CN115977150A - 一种地下构筑物的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下构筑物的施工方法，包括以下步骤：等分为若干个沉井采用沉井法施工并预埋冷冻装置；相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的U字型MJS桩；施作各个沉井的垫层、底板；开启冷冻装置进行冷冻加固；从底板往上依次切除各垫层的层板的板厚部分井壁，切除部位按板配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土连成整体；再依次切除相邻板间支撑施作相邻沉井相接位置的侧墙，连接成整体。使用沉井法开挖从而维持井内水位以免发生涌土和流砂现象，在相邻沉井相接位置采用MJS、冷冻进行“U型”加固，止水效果得以保证，先下至上施工各层板并拆除沉井间板厚范围的井壁，再对相邻沉井侧墙相接位置处进行施工，保证了施工过程中结构的刚度、稳定性。

Description

一种地下构筑物的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种地下构筑物的施工方法。

背景技术

目前，地下构筑物施工常用的方式为明挖顺作法。采用明挖顺作法施工时，当围护结构底部为软弱地层，地下水仍能通过围护结构以下土体空隙绕过围护结构底部涌入地下构筑物施工范围内。在施工过程中基坑底部容易发生管涌造成涌水涌砂，给开挖施工带来较大的安全风险。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种地下构筑物的施工方法，能够保证结构在沉井相接位置施工的过程中的止水效果。

根据本发明第一方面实施例的地下构筑物的施工方法，包括：

将一个地下构筑物结构等分为若干个沉井，采用沉井法施工，施作沉井时预埋冷冻装置，沉井沉至设计标高位置后使用水下混凝土进行封底；

待封底水下混凝土达到设计强度，在相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的U字型MJS桩；

待MJS桩达到设计强度，抽干沉井里的水，施作各个沉井的垫层、底板；

开启相邻沉井的井壁相接位置的冷冻装置，对相邻沉井间空隙的土体进行冷冻加固；

从底板往上依次切除各垫层的层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁，切除部位按板配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土，各底板、各层板分别连成整体；

再从上往下依次切除相邻板间支撑，并对拆除井壁后留有的空隙进行施工，施作相邻沉井相接位置的侧墙，将两边侧墙连接成整体；

关闭冷冻装置解冻，完成施工。

根据本发明的第一方面实施例的地下构筑物的施工方法，至少具有如下有益效果：各沉井使用沉井法开挖，开挖过程中维持井内水位以免发生涌土和流砂现象，在相邻沉井相接位置采用MJS、冷冻进行“U型”加固，止水效果得以保证，MJS、冷冻加固后，先下至上施工各层板并拆除沉井间板厚范围的井壁，将各沉井的板连接成整体，保证了施工过程中结构的刚度、稳定性，施工完各层板后，由上往下拆除井壁，由于两沉井间留有空隙，因此还需要对相邻沉井侧墙相接位置处进行施工，将两边侧墙连接成整体，最后待各层侧墙连接成整体并达到强度要求后才能解冻，保证结构在沉井相接位置施工的过程中的止水效果。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，等分为若干个沉井后，先施作抗拔桩，在对应标高处设置斜撑，开挖至设计标高后，对基底浇筑的水下混凝土与抗拔桩相接，相邻沉井的贴合面两边的井壁位置预埋冷冻装置。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，地下构筑物结构等分为长宽相近的若干个沉井后，分两期施工，先施工一期沉井，再施工二期沉井，其中各沉井依次标号，一期沉井为单数标号的沉井，二期沉井为双数标号的沉井。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，土方开挖方式为不排水开挖，保证井内外水土压力的平衡，沉井通过高度方向上分段的开挖、接长井壁以下沉。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，沉井下沉至设计基底标高后，先清除井底浮泥，修整锅底，铺碎石垫层、采用C20的水下混凝土进行封底。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的MJS桩，MJS桩的实桩部分为从基坑底部标高至刃脚以下预设深度处。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，MJS桩的施工范围在横剖面上呈U字型。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，从底板往上依次切除各层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁时，每层井壁分三部分施工，先施工左右两部分，后施工中间部分，施工各层板时保留支撑体系。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，在底板强度达到要求后，先逐层搭设脚手架，再逐层切除层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁。

根据本发明的第一方面实施例所述的地下构筑物的施工方法，从上往下依次切除相邻板间支撑及施作侧墙时，逐层拆除脚手架。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例中施工抗拔桩的示意图；

图2为本发明实施例中沉井法施工一期沉井的示意图；

图3为本发明实施例中使用水下混凝土对一期沉井进行封底的示意图；

图4为本发明实施例中沉井法施工二期沉井的示意图；

图5为本发明实施例中使用水下混凝土对二期沉井进行封底的示意图；

图6为本发明实施例中施作MJS桩的示意图；

图7为本发明实施例中排水后施作各沉井的垫层、底板的示意图；

图8为本发明实施例中切除底板板厚部分的井壁的示意图；

图9为本发明实施例中将底板连成整体的示意图；

图10为本发明实施例中切除层板的板厚部分的井壁的示意图；

图11为本发明实施例中将层板连成整体的示意图；

图12为本发明实施例中将各侧墙连接成整体的示意图；

图13为本发明实施例中完成施工的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以在结合技术方案的具体内容后，合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

参照图1至图13，本申请第一方面实施例的地下构筑物的施工方法，尤其是一种基底位于软弱地层、易发生涌水涌砂的地下构筑物的施工方法，地下构筑物的施工方法包括以下步骤：

将一个地下构筑物结构等分为若干个沉井，采用沉井法施工，施作沉井时预埋冷冻装置4，沉井沉至设计标高位置后使用水下混凝土3进行封底；

待封底水下混凝土3达到设计强度，在相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的U字型MJS桩6；

待MJS桩6达到设计强度，抽干沉井里的水，施作各个沉井的垫层、底板7；

开启相邻沉井的井壁相接位置的冷冻装置4，对相邻沉井间空隙的土体进行冷冻加固，冷冻加固要待冻结体的厚度、温度达到要求后，方能进行下一步施工；

从底板7往上依次切除各垫层的层板8的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁，切除部位按板配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土，各底板7、各层板8分别连成整体；再从上往下依次切除相邻板间支撑，并对拆除井壁后留有的空隙进行施工，施作相邻沉井相接位置的侧墙，将两边侧墙连接成整体；

关闭冷冻装置4解冻，完成施工。

具体的，参照图8至11，切除底板7的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁为第一切除部分9，切除层板87的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁为第二切除部分11。各底板7连成的整体为第一整体部分10，各层板8连成的整体为第二整体部分13。优选的，各层板8及顶板的施工方式相同，在此不作进一步展开描述。

参照图1至图13，本申请第一方面实施例的地下构筑物的施工方法，将井分为若干个沉井，各沉井使用沉井法不排水开挖，开挖过程中维持井内水位以免发生涌土和流砂现象，在相邻沉井相接位置采用MJS、冷冻进行“U型”加固，止水效果得以保证，MJS、冷冻加固后，先下至上施工各层板8并拆除沉井间板厚范围的井壁，将各沉井的板连接成整体，保证了施工过程中结构的刚度、稳定性，施工完各层板8后，由上往下拆除井壁，由于两沉井间留有空隙，因此还需要对相邻沉井侧墙相接位置处进行施工，将两边侧墙连接成整体，最后待各层侧墙连接成整体并达到强度要求后才能解冻，保证结构在沉井相接位置施工的过程中的止水效果。

在本申请的一些实施例中，等分为若干个沉井后，先施作抗拔桩1，在对应标高处设置斜撑，其中支撑设置为原车站支撑对应标高处的斜撑，土方开挖方式为不排水开挖，保证井内外水土压力的平衡，沉井通过高度方向上分段的开挖、接长井壁以下沉，开挖至设计标高后，对基底浇筑的水下混凝土3与抗拔桩1相接，相邻沉井的贴合面两边的井壁位置预埋冷冻装置4。具体的，对基底浇筑水下混凝土3以抵挡外部水土压力，并与抗拔桩1相接以防止结构上浮。此外，相邻沉井的贴合面两边的井壁需预埋U字型冷冻管。

在本申请的一些实施例中，地下构筑物结构等分为长宽相近的若干个沉井后，分两期施工，先施工一期沉井2，再施工二期沉井5，其中各沉井依次标号，一期沉井2为单数标号的沉井，二期沉井5为双数标号的沉井，沉井下沉至设计基底标高后，先清除井底浮泥，修整锅底，铺碎石垫层、采用C20的水下混凝土3进行封底。

在本申请的一些实施例中，相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的MJS桩6，MJS桩6的实桩部分为从基坑底部标高至刃脚以下预设深度处。具体的，相邻沉井井壁相接位置的MJS桩6实桩部分为从基坑底部标高至刃脚以下一定深度处，而最外侧的两根MJS桩6实桩部位为从地面到刃脚以下与中间MJS桩6一定深度处，MJS桩6的施工范围在横剖面上呈U字型。

在本申请的一些实施例中，从底板7往上依次切除各层板8的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁时，每层井壁分三部分施工，先施工左右两部分，后施工中间部分，施工各层板8时保留支撑体系。在底板7强度达到要求后，先逐层搭设脚手架12，再逐层切除层板8的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁。从上往下依次切除相邻板间支撑及施作侧墙时，逐层拆除脚手架12。

具体的，参照图12，其中从上往下依次切除相邻板间支撑及施作侧墙可限定为施作结构14，通过施工各沉井的各施作结构14，从而将各沉井连成整体。

更为具体的施工实施例中，把该地下构筑物按长度方向等分为五个竖井，依次为1、2、3、4、5号井。下面分基坑开挖阶段和主体结构施工阶段两个部分进行描述。

基坑开挖阶段：

1)施作抗拔桩1。

2)制作第一期沉井2(1、3、5号井)，制作完成并达到强度要求后开挖土方，然后抽离其下垫木，使其下沉，其中开挖采用不排水开挖的方式，下沉过程中需维持井内水位高出井外水位1-2米。沉井下沉过程中，需注意调整下沉速度，当沉井高于地面部分0.2米时，开始接高沉井。

3)沉井下沉至设计基底标高后，先清除井底浮泥，修整锅底，铺碎石垫层、采用C20的水下混凝土3进行封底。

4)重复步骤2)、3)，完成第二期沉井5(2、4号沉井)施工。

5)在相邻沉井井壁相接位置施工MJS桩6，实桩部分为从基坑底部标高至刃脚以下一定深度处，而最外侧的两根MJS桩6实桩部位为从地面到刃脚以下与中间MJS桩6一定深度处，MJS桩6的施工范围在横剖面上呈U字型，以保证接缝位置处止水效果。

主体结构施工阶段：

1)抽干五个沉井中的水，然后做垫层、施作底板7。开启相邻沉井井壁的冷冻装置4，对相邻沉井空隙中的土体进行冷冻加固。达到相应要求的冷冻指标后，切除底板7板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁，然后对切除部位按底板7配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土，与底板7连成整体。

2)在底板7强度达到要求后，搭设脚手架12，切除负二板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁，对切除部位按负二层板8配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土，与负二层板8连成整体，井壁分三块施工，先施工左右两块，后施工中间一块。

3)重复步骤2)，施作负一层板8、顶板。

4)切除顶板与负一层板8间支撑及相邻沉井相接位置的井壁，并对相邻沉井相接位置处的侧墙进行施工，将两边侧墙连接成整体。

5)重复步骤4)，施工负二层、负一层。

6)关闭冷冻设备解冻，完成施工。

该方法将地下构筑物按长度方向分为若干个沉井，采用沉井法分两期跳仓施工，开挖采用不排水开挖，保证井内外水土压力平衡；在相邻沉井相接位置采用MJS桩6加固及冷冻加固，保证后续井与井间连接施工的止水效果；施工主体结构各层板8时不拆除支撑，施工完各层板8后从上往下拆除各层井壁、支撑，并施作相邻沉井相接位置的侧墙，使侧墙连接成整体，保证结构有足够的刚度，此发明适用于围护结构底部位于软弱地层的情况，能避免涌水涌砂的风险，保证施工安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种地下构筑物的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一个地下构筑物结构等分为若干个沉井，采用沉井法施工，施作沉井时预埋冷冻装置，沉井沉至设计标高位置后使用水下混凝土进行封底；

待封底水下混凝土达到设计强度，在相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的U字型MJS桩；

待MJS桩达到设计强度，抽干沉井里的水，施作各个沉井的垫层、底板；

开启相邻沉井的井壁相接位置的冷冻装置，对相邻沉井间空隙的土体进行冷冻加固；

从底板往上依次切除各垫层的层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁，切除部位按板配筋要求绑扎钢筋、浇筑混凝土，各底板、各层板分别连成整体；

再从上往下依次切除相邻板间支撑，并对拆除井壁后留有的空隙进行施工，施作相邻沉井相接位置的侧墙，将两边侧墙连接成整体；

关闭冷冻装置解冻，完成施工。

2.根据权利要求1所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：等分为若干个沉井后，先施作抗拔桩，在对应标高处设置斜撑，开挖至设计标高后，对基底浇筑的水下混凝土与抗拔桩相接，相邻沉井的贴合面两边的井壁位置预埋冷冻装置。

3.根据权利要求2所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：地下构筑物结构等分为长宽相近的若干个沉井后，分两期施工，先施工一期沉井，再施工二期沉井，其中各沉井依次标号，一期沉井为单数标号的沉井，二期沉井为双数标号的沉井。

4.根据权利要求2所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：土方开挖方式为不排水开挖，保证井内外水土压力的平衡，沉井通过高度方向上分段的开挖、接长井壁以下沉。

5.根据权利要求4所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：沉井下沉至设计基底标高后，先清除井底浮泥，修整锅底，铺碎石垫层、采用C20的水下混凝土进行封底。

6.根据权利要求1所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：相邻沉井的井壁相接位置施作咬合的MJS桩，MJS桩的实桩部分为从基坑底部标高至刃脚以下预设深度处。

7.根据权利要求1或6所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：MJS桩的施工范围在横剖面上呈U字型。

8.根据权利要求7所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：从底板往上依次切除各层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁时，每层井壁分三部分施工，先施工左右两部分，后施工中间部分，施工各层板时保留支撑体系。

9.根据权利要求8所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：在底板强度达到要求后，先逐层搭设脚手架，再逐层切除层板的板厚部分的相邻沉井相接位置的井壁。

10.根据权利要求9所述的地下构筑物的施工方法，其特征在于：从上往下依次切除相邻板间支撑及施作侧墙时，逐层拆除脚手架。

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