法，将逆作法降板法施工技术及预制装配式施工技术相结合，施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质量，从而形成一套能够方便、快速、安全且高质量地进行逆作法施工的工业化建筑施工体系。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地下结构的降板施工方法，步骤如下：
S1：在地面以下开挖导槽，在所述导槽内放置预制的地下连续墙围合成地下结构施工区域，每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有相对应的多个凹槽，多个凹槽由上至下依次为第一凹槽、第二凹槽、…、第N凹槽，在所述地下结构施工区域内打入多根立柱桩；
S2：在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下一层标高，依次在每个所述地下连续墙的第一凹槽安装临时支撑牛腿，将多个叠合放置的预制楼板搁置于所述临时支撑牛腿上方，多个叠合放置的所述预制楼板由上至下依次为第一预制楼板、第二预制楼板、…、第N+1预制楼板，且所述第一预制楼板顶部与地面平齐，所述第一预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层顶板的施工；
S3：继续开挖土层至地下二层标高，拆除安装于所述第一凹槽内的临时支撑牛腿，将所述临时支撑牛腿依次安装于所述第二凹槽，将叠合放置的第二预制楼板、…、第N+1预制楼板下放并搁置于所述第二凹槽的临时支撑牛腿上方，所述第二预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层底板的施工；
S4：重复所述步骤S3，依次同步施工地下结构地下二层、…、地下结构地下N-1层，继续开挖土层至地下N层标高，地下N层底板的垫层施工完毕后，下放所述第N+1预制楼板，所述第N+1预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下N层的施工；
其中，N为大于等于2的整数。
优选的，所述步骤S2中，所述预制楼板与所述地下结构横截面的形状相匹配，所述预制楼板上与所述立柱桩相对应的位置设有预留洞口，使得每块所述预制楼板均能够贯穿所述立柱桩。
优选的，所述预制楼板预留洞口的底部边缘设有环梁，相邻所述环梁之间通过横向或纵向设置的楼板梁连接为一体，所述环梁的内侧沿径向设有插筋，所述立柱桩的外侧沿径向设有抗剪栓钉。
优选的，所述步骤S2和所述步骤S3中，所述地下结构的预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用超高性能混凝土实施后浇结构施工。
优选的，所述步骤S2中，在所述地下结构施工区域上方安装吊机平台及吊机，所述吊机平台的竖向支杆支撑于所述地下连续墙或所述立柱桩，所述吊机连接于所述吊机平台的横向支杆，所述吊机底部的拉索贯穿多个叠合放置的预制楼板并由螺母锁紧固定，通过控制所述拉索伸缩吊放多个叠合放置的所述预制楼板并将其搁置于所述临时支撑牛腿上方。
优选的，所述步骤S4还包括：所述地下结构施工完成后，拆除所述吊机及所述吊机平台，并封堵吊点。
本发明的效果在于：本发明地下结构的降板施工方法，首先，一次性预制地下结构的所有楼板，在地下结构所在施工区域施工地下连续墙及立柱桩，在土方开挖至一定深度后将叠合放置的预制楼板放入坑内，采用降板法施工地下结构，与地面平齐的第一预制楼板就位并固定后，随着地下土层开挖逐层降低其余预制楼板，每次降低预制楼板后，把当前层的预制楼板与地下连续墙、立柱桩后浇混凝土连接，直至地下结构底层底板施工完毕；相比原有逐层现浇的逆作法而言，本发明采用预制梁板结构的降板法施工地下结构，节省了现浇结构养护时间，大幅提高了施工效率，同时，由于省去了模板支设的工作，避免了安全隐患，并节省了大量钢材、木材等资源；而且，由于缩短了施工人员暴露于机械设备尾气污染环境的时间，减少了对施工人员健康的不良影响；因此，本发明通过将逆作法降板法施工技术及预制装配式施工技术相结合，施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质量，从而形成一套能够方便、快速、安全且高质量地进行逆作法施工的工业化建筑施工体系。
附图说明
图1至图7为本发明的一种地下结构的降板施工方法一实施例各步骤的示意图；
图8为本发明一实施例中地下结构的预制楼板与立柱桩的结构示意图；
图9为本发明一实施例中地下结构的预制楼板与立柱桩之间实施后浇连接的示意图。
图中标号如下：
地下连续墙10；第一凹槽11；第二凹槽12；第三凹槽14；第四凹槽15；立柱桩16；抗剪栓钉16a；横向支杆31；竖向支杆32；吊机33；临时支撑牛腿40；第一预制楼板51；环梁51a；楼板梁51b；插筋51c；第二预制楼板52；第三预制楼板53；第四预制楼板54；第五预制楼板55；连接节点60。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，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。
结合图1至图7说明本发明地下结构的降板施工方法，本实施例拟建造的地下结构为四层，具体步骤如下：
S1：如图1所示，平整施工场地后，在地面以下开挖导槽，在导槽内放置预制的地下连续墙10围合成地下结构施工区域，每个地下连续墙10内侧沿其高度方向设有相对应的四个凹槽，其用于安装临时支撑牛腿40，四个凹槽由上至下依次为第一凹槽11、第二凹槽12、第三凹槽14和第四凹槽15；如图2所示，在地下结构施工区域内采用一柱一桩施工方式打入多根立柱桩16；
S2：如图3所示，在地下结构施工区域内开挖土层至地下一层标高(即第一凹槽11下方约2米)，依次在每个地下连续墙10的第一凹槽11安装临时支撑牛腿40，将多个叠合放置的预制楼板搁置于临时支撑牛腿40上方，临时支撑牛腿40为预制楼板提供临时辅助支撑，多个叠合放置的预制楼板由上至下依次为第一预制楼板51、第二预制楼板52、第三预制楼板53、第四预制楼板54和第五预制楼板55，且第一预制楼板51顶部与地面平齐，第一预制楼板51与地下连续墙10、立柱桩16之间的连接节点60采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层顶板的施工；
S3：如图4所示，继续开挖土层至地下二层标高(即第二凹槽12下方一定距离)，拆除安装于第一凹槽11内的临时支撑牛腿40，将临时支撑牛腿40依次安装于第二凹槽12，将叠合放置的第二预制楼板52、第三预制楼板53、第四预制楼板54和第五预制楼板55下放并搁置于第二凹槽12的临时支撑牛腿40上方，第二预制楼板52与地下连续墙10、立柱桩16之间的连接节点60采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层底板的施工，即完成地下一层的施工；
S4：如图5和图6所示，重复步骤S3，依次同步施工地下结构地下二层、地下结构地下三层，如图6所示，继续开挖土层至地下四层标高，如图7所示，底板的垫层施工完毕后下放第五预制楼板55，第五预制楼板55与地下连续墙10、立柱桩16之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下四层的施工。
本发明地下结构的降板施工方法，首先，一次性预制地下结构的所有楼板，在地下结构所在施工区域施工地下连续墙10及立柱桩16，在土方开挖至一定深度后将叠合放置的预制楼板放入坑内，采用降板法施工地下结构，与地面平齐的第一预制楼板51就位并固定后，随着地下土层开挖逐层降低其余预制楼板，每次降低预制楼板后，把当前层的预制楼板与地下连续墙10、立柱桩16后浇混凝土连接，直至地下结构底层底板施工完毕；相比原有逐层现浇的逆作法而言，本发明采用预制梁板结构的降板法施工地下结构，节省了现浇结构养护时间，大幅提高了施工效率，同时，由于省去了模板支设的工作，避免了安全隐患，并节省了大量钢材、木材等资源；而且，由于缩短了施工人员暴露于机械设备尾气污染环境的时间，减少了对施工人员健康的不良影响；因此，本发明通过将逆作法降板法施工技术及预制装配式施工技术相结合，施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质量，从而形成一套能够方便、快速、安全且高质量地进行逆作法施工的工业化建筑施工体系。
如图3和图8所示，步骤S2中，预制楼板与地下结构横截面的形状相匹配，预制楼板上与立柱桩16相对应的位置设有预留洞口，使得每块预制楼板均能够贯穿立柱桩16，预制楼板在地下相应层就位后与地下连续墙10、立柱桩16后浇混凝土连接，不同于现有逆作法的现浇结构，本实施例的预制楼板均提前按设计尺寸预制，解决了模板支设等施工困难的问题，而且，预制楼板横向贯穿当前层，一次降板即完成当前层楼板的定位，大幅提高了施工效率。
请继续参考图8，预制楼板的预留洞口的底部边缘设有环梁51a，相邻环梁51a之间通过横向或纵向设置的楼板梁51b连接为一体，环梁51a的内侧(即靠近立柱桩16的一侧)沿径向设有插筋51c，且立柱桩16与环梁51a相对的位置沿径向设有抗剪栓钉16a，如图9所示，在环梁51a和立柱桩16之间的间隙浇筑混凝土后，使得预制楼板能够与立柱桩16连接为一体，而且，插筋51c和抗剪栓钉16a的设置能够提高后浇筑结构的强度，当然，也可采用槽钢、弯筋或有可靠依据的其他类型连接件。
步骤S2至S4中，地下结构的预制楼板与地下连续墙10、立柱桩16之间的连接节点60采用超高性能混凝土(简称UHPC)实施后浇结构施工，由于地下结构的梁、板构件均采用预制，其与地下连续墙10、立柱桩16之间的连接节点60采用UHPC后浇混凝土施工，UHPC后浇装配式施工既解决沉降差又可减少收缩应力，而且，大幅提高了施工效率。
步骤S2中，如图3所示，在地下结构施工区域上方安装吊机平台及吊机33，吊机平台的竖向支杆32支撑于地下连续墙10或立柱桩16，吊机33均布并连接于吊机平台的横向支杆31，吊机33底部的绳索贯穿多个叠合放置的预制楼板并由螺母锁紧固定，由吊机和吊机平台作为预制楼板的主要受力承担，能够为地下结构的施工留出充足的操作空间，施工人员通过控制系统控制吊机的绳索伸缩，吊放多个叠合放置的预制楼板于临时支撑牛腿40，由而临时支撑牛腿40作为预制楼板的辅助支撑。类似的，步骤S3和S4中，通过控制绳索的伸缩下放其余的预制楼板，此处不再赘述。
步骤S4还包括，地下结构施工完成后，拆除吊机33及吊机平台，并封堵吊点。
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，均属于权利要求范围。
Claims (6)
1.一种地下结构的降板施工方法，其特征在于，步骤如下：
S1：在地面以下开挖导槽，在所述导槽内放置预制的地下连续墙围合成地下结构施工区域，每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有相对应的多个凹槽，多个凹槽由上至下依次为第一凹槽、第二凹槽、…、第N凹槽，在所述地下结构施工区域内打入多根立柱桩；
S2：在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下一层标高，依次在每个所述地下连续墙的第一凹槽安装临时支撑牛腿，将多个叠合放置的预制楼板搁置于所述临时支撑牛腿上方，多个叠合放置的所述预制楼板由上至下依次为第一预制楼板、第二预制楼板、…、第N+1预制楼板，且所述第一预制楼板顶部与地面平齐，所述第一预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层顶板的施工；
S3：继续开挖土层至地下二层标高，拆除安装于所述第一凹槽内的临时支撑牛腿，将所述临时支撑牛腿依次安装于所述第二凹槽，将叠合放置的第二预制楼板、…、第N+1预制楼板下放并搁置于所述第二凹槽的临时支撑牛腿上方，所述第二预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层底板的施工；
S4：重复所述步骤S3，依次同步施工地下结构地下二层、…、地下结构地下N-1层，继续开挖土层至地下N层标高，地下N层底板的垫层施工完毕后，下放所述第N+1预制楼板，所述第N+1预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下N层的施工；
其中，N为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的地下结构的降板施工方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述预制楼板与所述地下结构横截面的形状相匹配，所述预制楼板上与所述立柱桩相对应的位置设有预留洞口，使得每块所述预制楼板均能够贯穿所述立柱桩。
3.根据权利要求2所述的地下结构的降板施工方法，其特征在于：所述预制楼板预留洞口的底部边缘设有环梁，相邻所述环梁之间通过横向或纵向设置的楼板梁连接为一体，所述环梁的内侧沿径向设有插筋，所述立柱桩的外侧沿径向设有抗剪栓钉。
4.根据权利要求1所述的地下结构的降板施工方法，其特征在于：所述步骤S2和所述步骤S3中，所述地下结构的预制楼板与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用超高性能混凝土实施后浇结构施工。
5.根据权利要求1所述的地下结构的降板施工方法，其特征在于：所述步骤S2中，在所述地下结构施工区域上方安装吊机平台及吊机，所述吊机平台的竖向支杆支撑于所述地下连续墙或所述立柱桩，所述吊机连接于所述吊机平台的横向支杆，所述吊机底部的拉索贯穿多个叠合放置的预制楼板并由螺母锁紧固定，通过控制所述拉索伸缩吊放多个叠合放置的所述预制楼板并将其搁置于所述临时支撑牛腿上方。
6.根据权利要求1所述的地下结构的降板施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：所述地下结构施工完成后，拆除所述吊机及所述吊机平台，并封堵吊点。
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