CN113356290A - 一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，包括以下步骤，在上部建筑结构的邻侧设置工作井，在工作井中设置施工平台；在上部建筑结构下方开挖上半施工通道；在上半施工通道中进行构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的施工；划定与上半施工通道所对应的下半施工通道的施工步序，并确定单个施工步的开挖长度；按序逐一进行施工步的开挖及该施工步区域内构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工；切除位于已成形的新建地下通道内的上部建筑结构的既有桩基；在整个施工通道中对新建地下通道的外侧进行防水、回填处理。本发明适用于当新建地下通道的深度超过既有桩基的深度的情况，采用分段托换形式，克服传统方法在此情况下无法正常实施的问题。

Description

一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体是一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法。

背景技术

所谓桩基托换，是指新建结构与桩基进行有效连接，切除原桩基，使上部结构荷载传递至新建结构。如申请号为CN201911255746.6的中国专利公开的一种桩基托换的施工结构及施工方法，属于建筑施工桩基托换、结构改造技术领域，施工结构包括原有承台、既有桩、新建桩和新建托换梁，被托换桩为原有承台边部桩基，还包括新建桩帽和抱桩式桩帽，新建桩帽位于新建桩顶部，抱桩式桩帽位于被托换桩相邻侧既有桩上；顶升装置分别布置于新建桩帽和抱桩式桩帽上；新建托换梁与原有承台相连接，新建托换梁位于新建桩的上方。桩基托换的施工方法利用既有桩和新建桩作为顶升平台进行桩基托换，征用托换桩邻侧既有桩，在邻侧既有桩上施工既有桩抱桩式桩帽；施工新建桩，在新建桩上施工新建桩帽。

当新建地下工程与上部结构桩基础冲突时，桩基托换也是解决工程冲突的一个可行方法。当上部结构结构采用端承桩时，新建地下工程施工区域深度浅于上部结构桩基础时，可先进行新建工程开挖，此时端承桩依然保持承载力，保证上部结构完全，待托换结构以及托换结构与桩基础连接节点施工完成，切除新建工程范围桩基，桩基托换过程完成。然而，当新建地下工程施工区域超过上部结构桩基础深度时，若仍然进行新建工程的开挖，则桩基础无法保持端部承载力，前述的托换施工过程无法实施。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，以在应对新建地下工程施工区域深度超过上部结构桩基基础深度的情况时，仍能够在维持上部结构正常使用的前提下，安全、稳定地实现桩基托换施工。

本发明的具体技术方案如下：一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：在上部建筑结构的邻侧设置工作井，在工作井中设置施工平台；

步骤二：在上部建筑结构下方开挖上半施工通道，上半施工通道的深度小于上部建筑结构的既有桩基的深度；

步骤三：在上半施工通道中进行构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的施工；

步骤四：划定与上半施工通道所对应的下半施工通道的施工步序，并确定单个施工步的开挖长度，下半施工通道的深度大于上部建筑结构的既有桩基的深度；

步骤五：按序逐一进行施工步的开挖及该施工步区域内构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工，直至完成整个下半施工通道的开挖及位于其中的新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工；

步骤六：截除位于已成形的新建地下通道内的上部建筑结构的既有桩基；

步骤七：在整个施工通道中对新建地下通道的外侧进行防水、回填处理。

作为优选，步骤三中，构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构包括托换横梁、托换纵梁和浇筑顶板，所述托换横梁为连接在上部建筑结构的既有桩基之间的新建地下通道顶部承重部分，所述浇筑顶板为连接在所述托换横梁之间的新建地下通道顶部承重部分，所述托换纵梁为沿着新建地下通道的长轴方向设置并与所述托换横梁连接的新建地下通道两侧承重部分。

作为优选，对所述托换纵梁的承载地层进行地层承载力检测，确保地层承载力在预设范围内，若地层承载力不够则进行加固处理。

作为优选，步骤三中，构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构与工作井之间进行连接固定。

作为优选，步骤四中，施工步序为从尚未成形的下半施工通道区域的长轴方向的一端至另一端依次开挖。

作为优选，单个施工步的开挖长度不超过既有桩基的间距的1/2。

作为优选，步骤五中，构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构包括托换纵梁承接墙和浇筑基底，所述托换纵梁承接墙为与所述托换纵梁上下对应连接的新建地下通道侧部承重部分，所述浇筑基底为与所述托换纵梁承接墙连接的新建地下通道底部承重部分。

作为优选，步骤二及步骤五中，对新建地下通道的两侧进行临时围护施工。

作为优选，步骤五中，在施工步开挖前或施工步施工中可选择将既有桩基截除。

作为优选，步骤一中，施工平台的台面与上半施工通道的底面齐平。

本发明的技术优点在于所述施工方法适用于当新建地下通道的深度超过既有桩基的深度的情况，克服了传统方法在此情况下无法正常实施的问题，本方案主要采用先整体完成新建地下通道上半部分的桩基托换结构施工，再通过预设好的若干施工步来分段完成新建地下通道下半部分的桩基托换结构施工，在每个施工步中利用托换纵梁与托换纵梁承接墙的纵向墙梁体系确保施工结构承载稳定，逐步使得施工结构成形，完成整体桩基托换过程，整个托换过程方便快捷，结构承载稳定，值得在本领域推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例有关步骤一及步骤二的纵（上方图）、横（下方图）剖面施工示意图；

图2为本发明实施例有关步骤三的纵（上方图）、横（下方图）剖面施工示意图；

图3为本发明实施例有关步骤四及步骤五的纵（上方图）、横（下方图）剖面施工示意图；

图4为本发明实施例有关步骤四及步骤五的纵（上方图）、横（下方图）剖面施工示意图；

图5为本发明实施例有关步骤六及步骤七的纵（上方图）、横（下方图）剖面施工示意图；

图中编号对应的各部分名称分别为：1-上部建筑结构，2-工作井，3-施工平台，4-临时封堵墙，5-既有桩基，6-托换横梁，7-托换纵梁，8-浇筑顶板，9-浇筑连接段，10-托换纵梁承接墙，11-浇筑基底，12-临时围护，13-素砼，a-第一个施工步。

具体实施方式

下面将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明：

一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法的实施例，包括以下步骤，

步骤一：见图1，在上部建筑结构1的邻侧设置工作井2，在工作井2中设置施工平台3；本例中的上部建筑结构1为地下室，工作井2在地下室的两侧各设置一个，其中一个工作井2中设置了施工平台3，每个工作井2中都设置了临时封堵墙4（并非完全将区域封堵，与工作井2之间留有通口），两面临时封堵墙4之间的区域即为施工通道，或者说新建地下通道的所在区域。

步骤二：见图1，以施工平台3的台面所在深度作为所要开挖的上半施工通道的底面所在深度，在上部建筑结构1下方开挖上半施工通道，上半施工通道的深度小于上部建筑结构1的既有桩基5的深度，上半施工通道贯通开挖完成后，露出其中的地下室的既有桩基5，此时的桩基根部仍被埋在尚未开挖的下半施工通道所对应的地层中，开挖时注意保护，保证桩基下部端承岩土体稳定，若存在地下锚杆则应切除，另外也在上半施工通道的两侧做好临时围护12。

步骤三：见图2，在上半施工通道中进行构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的施工，构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构包括托换横梁6、托换纵梁7和浇筑顶板8，托换横梁6、托换纵梁7及浇筑顶板8均采用浇筑方式成形，托换横梁6为沿着新建地下通道的短轴方向（以俯视视角的新建地下通道的投影）设置而连接在上部建筑结构1的既有桩基5之间的新建地下通道顶部承重部分；从图2的横剖面图中可了解到，本例新建地下通道有两个，其中一个的托换横梁6横跨三个一排的既有桩基5，而另一个的托换横梁6横跨两个一排的既有桩基5；浇筑顶板8为连接在相邻的托换横梁6之间的新建地下通道顶部承重部分，浇筑顶板8为托换横梁6之间的无既有桩基5存在的空间中的连接段；托换纵梁7为沿着新建地下通道的长轴方向（以俯视视角的新建地下通道的投影）设置并与托换横梁6连接的新建地下通道两侧承重部分，图2的纵剖面中示出其纵跨了一列既有桩基5，托换纵梁7可以选择仅与托换横梁6连接，或者选择在与托换横梁6连接的同时，还连接在既有桩基5之间。

托换纵梁7浇筑成形后，暂时未开挖的下半施工通道所对应的地层承载着托换纵梁7，此时需要对该承载地层进行地层承载力检测，确保地层承载力在预设范围内以使得托换纵梁7的墙趾稳定，预设范围一般根据既有桩基5的荷载来计算确定，若地层承载力不够则进行加固处理，加固处理的方式如做浆处理等。

在开始下一步骤前，要确保构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的两端与工作井2之间稳定连接，同样地，采用浇筑成形的方式，使得桩基托换结构的两端延伸出一浇筑连接段9与工作井2侧壁连接到一起，因为在下一步骤中，下半施工通道将要开挖，则托换纵梁7将要失去承载地层，结构强度和稳定性降低，故该浇筑连接段9使得上半施工通道中的这新建地下通道上半部分由工作井2来分担承载。

步骤四：划定与上半施工通道所对应的下半施工通道的施工步序，并确定单个施工步的开挖长度，单个施工步的开挖长度不超过既有桩基的间距的1/2，下半施工通道的深度大于上部建筑结构1的既有桩基5的深度（值得一体的是，从图4、图5所示看到，仍有一根既有桩基5深度超过下半施工通道的深度，故此处的深度相对比的定义可以理解为下半施工通道的开挖会使得上部建筑结构1失去应有的基本承载而坍塌，偶有少量几个桩基仍然埋在地层中而并非绝对的所有桩基均脱离地层的情况可以存在），施工步序为从尚未成形的下半施工通道区域的长轴方向的一端至另一端依次开挖。本例中既有桩基的间距为常见的10m，单个施工步的开挖长度设为5m，这样的施工步长度设置确保以尽可能高的工作效率，减少工时，另外较为重要的是，这样的施工步长度设置使得其区域内至多仅存在1个既有桩基，并且可以使得施工步依次开挖时能够尽量以不存在既有桩基、存在1个既有桩基这样交替的规律进行，保证开挖时托换纵梁良好稳定的承载力，使整体结构的稳定性仍然较高。

步骤五：按序逐一进行施工步的开挖及该施工步区域内构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工，构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构包括托换纵梁承接墙10和浇筑基底11，托换纵梁承接墙10为与托换纵梁7上下对应连接的新建地下通道两侧承重部分，浇筑基底11为与托换纵梁承接墙10连接的新建地下通道底部承重部分。见图3、图4，示意了第一个施工步a的开挖及浇筑，开挖完成后在此段下半施工通道两侧做好临时围护12，再在其内先浇筑出浇筑基底11，再浇筑出托换纵梁承接墙10。如此重复完成多个施工步，直至完成整个下半施工通道的开挖及位于其中的新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工，临时封堵墙4也可以选择在此阶段拆除。值得一提的是，在施工步开挖前或施工步施工中就可选择将其中的既有桩基截除。

步骤六：前一步骤中新建地下通道整体基本成形，托换横梁6及其之间的浇筑顶板8构成了新建地下通道的顶部，托换纵梁7及托换纵梁承接墙10构成了新建地下通道的两侧部，浇筑基底11构成了新建地下通道的底部，此时新建地下通道中还留有地下室的既有桩基5，将其截断移除即可，可参考图5。

步骤七：在整个施工通道中对新建地下通道的外侧进行防水、回填处理，同样可参考图5，新建地下通道外表进行防水处理，临时围护12、上部建筑结构1及新建地下通道相互之间的间隔区域用素砼13回填。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：在上部建筑结构的邻侧设置工作井，在工作井中设置施工平台；

步骤二：在上部建筑结构下方开挖上半施工通道，上半施工通道的深度小于上部建筑结构的既有桩基的深度；

步骤三：在上半施工通道中进行构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的施工；

步骤四：划定与上半施工通道所对应的下半施工通道的施工步序，并确定单个施工步的开挖长度，下半施工通道的深度大于上部建筑结构的既有桩基的深度；

步骤五：按序逐一进行施工步的开挖及该施工步区域内构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工，直至完成整个下半施工通道的开挖及位于其中的新建地下通道下半部分的桩基托换结构的施工；

步骤六：截除位于已成形的新建地下通道内的上部建筑结构的既有桩基；

步骤七：在整个施工通道中对新建地下通道的外侧进行防水、回填处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤三中，构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构包括托换横梁、托换纵梁和浇筑顶板，所述托换横梁为连接在上部建筑结构的既有桩基之间的新建底下通道顶部承重部分，所述浇筑顶板为连接在所述托换横梁之间的新建地下通道顶部承重部分，所述托换纵梁为与所述托换横梁连接的新建地下通道两侧承重部分。

3.根据权利要求2所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：对所述托换纵梁的承载地层进行地层承载力检测，确保地层承载力在预设范围内，若地层承载力不够则进行加固处理。

4.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤三中，构成新建地下通道上半部分的桩基托换结构的与工作井之间进行连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤四中，施工步序为从尚未成形的下半施工通道区域的长轴方向的一端至另一端依次开挖。

6.根据权利要求1或5所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：单个施工步的开挖长度不超过既有桩基的间距的1/2。

7.根据权利要求2所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤五中，构成新建地下通道下半部分的桩基托换结构包括托换纵梁承接墙和浇筑基底，所述托换纵梁承接墙为与所述托换纵梁上下对应连接的新建地下通道两侧承重部分，所述浇筑基底为与所述托换纵梁承接墙连接的新建地下通道底部承重部分。

8.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤二及步骤五中，对施工通道的两侧进行临时围护施工。

9.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤五中，在施工步开挖前或施工步施工中可选择将既有桩基截除。

10.根据权利要求1所述的一种用于地下通道施工的纵向墙梁式桩基托换施工方法，其特征在于：步骤一及步骤二中，施工平台的台面与所要开挖的上半施工通道的底面齐平。

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