CN111827705A - 既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是在既有地下车库内选择适当区域,在确保地下室及其上部结构安全的前提下,局部打开地下室的底板,采用特殊的技术施工井桶状地下车库的围护墙,采用自上而下半逆作施工方法进行开挖,修建形成既有地下车库内的向下的井桶状地下车库,安装升降机和顶部机房,形成具有智能化存取车功能的升降停车库,并利用既有地下车库的通道和出入口,以达到增加既有地下车库泊车位的目的。本发明具有施工操作简单,风险小、工程造价低等显著优点。

Description

既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法
技术领域
本发明是一种利用既有地下车库进行改造扩建形成井桶状地下车库的方法,可根据需要增加已建地下车库泊车位数量,解决目前老城区或既有建筑泊车位少的难题。
技术背景
随着我国快速进入汽车时代,老城区的泊车难已成大问题,尤其是旧小区或既有公共建筑物区域,泊车位远不能满足需求。利用既有建筑地下车库进行扩建增加车位,是解决上述问题的有效途径,但现有改扩建既有地下车库技术存在工程风险大,造价高的缺点。
发明内容
本发明提出了一种利用既有地下车库进行扩建形成全新的井桶状地下车库的方法。
本发明是在既有地下车库内选择合适的区域,在确保地下室及其上部结构安全的前提下,局部打开地下室的底板,采用特殊的技术改造扩建井桶状地下车库的围护桩墙,采用自上而下半逆作施工方法进行开挖,修建形成既有地下车库内的向下的井桶状车库,安装升降机和顶部机房,形成具有智能化存取车功能的升降停车库,并利用既有地下车库的通道和出入口,以达到增加既有地下车库泊车位的目的。
本发明可解决在既有地下车库内扩建井桶状地下车库时存在的既有地下室底板的局部破除和修复加强问题、扩建井桶状地下车库基坑围护墙的施工难题、扩建的井桶状地下车库基坑内开挖取土问题和围护受力安全问题、以及对既有建筑结构的保护问题、井桶状地下车库外墙的施工问题、修复后既有地下室的防水问题等难题,扩建形成的井桶状地下车库可有效解决老城区停车难的问题。
本发明的有益效果是:
本发明中既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,具有施工操作简单,风险小、工程造价低等显著优点。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明进行说明。
图1是既有地下车库内扩建井桶状地下车库的施工平面图。
图2是围护桩墙施工完成后的既有地下室底板修复剖面图,其中:图2a为中间段围护桩墙区域地下室底板修复剖面图,图2b为边缘围护桩墙区域地下室底板修复剖面图。
图3是围护桩墙穿越基础地梁时,底板止水做法大样图,其中图3a是平面图,图3b是平面图在A-A处的剖面图。
图4是中心区域洞口边缘圈梁加固剖面图。
图5是中心区域洞口运输升降机示意图。
图6是分层施工中的围护结构施工图,其中:图6a为围护结构施工平面图,图6b为围护结构施工剖面图。
图7是地下车库底板及外墙施工大样图。
图8是泊车层楼板施工图,其中:图8a为泊车层楼板施工平面图,图8b为泊车层楼板施工A-A剖面图,图8c为泊车层楼板施工B-B剖面图。
其中:
1-既有地下车库;
2-井桶状地下车库;
3-既有地下车库结构柱;
4-围堵坎墙;
5-集水井;
6-降水井点管;
7-降水深井;
8-井桶状地下车库外墙;
9-围护桩墙;
10-既有地下车库底板;
11-围护桩;
12-中心升降机区域
13-底板钢筋;
14-高压旋喷桩;
15-基础地梁;
16-砼垫层;
17-止水钢板;
18-钢筋;
19-地下室底板断口;
20-遇水膨胀橡胶止水条;
21-洞口加固圈梁;
22-围檩梁;
23-支撑梁;
24-围檩梁吊筋;
25-预插后浇筑地下车库外墙筋;
26-外墙浇筑砼用孔洞;
27-底板与围护桩墙连接锚筋;
28-钢立柱预埋件;
29-升降机减震缓冲弹簧预埋件;
30-围护桩与车库外墙墙连接锚筋;
31-墙面预埋钢板;
32-泊车层面板;
33-升降机结构钢架;
34-卷扬机;
35-泊车钢龙骨;
36-泊车钢楼板型钢肋梁;
37-既有地库底板面层;
38-围檩梁受力筋;
39-止水钢板的箍筋;
40-扩建井桶状地下车库底板。
具体实施方式
在既有地下车库内扩建井桶状地下车库的具体实施方法如下:
1、选取具体的扩建区域
在既有地下车库1中选取扩建井桶状地下车库2的区域,应遵循如下要点:
(1)该区域改扩建形成的新车库不影响原地下车库中车辆的存取、通行,且对原地下车库泊车位数量影响小;
(2)选择可以扩大井桶状地下车库2泊车位数的区域;
(3)选择地下室空间较大且通风道分布或临时移位方便处,有利井桶状地下车库围护桩墙施工机械的作业;
(4)避开上部主楼范围,以减小扩建施工对上部结构的影响;
(5)选择的地下车库底板区域应避开地梁和承台等结构,减小对原建筑整体结构的影响。
2、施工围堵坎墙
为防止扩建井桶状地下车库2施工期间可能冒水和上冒水泥浆影响既有地下车库1的使用,不使水和泥浆外流,应在扩建井桶状地下车库2的区域外围砌筑临时的围堵坎墙4,使水和泥浆有组织的排向集水井并用泵将其排出车库外。围堵坎墙4应距扩建井桶状地下车库外墙一定距离,确保降水井孔的正常布置,且不影响地下车库的正常施工。围堵坎墙4可用砖砌筑,高度一般200mm~500mm,视上冒水量和泥浆量确定。围堵坎墙4应将邻近既有地下车库集水井5包含在内,使冒出的水和泥浆能有组织进入集水井5,进而用泵排出(图1)。
3、局部降水
当原建筑物场地的地下水位较高时,应进行局部降水,为扩建施工创造条件(图1):
(1)、充分利用原地库集水井和排水泵,根据出水量需要确定泵的数量,将水排出;
(2)、沿扩建区域外围,在底板上间隔打孔,插入降水井点管6,形成闭合井点降水管群,降低扩建区域地下水位;
(3)若地下水位较高,地下水补充快,可在扩建井桶的内、外部开洞打设降水深井7。降水深井7的数量和分布根据地下水位和土层透水性确定,确保地下水位降至设计深度,以满足正常扩建施工要求。外部深井降水时应按设计要求严格控制水位变化,将外围地下水位控制在原地下室底板底位置,以凿开底板后不产生冒水现象为控制要求。内部降水井应根据向下挖土进程逐步下降水位至开挖坑底以下1m为准。
4、凿开既有地库底板
按划定的扩建井桶状地下车库外墙8边线定位出围护桩墙9轴线,逐段凿开既有地下车库底板10,分段区域长度1.5m~3m,分段区域的宽度1.2m~1.6m;切断打设围护桩11和高压旋喷桩14位置处的底板钢筋13,并弯向二边,以保证围护桩11和高压旋喷桩14的正常施工。凿开区域内的围护桩墙9施工完成后,即刻进行该区域底板的修复,修复完成后方可进行凿除下一单元段的施工。凿除施工还应根据原底板结构分布跳跃一单元间隔进行,避免连续凿底板施工,对原底板结构造成较大损害。围护桩11位置应避开基础地梁15处,基础地梁15处钢筋原则上不切断,但当碰到高压旋喷桩14位处存在基础地梁15时,基础地梁15钢筋应切断,以确保高压旋喷桩14位正常。
5、施工围护桩墙
扩建的井桶状地下车库围护桩墙9施工时的具体操作要点如下:
(1)本发明中的围护桩墙9是采用高压旋喷桩14引孔,并在高压旋喷桩14内压入预制桩形成。根据扩建井桶状地下车库的深度、土层参数及所需围护桩墙9深度等因素计算确定静压植入预制桩所需的向下压力;
(2)根据既有地下车库1的结构状况进行计算分析,确定地下室楼板结构能否承受压桩时(将预制桩压入高压旋喷桩14扰动后的土体中)产生的向上推力;若地下室楼板结构能承受此压力,直接用静压桩机进行压桩施工;若地下室楼板结构不足以承受向上反压力,可采取如下方法,解决反压力问题:
a、若地面场地允许,可进行楼板面堆载压重,
b、在既有地下室底板上钻孔埋设地锚,
c、在压桩机上进行配重。
(3)在压桩时,围护桩11区域应修建临时围堵,将抽水、打桩上翻的泥浆进行有组织的排向集水井5,然后用泵抽除;
(4)打设高压旋喷桩14,目的是为静压预制桩引孔,减小静压阻力,使围护桩11能顺利压到位;静压预制桩与高压旋喷桩桩14形成整体,达到挡土止水的效果。
(5)利用静压桩机对预制桩进行压桩施工。每节桩的长度一般2至4米,根据既有地下室的净高确定预制桩长度。采用焊接的方式进行桩体连接,连接点满足在地下车库施工过程中围护桩的抗弯剪强度要求。如此逐节压桩达到扩建桶井地下车库围护桩设计深度要求,压桩过程中严控桩的垂直度和接桩部位焊接质量。
6、修复围护桩墙顶部凿开的既有地下室底板
根据分段施工原则,在打设完一段围护桩墙9后应立即对凿开的既有地下车库底板10进行修复。修复施工要点如下:
(1)首先按图2做法要求清理凿开的底板区域沟槽,去除泥浆,浇筑砼垫层16;
(2)按图2做法配置安放止水钢板17及接头处底部钢筋18(浇筑砼垫层时应嵌入)。当围护桩墙9穿越既有地下室基础地梁15时,浇筑的垫层16及止水钢板17也应绕过基础地梁15,做法参见图3,使其形成完整的封闭止水带;
(3)复位既有地下车库底板10和基础地梁15截断的钢筋18,采用传统的焊接方式进行连接;
(4)清理凿开的地下室底板断口19的表面,在扩建井桶状地下车2围护桩墙的外侧按要求设置遇水膨胀橡胶止水条20;
(5)采用高标号的膨胀砼浇筑修复地下室底板10和基础地梁15。
7、凿开扩建井桶状地下车库的中心升降机区域12处的既有地下车库底板10,对洞口边缘作修复加强,具体要点如下:
(1)根据设计在扩建的井桶状地下车库中心升降机区域12处沿周边凿开既有地下车库底板10,凿开洞口区域每边应向外扩展200至500mm;
(2)按图4要求对洞口边缘进行修复加固,形成中心升降机区域12的边缘洞口加固圈梁21。若升降机区域边缘为扩建地库围护桩墙,边缘加固圈梁应在新打设围护墙修复底板时浇筑完成。
8、挖土施工要点如下:
对粉砂土层可采用冲水泵抽挖土法,用压力射水将土与水成泥浆直接用泵抽出地下车库;对其他土层状况通常采用小型挖机运土结合临时升降卷扬机将土运出,要点如下:
(1)在升降机洞口安设临时上下运输升降机结构钢架33(图5),安装升降用卷扬机34,供挖土和地下施工垂直向运输工具。升降机应具备起吊挖运土小挖机和输送施工建材等功能。
(2)采用小型挖掘机挖土,将土放入升降运土仓斗,利用卷扬机吊出,放入运输车运出。
(3)挖土施工应严格根据设计开挖深度,逐层向下开挖。
9、分层施工永久围护围檩梁22和支撑梁23(图6),具体要点如下:
(1)分层开挖土方至该支撑梁23垫层底面,清理围护桩侧面水泥土,铺设围檩梁22及支撑梁23底模。
(2)从邻近的围护桩接头钢板处焊接围檩梁吊筋24锚入围檩梁22,绑扎围檩梁23和支撑梁23钢筋。
(3)设置预加工好的上下止水钢板17,预插后浇筑地下车库外墙筋25,立侧模。
(4)所有钢筋长度均应以在地下狭窄环境可施工的焊件确定,每根钢筋分段加工,在地面制作编号,按规定在地下施工中拼接,连接可焊接也可机械连接;
(5)在沿地下车库外墙的围檩梁22间隔预埋井桶状地下车库外墙浇筑砼用孔洞26,间距约1m~2m。
(6)采用泵送砼浇筑围檩梁22和支撑梁23。若砼泵车无法进入既有地下车库,可以通过出入口设置砼输送管道,若太长可以考虑从邻近地面楼板或侧墙的位置临时打孔安设砼输送管。
10、按设计要求开挖至扩建桶井地库的底板垫层底,浇筑垫层后按如下要点施工地下车库底板(图7):
(1)清理围护桩侧水泥土,焊接底板与围护桩墙连接锚筋27。
(2)铺设底板上下排纵横钢筋,所有钢筋均在地表分段编号加工,在坑内采用套筒连接。
(3)沿围护墙一周预插扩建地下车库外墙钢筋,预插后浇筑地下车库外墙筋25应长短间隔进行。
(4)沿围护墙一周预埋止水钢板17。
(5)沿中心升降机底坑边埋设连接钢立柱预埋件28和安装升降机减震缓冲弹簧预埋件29。
(6)浇筑井桶状地下车库底板并养护。
11、向上施工桶井车库外墙(图7)要点如下:
(1)清理围护桩表面,焊接围护桩与车库外墙墙连接锚筋30;
(2)在底板和上部围檩梁底的后浇墙体分界处铺设遇水膨胀橡胶止水条20;
(3)铺设外墙内外侧水平和竖向钢筋,所有水平钢筋均在地面编号施工时采用套筒连接,竖向筋一头套筒连接,另一头电焊连接;
(4)预埋供连接泊车层楼板和升降机轨道用的钢板;
(5)立模后在墙模中部设临时浇筑砼的孔洞,待浇筑至该层下部墙砼后封洞,然后通过围檩梁上的外墙浇筑砼用孔洞浇筑上部墙砼。
如此逐层向上浇筑完成整个扩建的井桶状地下车库的外墙。
12、自下而上施工各层泊车楼板(图8),所有泊车层楼板的构件均为标准化通用设计,均由工厂定型加工,现场安装,要点如下:
(1)清理找出墙面预埋钢板31;
(2)定位标高,将泊车层楼板骨架型钢32按设计要求与外墙预埋钢板31连接;
(3)铺设固定泊车层面板32,对于圆形桶状车库,应自下而上固定中间钢立柱,钢立柱定型为每二层泊车层为一节,约4米长。下部与底板预埋铁板焊接或螺栓连接,上部与泊车层楼板骨架型钢连接,如此,自下而上逐层完成泊车层施工。
13、安装中心升降机钢结构机房,所有机房的立柱、横梁及其它骨架均按升降机承受的荷载,根据设计图纸建造和安装。包括楼板均采用标准化构件设计生产。
14、安装升降机滑行轨道和升降机动力设备,供电、消防、排水系统和自动化智能系统均按常规做法执行。

Claims (14)

1.一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:在既有地下车库内局部区域打开地下车库底板,局部向下扩建形成井桶状地下车库,在原既有地下车库的基础上增加泊车位。
2.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,先在既有地下车库内砌筑形成临时简易围堵坎墙,将所需扩建的地下井桶状地库区域全部围住,结合既有地下车库集水井及排水沟,将扩建施工期间可能上冒的水和施工上冒的水泥浆有组织的用泵排出,防止水或泥浆无序外流影响既有地库的使用;临时围堵坎墙应远离扩建区一定距离,以确保围堵区域内降水井孔的分布和扩建施工的正常进行。
3.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,在临时围堵坎墙区域内沿拟向下扩建的井桶状地下车库边缘的既有地下车库底板上,利用钻孔冒水和降水井进行降水;钻孔冒水通过围堵坎墙有组织的排入集水井,然后用泵将水排出车库,水位降至既有地下车库底板下1m位置,确保扩建地下车库的正常施工;若地下水位较高,涌水量大,在既有地下车库内增设降水深井,同时在既有地下车库的外邻近扩建的地下车库区域一侧打设降水深井,其数量及分布由现场施工实际需要确定,以满足扩建井桶状地下车库施工需要。
4.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,沿设计的扩建井桶状地下车库围护桩墙轴线方向分段凿开既有地下车库的底板,每分段长度1.5m~3m,施工围护桩墙后即刻进行底板修复;在完成前一单元段施工后方可凿开下一单元段施工,如此逐段完成整个扩建井桶状地下车库外围护墙的施工;根据既有地下车库结构状况及底板下土层性状,凿除底板施工可间隔进行;凿开既有地下车库底板宽度为1.2m~1.6m;地下车库的基础地梁钢筋原则上不切断,底板上下排钢筋碰到围护桩墙时,应切断弯向两边,确保围护桩墙的正常施工。
5.根据权利要求4,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的围护桩墙是采用传统高压旋喷桩连续引孔,利用静压桩机将一节节的预制桩体植入高压旋喷桩中形成;植入的预制桩的长度为2m~4m,具体桩长根据地下室的净高确定。
6.根据权利要求4,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的围护桩墙植桩是利用静压桩机实现,静压桩机的压桩反力是由桩机自重、既有地下室楼板的反推力、既有地下室楼板上的临时堆载、以及既有地下车库底板上设置的临时地锚提供,根据设计要求设置压桩反力装置。
7.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,打设完成一段围护墙后马上对凿开的既有地下室进行修复;修复时埋设止水钢板,形成完整的钢板止水封闭体系,同时在新旧混凝土交界内外设置遇水膨胀橡胶止水条,形成二次止水封闭。
8.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,围护桩墙施工完成且对既有地下车库底板进行修复后,可停止围护桩墙外降水;凿开拟扩建井桶状地下车库的中心升降区既有地下车库底板,凿开的中心升降洞口区域每边向外扩展200mm~500mm,而后对洞口进行加固修复,形成中心升降洞口边缘加固圈梁;浇筑加固圈梁前埋设地库扩建中安装临时施工用升降机、永久升降机机房及轨道的有关预埋件。
9.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,在开挖施工中,在中心升降洞口边安装临时卷扬机作为竖向运输工具,利用进入井桶基坑内的小型挖掘机和运土吊仓将土输送至既有地下车库底板面,然后用小型运土车运出既有地下车库;对于粉砂土层,也可采用水冲泵抽方法挖出扩建地下车库内的土方。
10.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,边开挖边向下逐层浇筑永久的围护围檩梁和支撑梁;在浇筑之前设置与围护桩墙连接的锚筋和与地下车库的外墙连接的插筋,这些梁的配筋、插筋、连接锚筋和预埋件尺寸及规格均为标准化生产,其尺寸长度和连接方式均符合在井桶狭窄场地内施工可行性的要求,经中心升降洞口利用临时升降卷扬机运输至地下施工区进行安装施工;在浇筑每层围檩梁之前,在围檩梁上间隔设置外墙浇筑砼用孔洞,间距1m~2m。
11.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,向下扩建的井桶状地下车库的底板采用钢筋砼整体浇筑,所有底板配筋、与围护桩墙的连接锚筋、预埋的墙筋以及升降中心相关的连接用预埋件均是在地面制作。
12.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,扩建的井桶状地下车库的外墙自下而上逐层整体浇筑,浇筑过程中首先对清洗过的新老砼交界面应设置遇水膨胀橡胶止水条;所有墙体的配筋、预埋铁件、墙体与围护桩连接筋,其尺寸、规格及数量均在地面编号加工,现场拼接安装。
13.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,扩建的井桶状地下车库各层的泊车楼板和立柱结构是采用钢结构由底板向上逐层施工,所有分层钢立柱、钢平台楼板骨梁以及钢平台楼板面层均由加工厂生产制作,现场拼接安装。
14.根据权利要求1,一种既有地下车库内扩建井桶状地下车库的方法,其特征是:所述的井桶状地下车库在扩建施工时,扩建的井桶状地下库上部的中心升降机房采用钢结构建造,所有的立柱、机房的横梁、机房楼板的骨架、机房楼板面层均为工厂生产,现场拼接安装。
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