CN111472363A - 一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，包括以下步骤：确定位于既有建构筑物地下空间的围护结构位置；将底板下方的土体进行加固补强或对底板进行基础托换加固；在地下空间内，沿待施工的围护结构的区域两侧分别施作一道隔墙；在两道隔墙的围合区域外侧设置扶壁柱或支撑结构；依次破除待施工的围护结构区域内的顶板和底板；在两道隔墙的围合空间内施作围护结构。本发明的优点是：既能确保既有建筑（构）筑物能够按需改造且不被损坏，又能有效地按正常施工工艺实施围护结构，而且其所需要的施工机械简单，操作难度小，施工措施成本小，对周边环境影响小，综合效果显著。

Description

一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法

技术领域

本发明属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法。

背景技术

在进行二次开发工程中，施工围护结构时，经常会遇到既有建（构）筑物地下空间，该地下空间在红线外部分需要保留，红线内部分需要拆除或部分保留，此种工况严重阻碍了围护结构的施工。针对这种情况下，目前常规的处理措施有两种，要么将红线内的地下空间结构进行拆除、完成素土分层夯实回填后再进行相应围护体施工，或者就是重新规划施工区域，绕开既有地下空间。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，该施工方法通过在地下空间内的待施工围护结构区域的两侧分别施作隔墙，从而在确保既有地下空间结构安全的情况下正常施工围护结构并通过既有地下空间。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：确定位于既有建构筑物地下空间的围护结构的区域位置；将所述地下空间的底板下方的土体进行加固补强或对所述底板进行基础托换加固，所述加固补强的土体位于待施工的所述围护结构的区域外侧；在所述地下空间内，沿待施工的所述围护结构的区域两侧分别施作一道隔墙，所述隔墙的底部设置在所述地下空间的底板上、顶部与所述地下空间的顶板相连接；在两道所述隔墙的围合区域外侧设置若干组扶壁柱或支撑结构；依次破除待施工的所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板；在两道所述隔墙的围合空间内施作所述围护结构。

各组所述扶壁柱沿所述隔墙的延伸方向间隔设置，所述扶壁柱贴紧所述隔墙设置且底端固定于所述地下空间的底板上，所述扶壁柱的竖向截面呈矩形、三角形、梯形中的一种或多种组合；所述隔墙为钢筋混凝土墙或砖墙。

各组所述支撑结构沿所述隔墙的延伸方向间隔设置，所述支撑结构包括斜撑以及传力体，所述传力体贴紧所述隔墙设置，所述斜撑的一端与所述传力体固定连接、另一端与所述底板或所述顶板固定连接；所述支撑为刚性构件。

所述加固补强的方法为：在待施工的所述围护结构的区域外一侧或两侧的所述底板上间隔开设若干注浆孔，采用具有注浆孔的钻杆经所述注浆孔向下钻进并向四周进行水泥浆的高压注射，以使所述水泥浆与地下土体固结为一体。

所述基础托换加固的方法为：在待施工的所述围护结构的区域外一侧或两侧的所述底板上开设压桩孔，在所述压桩孔外侧的所述底板上埋设锚杆以架设反力支架，通过所述反力支架将一桩体经所述压桩孔静压至所述底板下方的土体中至设计深度，所述桩体为钢筋混凝土预制桩、钢管桩、钢构件中的一种或多种组合，之后在所述压桩孔处设置混凝土浆进行封桩，以将所述桩体与所述底板形成整体，实现所述基础托换加固。

破除所述顶板和所述底板的方法采用水力破除、绳锯切割、金刚石薄壁排孔切割中的一种或多种组合。

当所述围护结构为地下连续墙时，在完成对所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板的破除之后，在两道所述隔墙的围合空间内向下开挖土体至所述地下连续墙的设计深度，之后布置钢筋笼并灌注水泥浆以形成所述地下连续墙。

当所述围护结构中含有水泥土搅拌桩墙时，在完成对所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板的破除之后，在两道所述隔墙的围合空间内以向下开挖土体或向上分层夯实回填土体的方法施工至设计标高，之后施工所述围护结构。

本发明的优点是：既能确保既有建筑（构）筑物能够按需改造且不被损坏，又能有效地按正常施工工艺实施围护结构，而且其所需要的施工机械简单，操作难度小，施工措施成本小，对周边环境影响小，综合效果显著。

附图说明

图1为本发明中施工前的既有建构筑物及其下方地下空间的结构示意图；

图2为本发明中在地下空间中施工隔墙的示意图；

图3为本发明中对地下空间底板下方土体进行加固补强的施工示意图；

图4为本发明中在隔墙围合空间内施工围护结构并施作新地下室的示意图；

图5为本发明中对地下空间底板进行基础托换加固的施工示意图；

图6为本发明中基坑围护结构施工平面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6，图中各标记分别为：既有建构筑物1、地下空间2、顶板3、底板4、隔墙5、待施工的围护结构区域6、传力体7、斜撑8、加固补强区域9、围护结构10、底板11、新地下室12、混凝土封装体13、桩体14。

实施例：如图1-6所示，本实施例具体涉及一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，该施工方法主要包括以下步骤：

（1）如图1、2所示，既有建构筑物1的下方为地下空间2，根据施工设计方案，确定经过既有的地下空间2的待施工的围护结构区域6的位置，并确定待施工的围护结构区域6两侧地下空间2的处理范围。

（2）如图2所示，在待施工的围护结构区域6两侧分别施作一道隔墙5，隔墙5尽量靠近待施工的围护结构区域6的边线，隔墙5可以是钢筋混凝土结构，也可以是砖混结构，隔墙5的底部固定设置在地下空间2的底板4上、顶部与地下空间2的顶板3相连接；如图3、4、5所示，为了确保隔墙5的结构稳定性，沿隔墙5的延伸方向间隔布置若干组扶壁柱或支撑结构，以增加隔墙5抵抗侧向力的能力；

扶壁柱在本实施例的附图中并未示出，扶壁柱位于隔墙5的外侧并紧靠隔墙5设置，扶壁柱的底面贴紧设置在地下空间2的底板4上，扶壁柱的竖向截面可以呈矩形、三角形或者是梯形等形态；

支撑结构在本实施例中主要包括斜撑8和传力体7，传力体7与隔墙5等高并紧靠隔墙5的外侧设置，根据实际的工程情况，若斜撑8采用单根，则斜撑8的一端同传力体7固定连接、另一端与地下空间2的底板4或者顶板3相连接固定；若斜撑8采用两根，则其中一根斜撑8的一端同传力体7固定连接、另一端同底板4固定连接，其中另一个斜撑8的一端同传力体7固定连接、另一端同顶板3固定连接；本实施例中，斜撑8和传力体7可以为钢管、槽钢及钢筋混凝土杆件等刚性构件；根据支撑结构的实际情况，可以选择在隔墙5中预埋用于同传力体7固定连接的预埋件，从而增强传力体7同隔墙5之间的整体结构稳定性。

（3）在完成隔墙5和扶壁柱或支撑结构的施工之后，为避免围护施工时施工设备荷载可能给原地下空间2及相关结构造成破坏、形成安全隐患，进一步对底板4下方的土体进行加固补强或基础托换加固；同时须按需对相应施工区域顶板、底板加固，并设置有效传力支撑；在实际施工中，我们也可以首先进行加固补强或基础托换加固，之后再施工隔墙5，即步骤（2）和（3）互换。

如图3所示，若选择的是加固补强，则加固补强的具体方法为：在待施工的围护结构区域6外的一侧或两侧的底板4上，沿隔墙5的延伸方向间隔开设若干注浆孔，并采用具有注浆孔的钻杆经前述的注浆孔向下钻进至预定深度，之后通过钻杆上注浆孔向四周进行水泥浆的高压喷射，以使水泥浆与地下土体固结为一体，形成如图3所示的加固补强区域9，从而有效提高底板4的承载力，避免在之后破除顶板3和底板4的过程中影响结构稳定性，避免后续围护结构施工对原结构造成附带沉降或顶升破坏；

如图5所示，若选择的是基础托换加固方法，则基础托换加固的具体方法为：在待施工的围护结构区域6外的一侧或两侧的底板4上开设压桩孔（图中未示出），并在压桩孔的外围底板4上埋设锚杆以架设反力支架，之后通过反力支架将桩体14以静压方式经压桩孔压入至底板4下方的土体中直至设计深度，桩体14为钢筋混凝土预制桩、钢管桩、钢构件中的一种，之后在压桩孔处设置混凝土进行封桩，形成混凝土封装体13，以将桩体14与底板4形成整体，实现基础托换加固。

（4）如图4所示，依次破除待施工的围护结构区域6内的顶板3和底板4及其它结构（例如柱子、结构墙等），为避免破除原结构时对其造成结构性破坏，一般采用水力破除、绳锯切割、金刚石薄壁钻排孔切割等静力切割方法对原结构进行切割剥离后破碎外运。

（5）如图4、5所示，在完成顶板3和底板4的破除之后，在两道隔墙5的围合空间内进行围护结构10的施工，根据围护结构10的种类，选择相应的施工方案；

若围护结构10为地下连续墙时，在两道隔墙5的围合空间内向下开挖土体至地下连续墙的设计深度，之后布置钢筋笼并灌注水泥浆以形成地下连续墙；

若围护结构10为水泥土搅拌桩墙SMW工法（或其他滞水帷幕+刚性挡土结构，下同）时，在两道隔墙5的围合空间内以向下开挖土体的方式或向上分层夯实回填土体的方式施工至SMW工法施工质量控制的设计标高，之后在两道隔墙5内完成相应围护桩结构的施工。

（6）完成围护结构10的施工后，首先拆除位于围护结构10内侧隔墙5上的支撑结构或扶壁柱，以防影响后续新地下室12的施工，之后再破除围护结构10所围合范围内的地下空间2的原有底板4，完成土方开挖，进行新地下室12的施工，并形成新的底板11。

本实例的有益效果在于：既能确保既有建筑（构）筑物能够按需改造且不被损坏，又能有效地按正常施工工艺实施围护结构，而且其所需要的施工机械简单，操作难度小，施工措施成本小，对周边环境影响小，综合效果显著。

Claims (8)

1.一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：确定位于既有建构筑物地下空间的围护结构的区域位置；将所述地下空间的底板下方的土体进行加固补强或对所述底板进行基础托换加固，所述加固补强的土体位于待施工的所述围护结构的区域外侧；在所述地下空间内，沿待施工的所述围护结构的区域两侧分别施作一道隔墙，所述隔墙的底部设置在所述地下空间的底板上、顶部与所述地下空间的顶板相连接；在两道所述隔墙的围合区域外侧设置若干组扶壁柱或支撑结构；依次破除待施工的所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板；在两道所述隔墙的围合空间内施作所述围护结构。

2.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于各组所述扶壁柱沿所述隔墙的延伸方向间隔设置，所述扶壁柱贴紧所述隔墙设置且底端固定于所述地下空间的底板上，所述扶壁柱的竖向截面呈矩形、三角形、梯形中的一种或多种组合；所述隔墙为钢筋混凝土墙或砖墙。

3.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于各组所述支撑结构沿所述隔墙的延伸方向间隔设置，所述支撑结构包括斜撑以及传力体，所述传力体贴紧所述隔墙设置，所述斜撑的一端与所述传力体固定连接、另一端与所述底板或所述顶板固定连接；所述支撑为刚性构件。

4.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于所述加固补强的方法为：在待施工的所述围护结构的区域外一侧或两侧的所述底板上间隔开设若干注浆孔，采用具有注浆孔的钻杆经所述注浆孔向下钻进并向四周进行水泥浆的高压注射，以使所述水泥浆与地下土体固结为一体。

5.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于所述基础托换加固的方法为：在待施工的所述围护结构的区域外一侧或两侧的所述底板上开设压桩孔，在所述压桩孔外侧的所述底板上埋设锚杆以架设反力支架，通过所述反力支架将一桩体经所述压桩孔静压至所述底板下方的土体中至设计深度，所述桩体为钢筋混凝土预制桩、钢管桩、钢构件中的一种或多种组合，之后在所述压桩孔处设置混凝土浆进行封桩，以将所述桩体与所述底板形成整体，实现所述基础托换加固。

6.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于破除所述顶板和所述底板的方法采用水力破除、绳锯切割、金刚石薄壁排孔切割中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于当所述围护结构为地下连续墙时，在完成对所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板的破除之后，在两道所述隔墙的围合空间内向下开挖土体至所述地下连续墙的设计深度，之后布置钢筋笼并灌注水泥浆以形成所述地下连续墙。

8.根据权利要求1所述的一种位于既有建构筑物地下空间的基坑围护结构施工方法，其特征在于当所述围护结构中含有水泥土搅拌桩墙时，在完成对所述围护结构区域内的所述顶板和所述底板的破除之后，在两道所述隔墙的围合空间内以向下开挖土体或向上分层夯实回填土体的方法施工至设计标高，之后施工所述围护结构。

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