CN114016547A - 一种地下室的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下室的施工方法，包括沿地下室边缘施工的支护桩和位于地下室区域内间隔施工的反力桩，所述支护桩成排布置，反力桩桩顶位于地下室预设底板的下方；所述支护桩顶部具有固定连接所有支护桩顶部的冠梁，所述反力桩顶部固定连接有承台，所述承台和冠梁之间固定连接有由钢构件制成的第一斜撑。本方法结构简单，有效防止支护结构发生倾覆，有效控制支护结构变形，不超红线，不占用相邻的地块，不影响地下室底板整体性和地下室底板不因支护结构存在产生漏水问题，施工便利、工期短。

Description

一种地下室的施工方法

技术领域

本发明涉及土方开挖支护领域，尤其是涉及一种地下室的施工方法。

背景技术

进行地下室施工作业前，需要将地下室空间的土方由地面向下挖出，为了保护地下室主体结构施工和周边环境的安全，需要在地下室的土方开挖侧面进行超前支护作业。通常可采用放坡、土钉墙、重力式水泥土墙、排桩（双排桩）结合支撑和锚索等支护结构。放坡、土钉墙、重力式水泥土墙和悬臂排桩或双排桩支护结构在抗变形、抗倾覆性能适用性较差，仅能用于重要性等级低的区域，尤其在土体物理力学性质较差或地下室埋设深度较深或地下室外侧现有管线、重要建（构）筑物的情况下，支护结构侧壁的变形和稳定性难以满足安全设计要求，应采用排桩增设支锚体系的支护结构。当设置锚杆体系时，锚固体应设置于潜在滑动面以外，需要布置在地下室轮廓线一定距离外，很容易出现锚杆超红线占用相邻的地块问题，往往难以被相邻地块允许使用。又当设置锚杆体系时，地下室外侧地下有埋藏物，施作锚杆易对既有建（构）筑物造成损害，往往难以被建设方所接受。因此仅能采用排桩增设支撑体系对支护结构进行辅助支撑。当地下室面积较大时，采用水平内支撑体系因土方开挖面上有支撑梁和立柱，造成出土难度大，工期长，整体大面积的内支撑体系造价高。因此在地下室面积较大时，通常采用排桩增设内斜撑的支护结构。

常规的内斜撑的支撑反力点位于地下室的底板上，该支护体系采用盆挖法开挖至坑底，并应在中心岛内的地下室底板大面积整体对称完成，满足抵抗支撑水平传力的要求后，才能对支护结构前内斜撑下的预留土台进行开挖，开挖至坑底后，在施作其范围内的地下室底板，与已施工的地下室底板连接。这种内斜撑的支护体系存在以下不足：一是导致地下室底板分块施工，不利于地下室底板的分区，影响整体性功能；二是支撑反力点处地下室大面积施工后满足支撑水平力的传力要求后，才能开挖支护结构前内斜撑下的预留土台，工期非常长。中国文献（CN203475440U）公开了一种SWM加径墙斜撑式基坑组合围护结构，该技术方案即采用了上述内斜撑的支护结构，存在上述的不足和缺陷。

中国文献（CN 110777802 A）公开了一种深基坑高低跨支护结构及其施工方法，该方案目的是解决坑中坑的开挖问题，尤其是对坑中坑的开挖边缘进行支护。该技术方案存在以下不足：

1、从其附图7可以显而易见得知，其低跨支护是沿着坑中坑边线成排布置的，其排布受坑中坑边线形状和位置控制。当坑中坑边线离基坑开挖边线较近时，高跨支护和低跨支护之间的被动区的预留土台已经无法满足对高跨支护的提供土反力的支撑需求，该方案在此种情形下无效。只能增设做强高跨支护，之间考虑从地面开挖至坑中坑坑底的开挖深度，忽略高跨支护前预留土台。

2、低跨支护采用排桩，斜撑和桩前土台上的横撑对低跨支护起到的作用是提供拉力，斜撑、横撑与门字形双排桩（高跨支护）形成一个整体，将水平拉力传递给锚索，再传递给锚固面外的稳定土层，即斜撑起到的作用是给低跨支护的桩提供水平拉力，以防止低跨支护发生倾覆。基坑开挖时，斜撑对高跨支护起到的作用是支撑力，防止高跨支护发生倾覆，但是该支撑力可以被锚索替代，斜撑对高跨支护为非必须品，斜撑只起到加强和稳定作用。且锚索侵占相邻地块，在相邻地块不允许情况下，地下室外侧地下有埋藏物情况下，该种方案不能被使用。

3、在预留土台上开槽构成支模并用以浇注钢筋混凝土柱以构成斜撑，再进行基坑底板浇注时，斜撑从底板穿过容易导致底板产生漏水问题；而且斜撑比较笨重，其跨度不宜超过14m，往往跨中需要设置立柱，导致造价高昂。

在土质较差的环境，且相邻地块为第三方所有，不被允许使用，地下室外侧地下有管线、建（构）筑物等埋藏物，进行地下室施工，尤其是多层地下室施工时，面临以下几种问题需要解决：一是沿地下室外侧具有管线、建（构）筑物等埋藏物，对变形敏感度要求高，施作的悬臂支护结构无法满足需求；二是沿地下室边缘施作的悬臂支护结构容易发生倾覆，导致地下室外侧地面开裂失稳；三是地下室面积较大时，现有的水平内支撑护结构会导致工期过长，造价高，施工不便利；四是采用斜撑对支护结构进行支撑时，地下室底板无法一次施工完成，只能分块完成，不利于地下室底板的整体分区，影响整体性功能；五是存在斜撑构件，地下室底板、外墙与斜撑构件新旧交接缝容易存在漏水的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单、有效防止支护结构发生倾覆、有效控制支护结构变形、不影响地下室底板整体性和地下室底板不因支护结构存在产生漏水问题的地下室的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是： 一种地下室的施工方法，按以下步骤进行：

S1、沿地下室边缘施工支护桩，在地下室区域内间隔施工反力桩，其中支护桩成排布置，反力桩位于地下室底板下方；

S2、在支护桩顶部施工连接所有支护桩的冠梁；

S3、对地下室区域内的土方进行分层分块开挖，并预留第一土台为支护桩提供临时支撑；

S4、在反力桩顶部施工承台；

S5、在承台和冠梁之间固定连接第一斜撑，该第一斜撑为钢构件，当第一土台与第一斜撑发生干涉时，在第一土台上挖出让第一斜撑通过的沟槽；

S6、挖除第一土台；

S7、在位于底板内的第一斜撑上焊接止水钢板

S8、进行地下室底板施工和素混凝土传力带施工，底板覆盖反力桩顶部、承台和第一斜撑底部；

S9、沿底板上表面割断第一斜撑，移除第一斜撑上部；

S10、完成地下室剩余施工。

进一步的，所述第一斜撑为钢管。

进一步的，步骤S9中，所述地下室为多层地下室时，地下室内所有底板、楼层板和传力带施工完毕后再割断第一斜撑，所述第一斜撑割断留在底板、外墙和楼层板内。

进一步的，步骤S9中，所述地下室为多层地下室时，地下室内所有底板、楼层板和传力带施工完毕后再割断第一斜撑，外墙、楼层板在施工前预留让斜撑穿过的通道。

进一步的，所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，反力桩的数量为多根，该些反力桩沿第一斜撑所在的直线水平布置，承台连接所有反力桩的顶部。

进一步的，所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，支护桩与反力桩之间的地下室底板以下的土体内施工拉住反力桩顶部的锚杆。

进一步的，所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，反力桩背离支护桩的后侧具有用水泥土搅拌桩搭接而成的加固加重部。

进一步的，所述第一斜撑上部固定连接有法兰盘，所述法兰盘上固定连接有对冠梁施加预应力的千斤顶。

进一步的，步骤S1中，地下室深度较大且第一斜撑长度超过18m时，支护桩与反力桩之间的地下室区域内施工有支撑桩，支撑桩位于地下室底板下方，支撑桩顶部施工有承台，该承台上部固定连接有对第一斜撑中部进行支撑的支柱。

进一步的，所述支撑桩上的承台固定连接有对支护桩进行支撑的第二斜撑，该第二斜撑与支护桩的连接处在第一斜撑与支护桩的连接处的下方。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、地下室外侧土体变形量符合设计要求，不超红线，不占用相邻的地块；

2、地下室底板可以一次施工完成，不会产生漏水现象，施工便利、工期短。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例一中支护桩、止水止泥桩、反力桩和预留土台的结构示意图。

图2为本发明实施例一中施工斜撑后的结构示意图。

图3为本发明实施例一中施工筏板和素混凝土传力带后的结构示意图。

图4为本发明实施例一中去除斜撑后的结构示意图。

图5为本发明实施例一结构的平面示意图。

图6为本发明实施例二的结构示意图。

图7为本发明实施例三的结构示意图。

图8为本发明实施例四的结构示意图。

图9为本发明实施例五的结构示意图。

图中：1-支护桩，11-止水止泥桩，12-冠梁，2-反力桩，21-承台，3-第一斜撑，31-止水钢板，32-法兰盘，4-第一土台，5-筏板，51-素混凝土传力带，6-锚杆，7-支撑桩，71-支柱，72-第二斜撑，73-第二土台。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

实施例一

如图1-5所示，一种地下室的施工方法，按以下步骤进行：

S1、沿地下室边缘施工支护桩1和止水止泥桩11，在地下室区域内间隔施工反力桩2，其中支护桩1成排布置，反力桩2位于地下室底板5下方；预定位置处的反力桩2的数量仅为一根。支护桩1本实施例采用灌注桩、预制桩、钢管桩或型钢桩，止水止泥桩11本实施例采用咬合灌注桩、桩间高压旋喷桩或成排搭接的水泥土搅拌桩；

S2、在支护桩1顶部施工连接所有支护桩的冠梁12，冠梁12上具有预埋钢板；

S3、对地下室区域内的土方进行分层分块开挖，并预留第一土台4为支护桩1提供临时支撑；其中第一土台4的横截面为梯形，其顶面为平面，宽度至少为5m，远离支护桩1的侧壁为斜坡面；第一土台4的高度不小于地下室深度的一半；

S4、在反力桩2顶部施工承台21；承台21具有与第一斜撑3连接的承接面，该承接面与第一斜撑3相垂直；

S5、在承台21和冠梁12之间焊接一第一斜撑3，第一斜撑3分别连接在预埋钢板和承接面上，该第一斜撑3为钢构件，本实施例采用钢管，当第一土台4与第一斜撑3发生干涉时，在第一土台4上挖出让第一斜撑3通过的沟槽；第一斜撑3与水平面的夹角小于45°；第一斜撑3连接好后能够对支护桩1提供足够的支撑力；

S6、挖除第一土台4；

S7、进行地下室整体底板5施工和素混凝土传力带51施工，底板5覆盖承台和第一斜撑底部；为了确保底板5与第一斜撑3的接触部分不发生漏水现象，位于底板5内的第一斜撑3上固定连接有止水钢板31；

S8、沿底板5上表面割断第一斜撑3，移除第一斜撑3上部；即第一斜撑3被割断的部分永远留在底板内；当然，地下室具有多层时，地下室内所有层板施工完毕后再割断第一斜撑，所述第一斜撑割断留在底板、外墙和楼层板或外墙、楼层板在施工前预留让斜撑穿过的通道；

S9、完成地下室剩余施工。

其中，施工前，先计算出地下室开挖至坑底时，需要为支护桩提供的水平力Fx，再根据设置的反力桩的位置，确定第一斜撑与水平线形成的夹角θ，根据静力平衡计算出第一斜撑的轴向受力F_N，从而可以对第一斜撑进行压屈失稳验算，从而得到反力桩所受到的竖向受力Fy，反力桩所受到的水平受力即为Fx，其中反力桩所受到的竖向受力Fy可以通过调整其自身的长度得以满足，反力桩所受到的水平受力Fx由桩顶下4d（d为反力桩直径）范围内土提供约束力，当该约束力不足以抵消反力桩所受到的水平受力Fx时，需要对反力桩做进一步处理。

实施例二

如图6所示，一种地下室的施工方法，该方法所采用的步骤与实施例一基本相同，区别在于步骤S1中，支护桩1受到的土压力大于单根反力桩2对支护桩提供的支撑力时，即反力桩2的桩顶下4d范围内土提供约束力不足以抵消反力桩所受到的水平受力Fx时，反力桩2的数量为两根，两根反力桩2沿第一斜撑所在的直线水平布置，承台连接所有反力桩的顶部。

第一斜撑上部固定连接有法兰盘32，法兰盘32上固定连接有对冠梁12施加预应力的千斤顶。

实施例三

如图7所示，一种地下室的施工方法，该方法所采用的步骤与实施例一基本相同，区别在于步骤S1中，支护桩1受到的土压力大于单根反力桩2对支护桩提供的支撑力时，即反力桩2的桩顶下4d范围内土提供约束力不足以抵消反力桩所受到的水平受力Fx时，支护桩1与反力桩2之间的地下室内施工拉住反力桩顶部的锚杆6。该锚杆6位于第一斜撑3的正下方的土层内。通过该锚杆6为反力桩2提供额外水平拉力，该锚杆6在地下室区域以下土体内，不超越红线。

实施例四

如图8所示，一种地下室的施工方法，该方法所采用的步骤与实施例一基本相同，区别在于步骤S1中，支护桩1受到的土压力大于单根反力桩2对支护桩提供的支撑力时，即反力桩2的桩顶下4d范围内土提供约束力不足以抵消反力桩所受到的水平受力Fx时，反力桩2背离支护桩的后侧具有用水泥土搅拌桩（高压旋喷桩）搭接而成的加固加重部22。通过该加固加重部22为反力桩2提供额外水平阻力，该加固加重部22在地下室区域内。

实施例五

如图9所示，一种地下室的施工方法，本方法适用于地下室较深的情况，通常该地下室的深度大于10m；按以下步骤进行：

S1、沿地下室边缘施工支护桩1和止水止泥桩11，在地下室区域内间隔施工反力桩2，在反力桩2与支护桩1之间施工支撑桩7，其中支护桩1成排布置，反力桩2和支撑桩7均位于地下室底板5下方；预定位置处的反力桩2和支撑桩7的数量仅为一根；

S2、在支护桩1顶部施工连接所有支护桩的冠梁12，冠梁12上具有预埋钢板；

S3、对地下室区域内的土方进行分层分块开挖，并开挖至反力桩2顶部，并预留第一土台4为支护桩1提供临时支撑；此时第一土台4覆盖支撑桩7，其中第一土台4的横截面为梯形，其顶面为平面，宽度至少为5m，远离支护桩1的侧壁为斜坡面；第一土台4的高度不小于地下室深度的一半；

S4、在反力桩2顶部施工承台21；承台21具有与第一斜撑3连接的承接面，该承接面与第一斜撑3相垂直；

S5、在承台21和冠梁12之间焊接一第一斜撑3，第一斜撑3分别连接在预埋钢板和承接面上，该第一斜撑3为钢构件，本实施例采用钢管，当第一土台4与第一斜撑3发生干涉时，在第一土台4上挖出让第一斜撑3通过的沟槽；第一斜撑3与水平面的夹角小于45°；

S6、挖除第一土台4并预留第二土台73，此时开挖至支撑桩7顶部；

S7、在支撑桩7顶部施工承台，并在承台上固定连接支柱71用于支撑第一斜撑的中部；承台具有与第二斜撑72连接的承接面，该承接面与第二斜撑72相垂直；

S8、在支撑桩承台和支护桩1之间焊接一第二斜撑72，第二斜撑72为钢构件，本实施例采用钢管，当第二土台73与第二斜撑72发生干涉时，在第二土台73上挖出让第二斜撑72通过的沟槽；第二斜撑72与水平面的夹角小于45°；

S9、挖除第二土台73；

S10、进行地下室整体底板5施工和素混凝土传力带51施工，底板5覆盖所有承台、第一斜撑3和第二斜撑72底部；为了确保底板与两根斜撑的接触部分不发生漏水现象，位于底板内的第一斜撑3和第二斜撑72上均固定连接有止水钢板31；

S11、沿底板5上表面割断第一斜撑3和第二斜撑72，移除第一斜撑3和第二斜撑72上部；即第一斜撑3和第二斜撑72被割断的部分永远留在底板5内；当然，地下室具有多层时，地下室内所有层板施工完毕后再割断第一斜撑3和第二斜撑72，第一斜撑3和第二斜撑72割断留在外墙、楼层板在施工前预留让斜撑穿过的通道；

S9、完成地下室剩余施工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种地下室的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：

S1、沿地下室边缘施工支护桩，在地下室区域内间隔施工反力桩，其中支护桩成排布置，反力桩位于地下室底板下方；

S2、在支护桩顶部施工连接所有支护桩的冠梁；

S3、对地下室区域内的土方进行分层分块开挖，并预留第一土台为支护桩提供临时支撑；

S4、在反力桩顶部施工承台；

S5、在承台和冠梁之间固定连接第一斜撑，该第一斜撑为钢构件，当第一土台与第一斜撑发生干涉时，在第一土台上挖出让第一斜撑通过的沟槽；

S6、挖除第一土台；

S7、在位于底板内的第一斜撑上焊接止水钢板

S8、进行地下室底板施工和素混凝土传力带施工，底板覆盖反力桩顶部、承台和第一斜撑底部；

S9、沿底板上表面割断第一斜撑，移除第一斜撑上部；

S10、完成地下室剩余施工。

2.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：所述第一斜撑为钢管。

3.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：步骤S9中，所述地下室为多层地下室时，地下室内所有底板、楼层板和传力带施工完毕后再割断第一斜撑，所述第一斜撑割断留在底板、外墙和楼层板内。

4.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：步骤S9中，所述地下室为多层地下室时，地下室内所有底板、楼层板和传力带施工完毕后再割断第一斜撑，外墙、楼层板在施工前预留让斜撑穿过的通道。

5.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，反力桩的数量为多根，该些反力桩沿第一斜撑所在的直线水平布置，承台连接所有反力桩的顶部。

6.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，支护桩与反力桩之间的地下室底板以下的土体内施工拉住反力桩顶部的锚杆。

7.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：所述支护桩受到的土压力大于单根反力桩对支护桩提供的支撑力时，反力桩背离支护桩的后侧具有用水泥土搅拌桩搭接而成的加固加重部。

8.根据权利要求1所述的地下室的施工方法：所述第一斜撑上部固定连接有法兰盘，所述法兰盘上固定连接有对冠梁施加预应力的千斤顶。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的地下室的施工方法：步骤S1中，地下室深度较大且第一斜撑长度超过18m时，支护桩与反力桩之间的地下室区域内施工有支撑桩，支撑桩位于地下室底板下方，支撑桩顶部施工有承台，该承台上部固定连接有对第一斜撑中部进行支撑的支柱。

10.根据权利要求9所述的地下室的施工方法：所述支撑桩上的承台固定连接有对支护桩进行支撑的第二斜撑，该第二斜撑与支护桩的连接处在第一斜撑与支护桩的连接处的下方。

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