一種十字型圍護樁以及圍護結(jié)構(gòu)兼做主體結(jié)構(gòu)的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種十字型圍護粧及圍護結(jié)構(gòu)兼做主體結(jié)構(gòu)的施工方法，尤其適用于市區(qū)大型深基坑的圍護開挖與建筑物主體建設(shè)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，基坑工程圍護結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)場成孔，泥漿護壁及水下澆筑，養(yǎng)護時間較長，成粧質(zhì)量難以保證，且出現(xiàn)問題不易修復(fù)；圍護結(jié)構(gòu)多為臨時支護，用后即廢，建筑物主體結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)無法合二為一，造成材料浪費和工期損失，并且大量鋼筋混凝土等臨時支護結(jié)構(gòu)埋在地下污染周圍地下環(huán)境；圍護結(jié)構(gòu)采用的水平支撐在開挖完成后必須拆除，無法作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，同樣造成了材料浪費和工期損失，并且支撐拆除時圍護結(jié)構(gòu)的二次受力和二次變形對周邊環(huán)境造成進一步的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對上述問題，提出了新的粧型和施工方法，利用預(yù)制十字型粧以及預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板等，實現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)工廠化、產(chǎn)業(yè)化，提高了工程質(zhì)量，加快了施工速度和精度；結(jié)合逆作法施工過程將圍護結(jié)構(gòu)與建筑物主體結(jié)構(gòu)合二為一，圍護結(jié)構(gòu)的豎向支撐和水平支撐兼做建筑物主體結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件，避免了臨時支撐的浪費，同時縮短了工期。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到:
[0005]一種十字型圍護粧，包括多個按照設(shè)定位置排列且事先預(yù)制的十字型粧，在相鄰的粧與粧之間通過支撐構(gòu)件連接形成圍護結(jié)構(gòu)；十字型粧既是基坑的圍護結(jié)構(gòu)又是建筑物地下空間主體結(jié)構(gòu)外墻的一部分，且在圍護結(jié)構(gòu)的頂部和中部設(shè)有兼做建筑物主體結(jié)構(gòu)中水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的水平支撐和豎向支撐。
[0006]所述的支撐構(gòu)件包括壓頂冠梁、腰梁和預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板；所述的壓頂冠梁、腰梁通過連接水平支撐控制基坑變形，所述的壓頂冠梁澆筑在相鄰十字型粧的頂部，所述的腰梁澆筑在下方水平支撐處，所述的預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板固定在相鄰十字型粧之間。
[0007]所述的十字型粧中心有一個注漿孔，在粧就位后進行粧底注漿，提高粧的承載力和地層穩(wěn)定性。
[0008]所述的每個十字型粧包括多段，每段在吊裝入土?xí)r通過焊接、栓接或法蘭盤連成整體。
[0009]所述的十字型粧的橫截面為十字型，內(nèi)有與相關(guān)構(gòu)件連接用的預(yù)埋件。
[0010]所述的水平支撐一端固定在圍護粧頂壓頂冠梁或中部腰梁上，另一端固定在基坑對邊圍護粧的相應(yīng)位置上，水平支撐的中間位置連接在立柱粧上，立柱粧作為水平支撐的豎向支撐，基坑開挖期間水平支撐作為圍護結(jié)構(gòu)的水平承載構(gòu)件，提供水平力控制基坑壁變形，立柱粧為豎向支撐，保證水平支撐的穩(wěn)定；基坑施工完畢后，水平支撐作為梁并支撐板形成建筑物主體結(jié)構(gòu)地下空間的水平構(gòu)件，豎向支撐作為柱形成建筑物主體結(jié)構(gòu)地下空間的豎向構(gòu)件。
[0011]首先對圍護粧和立柱粧施工位置進行定位，根據(jù)地層情況決定是否利用鉆機在所述圍護粧位置處打設(shè)一個小于預(yù)制粧邊長的圓孔作為引孔來保證預(yù)制粧的順利壓入。圍護粧、立柱粧施工完成后在基坑外側(cè)打設(shè)一圈旋噴粧或定噴粧作基坑止水帷幕，配合降水措施保證基坑開挖時的干作業(yè)環(huán)境。在止水帷幕完成后，進行基坑開挖，在圍護粧頂澆筑壓頂冠梁及第一層水平支撐。隨著基坑第一層土方開挖完成，在相鄰圍護粧之間固定預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板，在所述的預(yù)應(yīng)力板內(nèi)側(cè)布置預(yù)應(yīng)力鋼筋，對粧后土體壓力有抵抗作用。繼續(xù)開挖土方至預(yù)埋件處，在十字型粧上通過接駁器或預(yù)埋件連接澆筑腰梁和第二層水平支撐。繼續(xù)開挖基坑，安裝預(yù)應(yīng)力板及澆筑下一層腰梁和水平支撐，按照上面的方法直至基坑開挖完成，整體澆筑基坑底板，最后現(xiàn)澆內(nèi)襯邊墻，內(nèi)襯邊墻同預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板形成疊合墻，與十字型粧、壓頂冠梁、腰梁和預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板形成建筑物主體結(jié)構(gòu)地下空間的外墻。
[0012]利用所述的十字型圍護粧進行主體結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1.預(yù)制十字型粧和帶肋預(yù)應(yīng)力板；
[0014]預(yù)制十字型粧的過程如下:
[0015]制作十字型粧的模板，綁扎鋼筋籠，做好預(yù)埋件，在模板的中間用模具預(yù)留注漿孔，澆灌混凝土粧身，養(yǎng)護至設(shè)計拆模強度，然后拆除模板；
[0016]預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板的過程如下:
[0017]制作帶肋預(yù)應(yīng)力板的模板，綁扎鋼筋籠，張拉預(yù)應(yīng)力筋，澆灌混凝土，養(yǎng)護至設(shè)計強度，拆除模板；
[0018]步驟2.利用預(yù)制的十字型粧和預(yù)應(yīng)力板進行如下施工；
[0019]a)按照設(shè)計要求在放線定位圍護粧及豎向支撐立柱粧的粧位；
[0020]b)視地層情況，如若壓粧困難，可利用鉆機在粧位中心打設(shè)一個圓形鉆孔作為引孔，保證預(yù)制粧順利壓入，并能提高垂直度，如若壓粧較易，可直接進行下一步；
[0021]c)利用壓粧機將預(yù)制十字型粧分段壓入土層中，同時將豎向支撐立柱粧也壓入土層中；
[0022]d)由十字型粧形成的圍護粧施工完成后，通過十字型粧注漿孔向粧底注漿，加固地層，增加粧的穩(wěn)定性；
[0023]e)在基坑外施工旋噴粧，形成一道有效的止水帷幕；且配合降水措施保證基坑開挖時的干作業(yè)環(huán)境；
[0024]f)開挖基坑內(nèi)土方至十字型粧粧頂高度，平整基坑地層；
[0025]g)在圍護粧頂支設(shè)模板或制作土模，澆筑壓頂冠梁，并同時澆筑水平支撐，水平支撐與壓頂冠梁澆筑在一起，中間同豎向支撐立柱粧連接；
[0026]h)待澆筑的壓頂冠梁和水平支撐達(dá)到設(shè)計強度后，拆除模板；
[0027]i)繼續(xù)向下開挖基坑，在相鄰圍護粧之間通過螺栓連接預(yù)埋件固定預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板；
[0028]j)繼續(xù)開挖基坑至十字型粧預(yù)埋接構(gòu)件處，制作腰梁和第二道水平支撐的模板，綁扎鋼筋，澆筑腰梁和第二道水平支撐；
[0029]k)待澆筑的腰梁和水平支撐達(dá)到設(shè)計強度后，拆除模板，繼續(xù)向下開挖基坑；
[0030]I)繼續(xù)向下開挖土方，重復(fù)步驟i)?k)，直至開挖至基坑設(shè)計高度。
[0031]m)鋪設(shè)基底墊層，制作底板模板，綁扎鋼筋，澆筑基礎(chǔ)底板；
[0032]η)支設(shè)內(nèi)襯邊墻模板，從下而上現(xiàn)澆內(nèi)襯邊墻，下部與基礎(chǔ)底板連接，現(xiàn)澆邊墻與預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板相疊合，主要起防水和平整外表面的作用。
[0033]ο)施工建筑物主體結(jié)構(gòu)地下空間其他內(nèi)部組成構(gòu)件，形成基坑圍護體系、支撐體系兼做建筑物主體結(jié)構(gòu)的地下空間體，施工完畢。
[0034]所述的步驟2(c)中的分段壓入是指每個十字型粧包括多段，壓完一段十字型粧，再進行下一段十字型粧的壓入，十字型粧之間通過栓接、焊接或法蘭盤連接。
[0035]本發(fā)明的有益效果如下:
[0036]通過采用預(yù)制構(gòu)件，使得施工速度和施工精度得到了提升，并且預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量可以保證，不會有空心粧、斷粧或夾泥等現(xiàn)象。
[0037]通過施作“引孔”可以使預(yù)制粧更容易入土，并能避免發(fā)生偏斜，保證成粧的垂直度，更利于后期作為建筑物主體結(jié)構(gòu)承受豎向荷載；可以通過中間的注漿孔注漿加固粧底部持力層，提高粧的穩(wěn)定性以及粧底地層的承載力。
[0038]通過十字型預(yù)制粧承受基坑土壓力，水平支撐提供水平力控制基坑變形，豎向支撐保證水平支撐穩(wěn)定性，三者有機結(jié)合共同形成基坑的支護體系，采用逆作法施工，施工環(huán)境好，節(jié)省工期。
[0039]通過現(xiàn)澆內(nèi)襯邊墻，實現(xiàn)同預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板疊合，與圍護粧共同形成建筑物地下空間的外墻，提高了建筑物外墻的穩(wěn)定性。
[0040]利用建筑物主體結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件兼做基坑開挖時的水平支撐，與傳統(tǒng)水平支撐相比其支撐剛度更大，可以有效的控制基坑側(cè)壁的水平變形，有利于保護周邊建(構(gòu))筑物，適合在基坑周圍環(huán)境對變形要求嚴(yán)格的情況下使用。
[0041]通過本方法使得基坑支護體系最終形成建筑物地下空間的主體結(jié)構(gòu)，十字型預(yù)制粧、疊合墻形成建筑物地下空間的外墻，水平支撐和豎向支撐形成建筑物地下空間的梁、柱構(gòu)件，大大節(jié)省了建筑材料，避免了傳統(tǒng)臨時水平支撐和豎向支撐的拆除工作，不會由于拆除而產(chǎn)生的大量建筑垃圾。
【附圖說明】
[0042]圖1為十字型粧的截面圖；
[0043]圖2為十字型粧的側(cè)面圖；
[0044]圖3為預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板的前視圖；
[0045]圖4為預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板的俯視圖；
[0046]圖5為圍護結(jié)構(gòu)壓頂冠梁處橫截面圖；
[0047]圖6為圍護結(jié)構(gòu)帶肋預(yù)應(yīng)力板處橫截面圖；
[0048]圖7為圍護結(jié)構(gòu)腰梁處橫截面圖；
[0049]圖8為基坑側(cè)壁(建筑物外墻)立面圖；
[0050]圖9為基坑中心線剖面圖；
[0051]圖中，I是十字型粧，2是注漿孔，3是止水帷幕，4是預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板，4-1為橫向預(yù)應(yīng)力筋，4-2為縱向預(yù)應(yīng)力筋，5是現(xiàn)澆內(nèi)襯邊墻，6是壓頂冠梁，7是腰梁，8是水平支撐，9是立柱粧，10是基礎(chǔ)底板。
[0052]圖8及圖9中基礎(chǔ)底板10以下為基坑不開挖部分。
【具體實施方式】
[0053]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方法做詳細(xì)闡述:
[0054]一種十字型圍護粧，包括多個按照設(shè)定位置排列且事先預(yù)制的十字型粧1，在相鄰的粧與粧之間通過支撐構(gòu)件連接；十字型粧既是基坑的圍護結(jié)構(gòu)又是建筑物地下空間主體結(jié)構(gòu)外墻的一部分，且建筑物主體結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件兼做基坑支護的水平支撐和豎向支撐。
[0055]支撐構(gòu)件包括壓頂冠梁6、腰梁7和預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板4;壓頂冠梁、腰梁通過連接水平支撐8控制基坑變形，壓頂冠梁澆筑在相鄰十字型粧的頂部，腰梁澆筑在下方水平支撐處，預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力板固定在相鄰十字型粧之間。
[0056]十字型粧I中心有一個注漿孔2，在粧就位后進行粧底注漿，提高粧的承載力和穩(wěn)定性。
[0057]每個十字型粧I包括多段，每段在吊裝入土?xí)r通過焊接、栓接或法蘭盤連成整體。
[0058]十字型粧I的橫截面為十字型，內(nèi)有與相關(guān)構(gòu)件連接用的預(yù)埋件。