CN113445548A - 一种城市地下空间拓建竖井加固方法 - Google Patents

一种城市地下空间拓建竖井加固方法 Download PDF

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代敬辉
冀国栋
张京京
赵静波
黄欣
陈一夫
岳长城
陈霞飞
彭澍
高飞鹏
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract

本发明公开了一种城市地下空间拓建竖井加固方法，本方法在既有地下结构侧隔离桩的施工及竖井的施工，其中竖井采用倒挂井壁法开挖，并在软弱地层采用超前小导管注浆进行加固形成第一加固影响区，在既有建筑物侧采用深孔注浆进行加固形成第二加固影响区，实现以合理的工程投入，保证竖井施工安全，同时保证既有地下结构及建筑物的结构安全。

Description

一种城市地下空间拓建竖井加固方法
技术领域
本发明涉及一种竖井施工方法，具体涉及一种城市地下空间拓建竖井加固方法。属于城市轨道交通技术领域。
背景技术
随着我国城市化进程的推进，城市地下空间建设逐渐向区块化及网络化发展，一些早期建成的地下空间需要进行拓建以满足新的需求。拓建竖井一般临近既有地下结构，竖井施工会对其造成扰动，同时城市地下空间拓建工程多处于城市中心，周边建构筑物较多，给竖井施工带来一定的困难，需要采取一定的加固措施。现有的竖井开挖技术中，较少涉及如何通过城市地下空间拓建竖井加固，减少竖井施工对既有建筑物的扰动影响，并充分保证施工安全及尽量减小施工成本。城市地下空间拓建工程多处于城市中心，周边建构筑物较多，竖井施工可能导致既有地下结构及周边建构筑物的结构变形，从而导致安全事故发生。需要一种适用于该条件下竖井加固的施工方法，实现在减少竖井施工对既有建筑物的扰动影响的基础上，充分保证施工安全。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种城市地下空间拓建竖井加固方法，通过该方法减少竖井施工对既有建筑物的扰动，保证施工安全。
本发明采用的技术方案为一种城市地下空间拓建竖井加固方法，具体操作步骤如下：
1、一种城市地下空间拓建竖井加固方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤1：确定既有地下结构及周边建构筑物的基本信息，基本信息包括既有地下结构及周边建构筑物的结构形式及空间位置；
步骤2：根据既有地下结构及周边建构筑物的设计图纸确定竖井施工位置，开挖并施工竖井锁口圈梁；
步骤3：竖井锁口圈梁施做完成后，在竖井与既有地下结构之间设置隔离桩完成第一加固影响区，桩底深度至竖井基坑底高程；
步骤4：待隔离桩强度达到80％以上，开始采用倒挂井壁法开挖竖井并施作初期支护；
竖井开挖竖井过程中，侧壁遇软弱地层时，对竖井侧壁径向打设超前小导管并注浆完成第二加固影响区。
竖井开挖的过程中，在既有建筑物侧，对竖井侧壁打设注浆管，进行深孔注浆加固完成第三加固影响区。
步骤5：竖井开挖至设计标高后，对竖井进行永久封底。
步骤3中的第一加固影响区中，隔离桩为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩采用隔二施一的跳桩法施工。
步骤4中的第二加固影响区中，超前小导管的前端加工成锥形，中间部位钻溢浆孔，呈梅花形布置，注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆。
步骤4中的第三加固影响区中的注浆浆液采用采用无收缩AC浆液。
步骤5中，竖井开挖至设计标高后，对竖井进行永久封底，在竖井底部采用钢筋网与C20喷射混凝土进行加固。
与现有技术相比较，本发明在城市地下拓建过程中面对复杂的施工环境，能够有效保证既有地下结构及建筑物的结构安全；本方法在既有地下结构侧隔离桩的施工及竖井的施工，竖井与既有地下结构之间设置隔离桩作为第一加固影响区；在软弱地层采用超前小导管注浆进行加固形成第二加固影响区；在既有建筑物侧采用深孔注浆进行加固形成第三加固影响区；通过三个加固影响区实现合理工程投入，保证竖井施工安全。
附图说明
图1为本发明一种城市地下空间拓建竖井加固方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述说明；
某城市地铁拓建工程，1为拓建工程施工竖井，竖井开挖尺寸为5.1m×7.2m，开挖深度约为18.9m，周边环境复杂，包括既有地铁出入口3及既有两层民宅6。竖井开挖对既有地铁出入口及附近民宅都会造成扰动；而且竖井施工穿越粉细砂地层，在特殊部位开挖过程中容易出现局部塌方；
为了能够保证拓建工程竖井的安全施工，并在施工过程中减少对周边既有结构的影响，采用本发明中的施工方法进行施工，具体是：
(1)确定既有地下结构及周边建构筑物的基本信息：既有地铁出入口3为暗挖出入口，位于竖井东侧，与拓建工程竖井1的净距约为5.45m；既有两层民宅6位于竖井南侧，与拓建工程竖井1的最小水平距离约为5.8m；
(2)采用全站仪准确标定锁口圈梁2的内结构尺寸点，开始施工竖井1的锁口圈梁2，锁口圈梁2的具体施工过程是：在竖井锁口圈梁2尺寸线范围内，先人工挖探至原状土，探明地下管线后，确定无未知管线，采用小型机械配合人工开挖竖井锁口圈梁土方。开挖至设计标高后对侧壁进行挂网喷锚，底部施工10cm厚C15垫层。垫层达到设计强度后，绑扎锁口圈梁钢筋，完成后进行模板支撑架立，经检查合格后浇筑混凝土，混凝土浇注高度为0.8m；
(3)竖井锁口圈梁2施做完成后，在竖井与既有地铁出入口3之间施工隔离桩4，具体是：在竖井东侧打设D800@1200钻孔灌注隔离桩(共8根)，间距1.2m，桩底深度至竖井基坑底高程。隔离桩4为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩采用“隔二施一”的跳桩施工方法，相邻桩混凝土达到设计强度后，方可施工相邻桩。
(4)待隔离桩强度达到80％以上，开始施工竖井并施作初期支护，竖井土方开挖具体是：竖井井身采用倒挂井壁法，待锁口圈混凝土达到设计强度后，采用人工进行开挖土方，严格控制开挖进尺，每次开挖高度随每榀格栅间距，浅层为0.75m，深层为0.5m，马头门及管线附近加密为0.4m。土方开挖以竖井中心对称分侧分块开挖，一侧喷混凝土支护后另一侧方能开挖。初期支护主要是初喷混凝土、挂钢筋网、架格栅钢架及临时型钢支撑，焊竖向连接筋，喷混凝土至设计厚度。
(5)竖井开挖至细砂层时，对其侧壁径向打设超前小导管5并注浆加固，其超前小导管采用
Figure BDA0003095749440000031
焊接钢管，壁厚2.75mm，长度2m。小导管前端加工成锥形，中间部位钻溢浆孔，孔径8mm，呈梅花形布置，孔间距为200mm，尾部0.8m范围内不钻孔以防漏浆，末端焊8mm环形箍筋，斜向下45°打设，注浆压力0.3～0.5MPa，注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆。
(6)竖井开挖约9m时，在既有两层民宅6一侧，对竖井侧壁打设注浆管，进行深孔注浆7加固，其注浆浆液采用采用WSS无收缩AC浆液(水泥浆+水玻璃+添加剂)，其中水泥浆水灰比1:1(重量比)，水泥浆:水玻璃＝1:1(体积比)，注浆压力控制0.5～0.8Mpa，深孔注浆后的土体满足无侧限抗压强度0.1～0.3MPa，渗透系数≤1.0×10-6cm/s，深孔注浆加固厚度为2m。
(7)竖井开挖至设计标高后，对竖井进行永久封底，主要是在竖井底部采用A6.5@150×150mm钢筋网(内外双层)+150mm厚C20喷射混凝土。
本发明提出了一种适用于复杂周边环境条件下，城市地下空间拓建竖井加固的施工方法，实现在尽量控制施工成本的基础上，减小竖井施工对周边既有结构的扰动影响，并充分保证了竖井施工安全。

Claims (4)

1.一种城市地下空间拓建竖井加固方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤1：确定既有地下结构及周边建构筑物的基本信息，基本信息包括既有地下结构及周边建构筑物的结构形式及空间位置；
步骤2：根据既有地下结构及周边建构筑物的设计图纸确定竖井施工位置，开挖并施工竖井锁口圈梁；
步骤3：竖井锁口圈梁施做完成后，在竖井与既有地下结构之间设置隔离桩完成第一加固影响区，桩底深度至竖井基坑底高程；
步骤4：待隔离桩强度达到80％以上，开始采用倒挂井壁法开挖竖井并施作初期支护；
竖井开挖竖井过程中，侧壁遇软弱地层时，对竖井侧壁径向打设超前小导管并注浆完成第二加固影响区；
竖井开挖的过程中，在既有建筑物侧，对竖井侧壁打设注浆管，进行深孔注浆加固完成第三加固影响区；
步骤5：竖井开挖至设计标高后，对竖井进行永久封底；
第二加固影响区中，超前小导管的前端加工成锥形，中间部位钻溢浆孔，呈梅花形布置，注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆。
2.根据权利要求1所述的一种城市地下空间拓建竖井加固方法，其特征在于：步骤3中的第一加固影响区中，隔离桩为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩采用隔二施一的跳桩法施工。
3.根据权利要求1所述的一种城市地下空间拓建竖井加固方法，其特征在于：步骤4中的第三加固影响区中的注浆浆液采用采用无收缩AC浆液。
4.根据权利要求1所述的一种城市地下空间拓建竖井加固方法，其特征在于：步骤5中，竖井开挖至设计标高后，对竖井进行永久封底，在竖井底部采用钢筋网与C20喷射混凝土进行加固。
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