CN110512644B - 新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法 - Google Patents

新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，涉及既有建筑改建技术领域。针对采用现有的明挖法在既有老旧建筑下增设地下连通道存在施工困难、浪费能耗的问题。步骤如下：加固老旧建筑下拟增设地下室区域的原有基础，并在老旧建筑外墙开设洞口便于施工人员通行以实施机械施工与材料运输，在老旧建筑外部拟增设地下连通道区域及其内部拟增设地下室区域进行基坑围护后开挖土方，浇筑施工老旧建筑地下室及地下连通道，在与地下连通道两端相对应的老旧建筑、新建建筑的外墙及地下连续墙开洞，使得老旧建筑地下室通过地下连通道与新建建筑地下室连为一体。

Description

新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法
技术领域
本发明涉及既有建筑改建技术领域，特别涉及一种新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法。
背景技术
随着城市化进程的发展，城市开发逐步完善，城市的建设需求也从新建逐步转化为增设及改建，在既有的老旧建筑下部增设地下连通道就是其中的典型工程。老旧建筑下增设地下连通道不仅可以满足用户的使用便利度和舒适度要求，同时也可以减轻其周边建筑的通行压力。
目前，在既有的老旧建筑下增设地下连通道的主要施工方法可分为明挖法和暗挖法两种，其中，明挖法适用于各种工况，暗挖法仅适用于地下一层不作连接，而下部单层或两层连接的情况。然而，既有的老旧建筑存在周边施工环境狭小，施工作业面净空受限，周边环境复杂等限制因素，导致采用明挖法在既有的老旧建筑下增设地下连通道存在施工困难，浪费能耗等问题。
发明内容
针对采用现有的明挖法在既有老旧建筑下增设地下连通道存在施工困难、浪费能耗的问题。本发明的目的是提供一种新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，先对老旧建筑原有地基采取低扰动、高效、高强的土体加固措施，再采用明挖法分别施工老旧建筑地下室及地下连通道，并通过对老旧建筑、新建建筑的地下室墙体开洞完成地下连通道的贯通，从而安全、高效且经济地实现老旧建筑与新建建筑地下室的连接，提高了老旧建筑地下空间的资源利用率，有效解决了既有建筑地下空间的改建施工难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，步骤如下：
S1：对老旧建筑拟增设地下室区域内的原有基础进行加固；
S2：在所述老旧建筑的靠近拟增设地下连通道区域的原有外墙上开设洞口；
S3：在所述老旧建筑外部拟增设地下连通道区域及其内部拟增设地下室区域进行基坑围护及止水帷幕施工，分别在所述拟增设地下连通道区域及其上方、所述拟增设地下室区域开挖土方并架设内部支撑,浇筑施工老旧建筑地下室和地下连通道；
S4：在与所述地下连通道两端相对应的老旧建筑地下室、新建建筑地下室的外墙及地下连续墙开洞，使得所述老旧建筑地下室通过所述地下连通道与所述新建建筑地下室连为一体，最后，在所述地下连通道顶部和两侧进行土方回填，完成老旧建筑地下室及地下连通道的增设，并实现与新建建筑地下室的连通。
优选的，所述步骤S1中，在所述老旧建筑内拟增设地下室区域的底板向下开挖至原有基础处，并在所述原有基础上进行微扰动开孔，通过静压法将钢管桩打入所述原有基础的开孔处。
优选的，所述步骤S2中，在所述老旧建筑原有外墙上开设的洞口上方增设托梁。
优选的，所述步骤S3中，在所述老旧建筑内部拟增设地下室区域采用低净空钻孔灌注桩施工围护桩，在所述老旧建筑外部拟增设地下连通道区域采用常规钻孔灌注桩施工围护桩，并在所述围护桩外侧采用MJS工法施工止水帷幕。
优选的，所述步骤S3还包括，根据所述拟增设地下连通道区域和所述拟增设地下室区域所在基坑长宽比确定是否需要对其进行分区施工；当所述基坑长宽比小于等于3时，采用常规明挖法进行拟增设地下连通道区域及其上方的土方开挖，随后，对于拟增设地下室区域采用掏土方式由外及内进行土方开挖；当所述基坑长宽比大于3时，需在基坑中部加设分隔墙进行分区施工，先对靠近老旧建筑的分区进行土方开挖及运输，再由近及远依次对其他分区的土方实施开挖。
优选的，所述步骤S4中，采用静力切割法分别在与所述地下连通道两端相对应的老旧建筑地下室、新建建筑地下室的外墙及地下连续墙开洞。
优选的，所述步骤S4中，所述老旧建筑与所述新建建筑之间的地下连通道的连通口采用比原结构高一等级的抗渗混凝土，并采用中埋式橡胶止水带防水，而且，所述地下连通道与新建建筑地下室的连通口施工应在新、老混凝土交界面处设置遇水膨胀止水条及全断面注浆管。
本发明的效果在于：本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，首先，加固老旧建筑下拟增设地下室区域的原有基础，并在老旧建筑外墙开设洞口便于施工人员通行以实施机械施工与材料运输，在老旧建筑外部拟增设地下连通道区域及其内部拟增设地下室区域进行基坑围护后开挖土方，浇筑施工老旧建筑地下室及地下连通道，在与地下连通道两端相对应的老旧建筑、新建建筑的外墙及地下连续墙开洞，使得老旧建筑地下室通过地下连通道与新建建筑地下室连为一体；本发明的明挖施工方法先对既有建筑的原有地基采取低扰动、高效、高强的土体加固措施，再采用明挖法分别施工老旧建筑地下室及地下连通道，并通过对老旧建筑、新建建筑的地下室墙体开洞完成地下连通道的贯通，减小了对周围环境的影响，从而安全、高效且经济地完成老旧建筑地下室的增设，实现老旧建筑与新建建筑地下室的连接，提高了老旧建筑地下空间的资源利用率，有效解决了既有建筑地下空间的改建施工难题，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法一实施例中老旧建筑、新建建筑、拟增设地下室区域及拟增设地下连通道区域的平面图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明一实施例中对老旧建筑的原有基础进行加固的示意图；
图4为本发明一实施例在老旧建筑的外墙上开洞的示意图；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为本发明一实施例在拟增设地下室区域及拟增设地下连通道区域施工围护桩的示意图；
图7为本发明一实施例在拟增设地下连通道区域所在基坑开挖土方的示意图；
图8为图7的C-C剖视图；
图9为本发明一实施例在拟增设地下室区域所在基坑开挖土方的示意图；
图10为图9的D-D剖视图；
图11为本发明一实施例在拟增设地下室区域及拟增设地下连通道区域所在基坑分区开挖土方的示意图；
图12为本发明一实施例在老旧建筑下施工地下室及地下连通道的示意图；
图13为本发明一实施例在老旧建筑的地下室外墙及地下连续墙开洞的示意图；
图14为本发明一实施例中地下连通道上方回填土体的示意图。
图中标号如下：
老旧建筑10；条形基础11；钢管桩12；洞口14；托梁15；新建建筑20；新建建筑地下室外墙21；新建建筑地下连续墙22；
拟增设地下室区域30；拟增设地下连通道区域40；老旧建筑地下室50；低净空钻孔灌注桩51；常规钻孔灌注桩52；分隔墙53；地下连通道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14说明本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，如图1和图2所示，本实施例的老旧建筑10地上部分为钢筋混凝土结构，且无地下室结构，原有基础形式为钢筋混凝土的条形基础11及若干柱下独立基础，新建建筑20为多层钢筋混凝土结构，其地下室存在地下连续墙形式的围护结构，施工目的是在老旧建筑10下新增多层地下室，并与新建建筑20的地下室通过地下连通道60进行连接，具体施工步骤如下：
S1：首先，明确施工场地周边环境，老旧建筑10地下土层特性及其条形基础11的布置情况，并确定新增多层地下室的层数、层高及地下连通道60的长度、深度等，如图3所示，对老旧建筑10下拟增设地下室区域30进行地基加固，即对拟增设地下室区域30的条形基础11采取支撑加固措施；
S2：如图4和图5所示，在老旧建筑10的靠近拟增设地下连通道区域40的原有外墙上开设洞口14，便于施工人员通行以实施机械施工与材料运输；
S3：如图6所示，在老旧建筑10外部拟增设地下连通道区域40及其内部拟增设地下室区域30进行基坑围护及止水帷幕施工，如图7至图10所示，分别在拟增设地下连通道区域40及其上方、拟增设地下室区域30开挖土方并架设内部支撑，如图12所示，浇筑施工老旧建筑10地下室及地下连通道60；
S4：如图13和图14所示，分别在与地下连通道60两端相对应的老旧建筑10和新建建筑20的地下室外墙及地下连续墙开洞，将老旧建筑10和新建建筑20的地下室连为一体，最后，在地下连通道60顶部和两侧进行土方回填，完成老旧建筑地下室50及地下连通道60的增设，并实现与新建建筑20地下室的连通。
本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，首先，加固老旧建筑10下拟增设地下室区域30的原有基础，并在老旧建筑10外墙开设洞口14便于施工人员通行以实施机械施工与材料运输，在老旧建筑10外部拟增设地下连通道区域40及其内部拟增设地下室区域30进行基坑围护后开挖土方，浇筑施工老旧建筑地下室50及地下连通道60，在与地下连通道60两端相对应的老旧建筑10、新建建筑20的外墙及地下连续墙开洞，使得老旧建筑地下室50通过地下连通道60与新建建筑20地下室连为一体；本发明的明挖施工方法先对老旧建筑的原有地基采取低扰动、高效、高强的土体加固措施，再采用明挖法分别施工老旧建筑地下室50及地下连通道60，并通过对老旧建筑10、新建建筑20的地下室墙体开洞完成地下连通道60的贯通，减小了对周围环境的影响，从而安全、高效且经济地完成老旧建筑地下室50的增设，实现老旧建筑10与新建建筑20地下室的连接，提高了老旧建筑10地下空间的资源利用率，有效解决了既有建筑地下空间的改建施工难题，具有良好的社会效益和经济效益。
如图3所示，步骤S1中，在老旧建筑10内拟增设地下室区域30的底板向下开挖至条形基础11处，并在条形基础11上进行微扰动开孔，采用低净空静压钢管桩的施工方法，将钢管桩12通过静压法打入条形基础11的开孔处，实现对老旧建筑10的条形基础11的加固施工，从而限制老旧建筑10上部结构在后期开挖过程中产生的变形与不均匀沉降。
步骤S2中，在老旧建筑10的原有外墙的洞口14上方增设托梁15，用于加固老旧建筑10的原有外墙，以保证后续施工的安全。
如图6所示，步骤S2中，由于老旧建筑10内部施工高度受限，因此，需在老旧建筑10内部拟增设地下室区域30采用低净空钻孔灌注桩51施工围护桩，老旧建筑10外部拟增设地下连通道区域40采用常规钻孔灌注桩52施工围护桩，围护桩施工完毕后，在围护桩外侧采用MJS工法进行止水帷幕(图中未示出)施工。
上述步骤S3还包括，根据拟增设地下连通道区域40和拟增设地下室区域30所在基坑长宽比确定是否需要对其进行分区施工；当基坑长宽比较小(一般小于等于3)时，不需要分区施工，采用常规明挖法进行拟增设地下连通道区域40及其上方的土方开挖，随后，对于拟增设地下室区域30采用掏土方式由外及内进行土方开挖；如图11所示，当基坑长宽比较大(一般大于3)时，需在基坑中部加设分隔墙53进行分区施工，采用土方运输设备优先对靠近老旧建筑10的分区进行土方开挖及运输，再由近及远依次对其他分区的土方实施开挖，采取基坑分区开挖能够减少周边建筑及地面沉降，保障施工安全。
更佳的，如图12和图13所示，步骤S4中，采用静力切割法分别在与地下连通道60相对应的老旧建筑10和新建建筑20的地下室外墙及地下连续墙上开洞，静力切割法是依靠金刚石在高速运动作用下，按指定位置对围护结构和墙体进行磨削切割，具有无震动、无损伤等优点。
步骤S4中，老旧建筑10与新建建筑20之间的地下连通道60的连通口采用比原结构高一等级的抗渗混凝土，并采用中埋式橡胶止水带防水，而且，地下连通道60与新建建筑20地下室的连通口施工应在新、老混凝土交界面处设置遇水膨胀止水条及全断面注浆管，避免连通口因渗水而影响工程质量。
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 (7)

1.新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于，步骤如下：
S1：对老旧建筑拟增设地下室区域内的原有基础进行加固；
S2：在所述老旧建筑的靠近拟增设地下连通道区域的原有外墙上开设洞口；
S3：在所述老旧建筑外部拟增设地下连通道区域及其内部拟增设地下室区域进行基坑围护及止水帷幕施工，分别在所述拟增设地下连通道区域及其上方、所述拟增设地下室区域开挖土方并架设内部支撑,浇筑施工老旧建筑地下室和地下连通道；
S4：在与所述地下连通道两端相对应的老旧建筑地下室、新建建筑地下室的外墙及地下连续墙开洞，使得所述老旧建筑地下室通过所述地下连通道与所述新建建筑地下室连为一体，最后，在所述地下连通道顶部和两侧进行土方回填，完成老旧建筑地下室及地下连通道的增设，并实现与新建建筑地下室的连通。
2.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，在所述老旧建筑内拟增设地下室区域的底板向下开挖至原有基础处，并在所述原有基础上进行微扰动开孔，通过静压法将钢管桩打入所述原有基础的开孔处。
3.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于：所述步骤S2中，在所述老旧建筑原有外墙上开设的洞口上方增设托梁。
4.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于：所述步骤S3中，在所述老旧建筑内部拟增设地下室区域采用低净空钻孔灌注桩施工围护桩，在所述老旧建筑外部拟增设地下连通道区域采用常规钻孔灌注桩施工围护桩，并在所述围护桩外侧采用MJS工法施工止水帷幕。
5.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于，所述步骤S3还包括，根据所述拟增设地下连通道区域和所述拟增设地下室区域所在基坑长宽比确定是否需要对其进行分区施工；当所述基坑长宽比小于等于3时，采用常规明挖法进行拟增设地下连通道区域及其上方的土方开挖，随后，对于拟增设地下室区域采用掏土方式由外及内进行土方开挖；当所述基坑长宽比大于3时，需在基坑中部加设分隔墙进行分区施工，先对靠近老旧建筑的分区进行土方开挖及运输，再由近及远依次对其他分区的土方实施开挖。
6.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，采用静力切割法分别在与所述地下连通道两端相对应的老旧建筑地下室、新建建筑地下室的外墙及地下连续墙开洞。
7.根据权利要求1所述的新旧建筑之间增设地下连通道的明挖施工方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述老旧建筑与所述新建建筑之间的地下连通道的连通口采用比原结构高一等级的抗渗混凝土，并采用中埋式橡胶止水带防水，而且，所述地下连通道与新建建筑地下室的连通口施工应在新、老混凝土交界面处设置遇水膨胀止水条及全断面注浆管。
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