CN114319437A - 一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，包括回填土至混凝土基础底部、浇筑板墙混凝土基础、施作下层板撑及板墙、施作首层板撑以下板墙、施作首层板撑及冠梁、浇筑基坑内侧板撑。暗挖建造明挖增层的工程少有，本发明为未来轨道交通换乘枢纽的施工提供参考，应用于未来暗挖建造、明挖增层的工程中；有效解决了暗挖建造、明挖增层时，位于基坑围护桩处的暗挖工程竖井无法成桩的问题：板撑、板墙及回填土施工操作简单、劳动强度低，工程造价低；基坑内支撑与板撑相连接，板撑与竖井壁连接，形成传力体系，形成的挡墙结构能够承受内支撑的力、抵抗土压力，且受力效果好；既保护基坑，又减小施工对周围的建筑物和其它设施的影响。
Description
技术领域
本发明属于地下结构施工技术领域，涉及竖井回填，尤其涉及一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法。
背景技术
目前地下工程增层主要集中在既有房屋向下增层改造方面，这方面的施工工艺及相关研究已比较完备，地下建筑物竖向增层的案例及研究较少。未来地下空间的利用开始向立体化、多维化发展，其中包括地铁工程，线路的增加使得轨道交通呈网络化发展，在轨道交通线路成网的同时，越来越多的交通换乘枢纽应运而生。换乘车站不可避免会遇到竖向增层的问题，对于暗挖工程向上增层采用明挖法施工简单便捷。现阶段，地铁车站明暗挖结合施工方法有：两端明挖(或盖挖)+中间暗挖、两端暗挖+中间明挖、左线明挖+右线暗挖及一侧站厅明挖+左右线暗挖。采用暗挖建造、明挖增层的研究尚未开展。在暗挖法施工完毕后，采用明挖增层时，有些暗挖工程竖井会位于基坑围护桩处，其中部分竖井范围内无法成桩，导致无法进行基坑围护桩的建立，而常规的竖井回填远远达不到基坑围护桩的作用。若采用钢筋混凝土回填则造价高；若采用在竖井内基坑一侧施作混凝土挡墙或建造围护柱其余部分回填土，虽可以减少造价，但混凝土挡墙、回填土、竖井壁及土层之间没有形成有效的传力体系，且竖井内回填土的强度不能承受基坑内支撑对混凝土挡墙或围护柱的力，会导致混凝土挡墙或柱子的倾倒，引发安全事故。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，从而解决暗挖建造、明挖增层时无法成桩竖井的问题。
本发明的技术方案是：
一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，先建造竖井、施工横通道，竖井围护结构施工时预留与后续施工挡墙结构的板撑连接的互锚钢筋，然后采用暗挖法施工下部结构，下部结构施工完毕通过明挖法向上增层，暗挖工程竖井位于明挖基坑围护桩处，在基坑开挖前设置围护桩时，该竖井范围内无法成桩，所述竖井处挡墙结构的施工方法包括以下步骤：
S1：回填土至混凝土基础底部：待下部暗挖结构施工完毕，竖井内回填土至板墙混凝土基础底标高位置处；
S2：浇筑板墙混凝土基础：回填浇筑板墙混凝土基础，并施工基础内部板墙结构；
S3：施作下层板撑及板墙：下层板撑及板墙包括多道，每道板撑对应基坑内的一层下层内支撑，并与该层内支撑同标高，从下至上依次施工，搭设模架支撑体系，施工下层第一道板撑以下板墙结构，待板墙达到强度后，拆除模架支撑体系，回填土至下层第一道板撑底部，浇筑下层第一道板撑，下层第一道板撑靠基坑一侧预留钢筋接驳器，其他侧通过建造竖井预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，采用相同方法施工下层其余道板撑及板墙；
S4：施作首层板撑以下板墙：搭设模架支撑体系，施工首层板撑以下板墙结构，施工至冠梁底部，拆除模架支撑体系，并预留与冠梁连接的的互锚钢筋；
S5：施作首层板撑及冠梁：回填土至首层板撑底部，首层板撑与基坑首层内支撑同标高，浇筑首层板撑，首层板撑靠基坑一侧预留钢筋接驳器，其他侧通过建造竖井预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，板撑施工完毕施工冠梁，冠梁通过首层板撑预留的钢筋接驳器与首层板撑互锚，通过S4中首层板撑以下板墙结构预留的互锚钢筋与首层板撑以下板墙结构互锚；
S6：浇筑基坑内侧板撑：待竖井内混凝土板墙及板撑强度达到设计强度后开挖基坑，待基坑开挖至下层板撑位置时，通过施作竖井内下层板撑时预留的钢筋接驳器，采用穿筋方式连接竖井内下层板撑主筋再支模浇筑下层基坑内侧板撑部分。
进一步地，如基坑内支撑设计位置位于挡墙结构处，按照内支撑施工流程进行施工与挡墙结构(下层基坑内侧板撑和冠梁)连接。
进一步地，所述步骤S1、S3、S5中回填土采用分层回填，分层夯实，每层回填高度不大于1m，采用手持打夯机进行夯实。
进一步地，所述步骤S2中板墙混凝土基础采用分层回填浇筑，每层厚度不大于0.5m，并及时采用插入式振捣棒进行振捣，每一振点的振捣延续时间，应将混凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止，且移动间距不大于作用半径1.5倍。依次回填至设计标高，待浇筑最后一层时预留板墙钢筋，以便于后期继续施工板墙结构。振捣棒振捣过程中要控制振捣时间，专人观察模架情况，防止因振捣导致模架拼缝漏浆、相邻模架出现错台。如出现漏浆及时采用棉纱填堵；如出现相邻模架出现错台，需重新拧固模架之间螺栓。
进一步地，所述步骤S3、S4中模架支撑体系采用模架+竹胶板+扣件式脚手架组合施工。
进一步地，所述回填土使用前应分别取样测定其最大干容重和最佳含水量并做压实试验，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。
本发明的有益成果是：
(1)目前暗挖建造明挖增层的工程少有，对于顶板埋深浅、底板埋深较深，工程断面大的工程，全断面暗挖施工受地质条件的影响较大，对于开挖断面大的工程风险较高；采用明挖法则属于深大基坑工程，工程危险性高，对地面环境影响较大，对于坐落于市区的工程，施工空间有限；若采用暗挖向下增层，会对明挖结构及周围环境造成二次扰动，对于风险控制不利；所以对于此类工程采用暗挖建造明挖增层的施工方法，既可将暗挖法和明挖法的的优点相结合，又能够将单独采用两种工法的缺点弱化，降低施工风险，使施工更具灵活性；本发明可为未来轨道交通换乘枢纽的施工提供参考，应用于未来暗挖建造、明挖增层工程中；
(2)有效解决了暗挖建造、明挖增层时，位于基坑围护桩处的暗挖工程竖井无法成桩的问题，且竖井回填及板墙、板撑结构施工操作简单，与人工挖孔桩相比劳动强度低，工程造价低；
(3)基坑内支撑与板撑相连接，板撑其他侧与竖井壁连接，能够形成传力体系。形成的挡墙结构能够承受内支撑的力、抵抗土压力，且受力效果好；
(4)暗挖工程施工完毕竖井往往就失去了作用，本发明的挡墙结构与竖井的围护结构相连接，有效利用了竖井的围护结构；
(5)形成的挡墙结构既能够保护基坑，又能减小施工对周围的建(构)筑物和其它设施的影响。
附图说明
图1为本发明实施例中的暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构施工方法的流程图。
图2为本发明的一个具体实施例中的暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构示意图。
图3为本发明的一个具体实施例中的板撑结构配筋示意图。
图4为本发明的一个具体实施例中的基坑首层围护结构平面布置图。
图5为本发明的一个具体实施例中的基坑二、三层围护结构平面布置图。
附图标记说明：
基坑1、竖井2、第一次回填素土3、板墙混凝土基础4、基础内部板墙5、下层第一道板撑以下板墙结构6、第二次回填素土7、下层第一道板撑8、下层第一道板撑钢筋接驳器9、下层第二道板撑以下板墙结构10、第三次回填素土11、下层第二道板撑12、下层第二道板撑钢筋接驳器13、首层板撑以下板墙结构14、第四次回填素土15、首层板撑16、首层板撑钢筋接驳器17、冠梁18、下层第二道基坑内侧板撑19、下层第一道基坑内侧板撑20、基坑首层内支撑21、基坑第二层内支撑22、基坑第三层内支撑23。
具体实施方式
为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图及具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
本发明实施例中采用暗挖建造明挖增层的结构为地铁换乘车站。先建造竖井2、施工横通道，竖井围护结构施工时预留与后续施工挡墙结构的板撑连接的互锚钢筋，采用洞桩法施工地下站台层及站厅层，然后采用明挖法在暗挖车站上侧增设换乘厅层，暗挖工程竖井2位于明挖基坑1的围护桩处，在基坑开挖前设置围护桩时，该竖井范围内无法成桩，无法进行常规的基坑围护桩施工。
如图1所示，本发明实施例中的暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构施工方法，包括如下步骤：
S1：回填素土至混凝土基础底部：待下部暗挖结构施工完毕，竖井2内按设计要求第一次回填素土3至板墙混凝土基础4回填层底标高位置处，回填素土高12.7m，采用分层回填，分层夯实，每层回填高度不大于1m，采用手持打夯机进行夯实；
S2：浇筑板墙混凝土基础：分层回填浇筑板墙混凝土基础4，高度为3m，采用C20混凝土，每层厚度不大于0.5m，并及时采用振捣棒进行振捣，依次回填至设计标高，并施工位于基础内部板墙5结构，待浇筑最后一层时预留板墙钢筋，以便于后期继续施工板墙结构；
S3：施作下层板撑及板墙：下层板撑及板墙包括两道，下层第一道板撑8对应基坑第三层内支撑20，下层第二道板撑12对应基坑第二层内支撑19，分别与对应内支撑同标高。
从下至上依次施工，搭设第一道板撑以下高5m模架支撑体系，模架支撑体系采用模架+竹胶板+扣件式脚手架组合施工。其中模架参数为：混凝土板墙采用6012模架、边角部位采用厚20mm竹胶板，内楞采用采用10×10cm方木，竖向间距0.6m设置一道；外楞采用10×10cm方木，横向间距0.9m布置一道(可根据现场进行微调，但不大于10cm)，采用U形顶托+10cm×10cm方木顶紧在竖井初支上。脚手架支撑体系施工参数为：支撑体系采用
扣件式脚手架，竖向步距90cm，横向间距90cm，纵向间距90cm。在脚手架立杆底端不大于200mm处一律遍设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固，在沿纵向方向通长设置水平剪刀撑。施工下层第一道板撑以下板墙结构6。板墙竖向主筋为C22@150，双层双向布置；纵向分布筋为C20@150，双层双向布置，结构尺寸为(长15.2m×宽6.7m×高0.8m)，拉钩采用A10@300×300mm梅花形布置。待板墙达到强度后，拆除模架支撑体系，第二次回填素土7至下层第一道板撑8底部。采用分层回填，每层回填高度不大于1m，水平压实，采用手持打夯机进行夯实。回填完毕浇筑下层第一道板撑8，板撑横向主筋为C22@150，纵向分布筋为C20@150，双层双向布置，拉钩为A10@300×300mm梅花形布置，靠基坑一侧预留下层第一道板撑钢筋接驳器9，其他侧通过建造暗挖工程竖井2预留的互锚钢筋与竖井壁相连接；
搭设第二道板撑以下高2.2m模架支撑体系，模架支撑体系采用模架+竹胶板+扣件式脚手架组合施工，参数同上，施工下层第二道板撑以下板墙结构10，待板墙达到强度后，拆除模架支撑体系，第三次回填素土11至下层第二道板撑12底部，采用分层回填，每层回填高度不大于1m，水平压实，采用手持打夯机进行夯实，回填完毕浇筑下层第二道板撑12，靠基坑一侧预留下层第二道板撑钢筋接驳器13，其他侧通过建造暗挖工程竖井2预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，板墙及板撑钢筋绑扎方法同上；
S4：施作首层板撑以下板墙：搭设首层板撑以下高4.4m模架支撑体系，模架支撑体系采用模架+竹胶板+扣件式脚手架组合施工，参数同步骤S3，施工首层板撑以下板墙结构14，板墙钢筋绑扎方法同步骤S3，施工至冠梁18底部，拆除模架支撑体系，并预留与冠梁18连接的互锚钢筋；
S5：施作首层板撑及冠梁：第四次回填素土15至首层板撑16底部，采用分层回填，每层回填高度不大于1m，水平压实，采用手持打夯机进行夯实，首层板撑16与基坑首层内支撑21同标高，回填完毕浇筑首层板撑16，首层板撑钢筋绑扎方法同步骤S3，首层板撑靠基坑1一侧预留首层板撑钢筋接驳器17，其他侧通过建造竖井2预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，首层板撑16施工完毕施工冠梁18，冠梁18通过预留的首层板撑钢筋接驳器17与首层板撑16互锚，通过S4中首层板撑以下板墙结构14预留的互锚钢筋与首层板撑以下板墙结构14互锚；
S6：浇筑基坑内侧板撑：待竖井内混凝土板墙及板撑强度达到设计强度后开挖基坑，待基坑开挖至下层第二道板撑12时，通过预留的下层第二道板撑钢筋接驳器13，采用穿筋方式连接下层第二道板撑12主筋再支模浇筑下层第二道基坑内侧板撑19。待基坑开挖至下层第一道板撑8时，通过预留的下层第一道板撑钢筋接驳器9，采用穿筋方式连接下层第一道板撑8主筋再支模浇筑下层第一道基坑内侧板撑20。位于挡墙结构处的基坑首层内支撑21与冠梁18同期浇筑、基坑第二层内支撑22、基坑第三层23内支撑按照内支撑施工流程进行施工，与挡墙结构的下层第二道基坑内侧板撑19和下层第一道基坑内侧板撑20连接。
Claims (5)
1.一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，其特征在于：先建造竖井(2)、施工横通道，竖井围护结构施工时预留与后续施工挡墙结构的板撑连接的互锚钢筋，然后采用暗挖法施工下部结构，下部结构施工完毕通过明挖法向上增层，暗挖工程竖井(2)位于明挖基坑围护桩处，在基坑(1)开挖前设置围护桩时，该竖井(2)范围内无法成桩，所述竖井处挡墙结构的施工方法包括以下步骤：
S1：回填土至混凝土基础底部：待下部暗挖结构施工完毕，竖井(2)内回填土至板墙混凝土基础(4)底标高位置处；
S2：浇筑板墙混凝土基础：回填浇筑板墙混凝土基础(4)，并施工基础内部板墙结构(5)；
S3：施作下层板撑及板墙：下层板撑及板墙包括多道，每道板撑对应基坑内的一层下层内支撑，并与该层内支撑同标高，从下至上依次施工，搭设模架支撑体系，施工下层第一道板撑以下板墙结构(6)，待板墙达到强度后，拆除模架支撑体系，回填土至下层第一道板撑(8)底部，浇筑下层第一道板撑(8)，下层第一道板撑(8)靠基坑一侧预留钢筋接驳器，其他侧通过建造竖井(2)预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，采用相同方法施工下层其余道板撑及板墙；
S4：施作首层板撑以下板墙：搭设模架支撑体系，施工首层板撑以下板墙结构(14)，施工至冠梁(18)底部，拆除模架支撑体系，并预留与冠梁(18)连接的互锚钢筋；
S5：施作首层板撑及冠梁：回填土至首层板撑(16)底部，首层板撑(16)与基坑(1)首层内支撑同标高，浇筑首层板撑(16)，首层板撑(16)靠基坑一侧预留钢筋接驳器，其他侧通过建造竖井(2)预留的互锚钢筋与竖井壁相连接，首层板撑(16)施工完毕施工冠梁(18)，冠梁(18)通过首层板撑(16)预留的钢筋接驳器与首层板撑(16)互锚，通过S4中首层板撑以下板墙结构(14)预留的互锚钢筋与首层板撑以下板墙结构(14)互锚；
S6：浇筑基坑内侧板撑：待竖井(2)内混凝土板墙及板撑强度达到设计强度后开挖基坑，待基坑开挖至下层板撑位置时，通过施作竖井内下层板撑时预留的钢筋接驳器，采用穿筋方式连接竖井(2)内下层板撑主筋再支模浇筑下层基坑内侧板撑部分。
2.如权利要求1所述的一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，其特征在于：若基坑内支撑设计位置位于挡墙结构处，按照内支撑施工流程进行施工与挡墙结构连接。
3.如权利要求1所述的一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，其特征在于：所述步骤S1、S3、S5中回填土采用分层回填，分层夯实，每层回填高度不大于1m。
4.如权利要求1所述的一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构的施工方法，其特征在于：所述步骤S2中板墙混凝土基础采用分层回填浇筑，每层厚度不大于0.5m，并及时采用插入式振捣棒进行振捣，每一振点的振捣延续时间，应将混凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止，且移动间距不大于作用半径1.5倍，依次回填至设计标高，待浇筑最后一层时预留板墙钢筋，以便于后期继续施工板墙结构。
5.如权利要求1所述的一种暗挖建造明挖增层竖井处挡墙结构及其施工方法，其特征在于：所述步骤S3、S4中模架支撑体系采用模架+竹胶板+扣件式脚手架组合施工。
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