CN115387385A - 一种地下空间工程竖向增层施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下空间工程竖向增层施工方法，包括步骤：根据施工要求破除原地下空间既有结构中部的底板，竖向开挖竖井达到设计标高并将所述竖井的掌子面封底；破除所述竖井一侧的马头门并进行增层地下空间的横向开挖，边开挖边进行第一次初支；横向开挖至距既有结构原地下空间边缘1/2处；依次进行第一次防水施工和第一次二衬施工；继续横向开挖至既有结构原地下空间边缘，边开挖边进行第二次初支；依次进行第二次防水施工和第二次二衬施工。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程施工领域，尤其涉及一种地下空间工程竖向增层施工方法。
背景技术
随着城市现代化的发展，城市土地资源和空间开发的矛盾和问题日益突出，地下空间的利用不断向立体化方向发展，合理开发利用现有城市地下空间，是解决城市土地资源与空间发展矛盾的有效途径之一，常规建筑地下增层方法未考虑土方开挖过程中，基坑的放坡和支护要求，应用在支撑既有建筑竖向构件，很难设置在构件的正下方，因此很难应用在既有建筑地下增层。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供地下空间工程竖向增层施工方法，通过将水平开挖和二衬组合施工相结合的方法既节省了地面空间，又降低了安全风险。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为包括：根据施工要求破除既有结构中部的底板，竖向开挖竖井达到设计标高并将所述竖井的掌子面封底；破除所述竖井一侧的马头门并进行增层地下空间的横向开挖，边开挖边进行第一次初支；横向开挖至距既有结构边缘1/2处；进行第一次防水施工和第一次二衬施工；继续横向开挖至既有结构边缘，边开挖边进行第二次初支；进行第二次防水施工和第二次二衬施工。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，在进行竖向开挖竖井时，采用倒挂井壁法施工，且边开挖边在所述竖井井壁四周支护锚杆。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，在进行横向开挖时，采用上下台阶法进行开挖，开挖过程中在拱脚处向两侧土体内打设锁脚锚杆，开挖完毕后立即封闭掌子面。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述第一次初支和第二次初支的竖向支撑采用型钢和工字钢的组合式支撑，所述型钢和所述工字钢均沿横向开挖方向间隔设置，所述型钢在开挖起始位置、1/3位置、2/3位置、终点位置各支设有一根，所述工字钢的数量为多个，多个所述工字钢在四根所述型钢之间间隔穿插设置。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述组合式支撑设有两组，且两组所述组合支撑分别沿所述增层地下空间的两侧墙设置，每组所述组合式支撑距相应侧侧墙均大于500mm。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述型钢底部固定有用于防止失稳的三角钢板，所述型钢顶部与第一次初支或第二次初支的拱架焊接连接，所述型钢与相应侧侧墙之间连接有防失稳连墙件。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述第一次二衬施工和第二次二衬施工先进行二衬底板施工，再进行二衬侧墙施工。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括第一防水结构施工，在进行二衬底板施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第一次防水结构施工，包括步骤：
提供止水钢板，将所述止水钢板竖向设置，使所述止水钢板的一端预埋在所述二衬底板内部，另一端伸入所述二衬侧墙的待施工区域。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括第二防水结构施工，在进行二衬侧墙施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第二防水结构施工，包括步骤：
提供遇水膨胀止水胶和注浆管，将所述遇水膨胀止水胶涂抹在所述二衬侧墙与原地下空间底板的施工缝处，并在所述施工缝处预埋注浆管。
本发明地下空间工程竖向增层施工方法进一步的改进在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括面层防水施工，所述二衬底板和二衬侧墙施工完毕后进行第一次防水施工或第二次防水施工的面层防水施工包括步骤：
在所述增层地下空间底部涂刷橡化沥青防水涂料；
在橡化沥青防水涂料施工完毕并经过验收合格后，施作防水板及保护层；
在所述防水板与竖向支撑的过渡位置处固定收口组件；
在所述竖向支撑位置处涂刷橡化沥青非固化防水材料进行过渡；
在所述竖向支撑两侧加密设置注浆系统。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1.通过将水平开挖和二衬组合施工相结合的工法提高了整体结构的稳定性，且避免了破除既有结构节约了成本。
2.采用结构防水和面层防水相结合的防水做法，保证了整体结构的稳定性，提高了施工安全性。
3.通过分段式开挖，边开挖边支护，提高了整体施工的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明地下空间工程竖向增层施工方法的工法流程图。
图2为本发明地下空间工程竖向增层施工方法的竖井开挖示意图。
图3为本发明地下空间工程竖向增层施工方法的第一段施工示意图。
图4为本发明地下空间工程竖向增层施工方法的第二端施工示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合附图和具体实施例对本发明地下空间工程竖向增层施工方法做进一步详细说明。
请参阅图1～图4所示，地下空间工程竖向增层施工方法，包括步骤：
S1，根据施工要求破除既有结构中部的底板，竖向开挖竖井达到设计标高并将该竖井的掌子面封底。
具体地，在进行竖向开挖竖井时，采用倒挂井壁法施工，且边开挖边在该竖井井壁四周支护锚杆，在井壁四周固定钢筋格栅钢架进行支护，该钢筋格栅钢架间距为500mm，初期支护厚度为300mm。
S2，破除该竖井一侧的马头门并进行增层地下空间的横向开挖，边开挖边进行第一次初支。
较佳地，在进行横向开挖时，对既有结构的初支拱架进行破除，从连接板处对初支拱架进行截断处理，将弯曲段的拱架主筋进行调直，后期与增层地下空间的第一次初支和第二次初支的顶部拱架连接。
具体地，破除既有结构的初支拱架时预留有伸出钢筋和防水板，将原有的拱架主筋与新架设拱架的主筋进行焊接，满足单面焊10d的要求。
具体地，初支包括支设临时支撑，在两侧壁上架设钢筋格栅以及内层网片。
具体地，在进行横向开挖时，采用上下台阶法进行开挖，上下台阶错开2～3m，上台阶开挖过程中在拱脚处向两侧土体内打设锁脚锚杆，开挖完毕后立即封闭掌子面。
S3，横向开挖至距既有结构边缘1/2处。
S4，进行第一次防水施工和第一次二衬施工。
较佳地，在进行第一次二衬施工时，距掌子面预留0.9～1.1m的施工距离，便于后期开挖。
S5，继续横向开挖至既有结构边缘，边开挖边进行第二次初支。
S6，进行第二次防水施工和第二次二衬施工。
具体地，第二次二衬施工完毕后进行堵头墙施工，堵头墙横向水平支撑采用I22a型钢，竖向间距800mm，两端与格栅焊接钢板栓接，钢筋与型钢现场焊接，梅花型锚拉加强锚固管，并采用水泥砂浆进行注浆，以上工序施工完毕后及时喷射砼。
较佳地，该第一次初支和第二次初支的竖向支撑采用型钢和工字钢的组合式支撑，该型钢和该工字钢均沿横向开挖方向间隔设置，该型钢在开挖起始位置、1/3位置、2/3位置、终点位置各支设有一根，该工字钢的数量为多个，多个该工字钢在四根该型钢之间间隔穿插设置。
具体地，该组合式支撑设有两组，且两组该组合支撑分别沿该增层地下空间的两侧墙设置，每组该组合式支撑距相应侧侧墙均大于500mm，通过预留500mm的距离便于后续进行第一次二衬施工和第二次二衬施工。
具体地，该工字钢在洞口处三榀联立，之后每间隔1m架设一个，且距离掌子面不超过1m。
具体地，该型钢采用H400型钢，该工字钢采用22a工字钢，该临时支撑不仅包括竖向支撑还包括横撑，该横撑采用I20a工字钢，该横撑间隔2m一段架设在工字钢和型钢的中部，且沿横向开挖方向通长布置。
较佳地，该型钢底部固定有用于防止失稳的三角钢板，该型钢顶部与第一次初支或第二次初支的拱架焊接连接，该型钢与相应侧侧墙之间连接有防失稳连墙件。
较佳地，该第一次二衬施工和第二次二衬施工先进行二衬底板施工，再进行二衬侧墙施工。
具体地，该第一次防水施工和第二次防水施工均包括第一防水结构施工，在进行二衬底板施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第一次防水结构施工，包括步骤：
提供止水钢板，将该止水钢板竖向设置，使该止水钢板的一端预埋在该二衬底板内部，另一端伸入该二衬侧墙的待施工区域。
具体地，该第一次防水施工和第二次防水施工均包括第二防水结构施工，在进行二衬侧墙施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第二防水结构施工，包括步骤：
提供遇水膨胀止水胶和注浆管，将该遇水膨胀止水胶涂抹在该二衬侧墙与原地下空间底板的施工缝处，并在该施工缝处预埋注浆管。
具体地，该第一次防水施工和第二次防水施工均包括面层防水施工，该二衬底板和二衬侧墙施工完毕后进行第一次防水施工或第二次防水施工的面层防水施工包括步骤：
在该增层地下空间底部涂刷橡化沥青防水涂料；
在橡化沥青防水涂料施工完毕并经过验收合格后，施作防水板及保护层；
在该防水板与临时支撑的过渡位置处固定收口组件；
在该临时支撑位置处涂刷橡化沥青非固化防水材料进行过渡；
在该临时支撑两侧加密设置注浆系统。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作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的内容，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)
1.一种地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，包括步骤：根据施工要求破除既有结构中部的底板，竖向开挖竖井达到设计标高并将所述竖井的掌子面封底；破除所述竖井一侧的马头门并进行增层地下空间的横向开挖，边开挖边进行第一次初支；横向开挖至距既有结构边缘1/2处；进行第一次防水施工和第一次二衬施工；继续横向开挖至既有结构边缘，边开挖边进行第二次初支；进行第二次防水施工和第二次二衬施工。
2.如权利要求1所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，在进行竖向开挖竖井时，采用倒挂井壁法施工，且边开挖边在所述竖井井壁四周支护锚杆。
3.如权利要求1所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，在进行横向开挖时，采用上下台阶法进行开挖，开挖过程中在拱脚处向两侧土体内打设锁脚锚杆，开挖完毕后立即封闭掌子面。
4.如权利要求1所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述第一次初支和第二次初支的竖向支撑采用型钢和工字钢的组合式支撑，所述型钢和所述工字钢均沿横向开挖方向间隔设置，所述型钢在开挖起始位置、1/3位置、2/3位置、终点位置各支设有一根，所述工字钢的数量为多个，多个所述工字钢在四根所述型钢之间间隔穿插设置。
5.如权利要求4所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述组合式支撑设有两组，且两组所述组合支撑分别沿所述增层地下空间的两侧墙设置，每组所述组合式支撑距相应侧侧墙均大于500mm。
6.如权利要求5所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述型钢底部固定有用于防止失稳的三角钢板，所述型钢顶部与第一次初支或第二次初支的拱架焊接连接，所述型钢与相应侧侧墙之间连接有防失稳连墙件。
7.如权利要求1所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述第一次二衬施工和第二次二衬施工先进行二衬底板施工，再进行二衬侧墙施工。
8.如权利要求7所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括第一防水结构施工，在进行二衬底板施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第一次防水结构施工，包括步骤：
提供止水钢板，将所述止水钢板竖向设置，使所述止水钢板的一端预埋在所述二衬底板内部，另一端伸入所述二衬侧墙的待施工区域。
9.如权利要求7所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括第二防水结构施工，在进行二衬侧墙施工时进行第一次防水施工或第二次防水施工的第二防水结构施工，包括步骤：
提供遇水膨胀止水胶和注浆管，将所述遇水膨胀止水胶涂抹在所述二衬侧墙与原地下空间底板的施工缝处，并在所述施工缝处预埋注浆管。
10.如权利要求7所述的地下空间工程竖向增层施工方法，其特征在于，所述第一次防水施工和第二次防水施工均包括面层防水施工，所述二衬底板和二衬侧墙施工完毕后进行第一次防水施工或第二次防水施工的面层防水施工包括步骤：
在所述增层地下空间底部涂刷橡化沥青防水涂料；
在橡化沥青防水涂料施工完毕并经过验收合格后，施作防水板及保护层；
在所述防水板与竖向支撑的过渡位置处固定收口组件；
在所述竖向支撑位置处涂刷橡化沥青非固化防水材料进行过渡；
在所述竖向支撑两侧加密设置注浆系统。
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