專利名稱：具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木交通建筑行業(yè)基坑工程，具體涉及一種用于其下方進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間 隧道穿越施工的基坑、具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法。
背景技術(shù)：
在城市交通建設(shè)中，往往會出現(xiàn)地面挖掘基坑結(jié)構(gòu)建成后，其下方進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間 隧道穿越施工的情況?；拥慕ㄔ煲话闵婕暗狡渌闹艿膰o(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土 地下連續(xù)墻，而通常為了確保開挖期間基坑的整體穩(wěn)定等要求，地下墻的插入比一般大于 0.7。換而言之，其下方進(jìn)行隧道穿越施工時隧道掘進(jìn)機(jī)將需要鉆透地下墻。雖然盾構(gòu)機(jī)可 以切割低標(biāo)號混凝土類的脆性材質(zhì)，但是對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則很難鉆透。以往預(yù)留地鐵區(qū)間穿越段的深基坑如復(fù)興東路隧道工程等，設(shè)計中均考慮采用特 殊幅地下墻即將穿越段地下墻設(shè)計成與預(yù)留線路正交，并在坑底下盾構(gòu)穿越區(qū)地下墻采 用玻璃纖維筋(GFRP)等強(qiáng)度替代普通鋼筋，用ClO混凝土替代原設(shè)計的C30混凝土，盾構(gòu) 機(jī)可直接切割纖維筋和低標(biāo)號混凝土，在坑底下的加固體中正常穿越。由于地鐵12號線 盾構(gòu)隧道與本工程斜交角度大、范圍長，若采用上述方案，需保證盾構(gòu)機(jī)與待穿越地下墻正 交，由此引起基坑平面范圍加大，增加動拆遷量，工程投資增加。即便如此，從既有工程實施 經(jīng)驗來看，后期盾構(gòu)切割穿越地下墻仍存在較大施工風(fēng)險。因此穿越段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮盾構(gòu)機(jī)的切削能力，采取措施減小地鐵12 號線下穿外灘通道的工程風(fēng)險，確保地鐵12號線的順利實施。針對必須確保盾構(gòu)穿越的建設(shè)條件以及穿越段的具體特點，經(jīng)過對穿越段方案廣 泛深入地討論，提出了穿越段圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型按以下原則進(jìn)行設(shè)計縮短穿越段圍護(hù)結(jié)構(gòu)插 入深度，通過技術(shù)措施確?；邮┕ぐ踩詼p少地鐵12號線的建設(shè)風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種具有超短地下墻的圍護(hù) 結(jié)構(gòu)施工方法，該具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法通過將地下墻的墻趾設(shè)于盾構(gòu)頂上 方不小于0. 5m處以使盾構(gòu)機(jī)可以從其下方穿過，并在基坑兩側(cè)每對地下墻之間設(shè)置橫向 的地下墻短墻支撐，以約束基坑開挖期間地下墻向坑內(nèi)方向的水平位移，確保后期盾構(gòu)的 順利穿越。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，該方法用于其下方進(jìn)行盾構(gòu)隧道穿越施工的基坑工程中，其特征在于該方法具有如下步驟a)根據(jù)每對待建超短地下墻的尺寸進(jìn)行成槽施工，所挖的槽段底部應(yīng)位于盾構(gòu)頂上方不小于0. 5m處;b)在步驟a)所形成的槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建一對所述的超短地下墻；
c)在步驟b)所形成超短地下墻之間再次進(jìn)行成槽施工，以構(gòu)成垂直于所述超短 地下墻的槽段，所述槽段底部與超短地下墻槽段底部平齊；d)在步驟C)所形成的槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建橫向地下墻短墻。該方法在步驟d)之后還包括有在基坑外設(shè)置型鋼水泥土攪拌樁的步驟，在完成 主體結(jié)構(gòu)施工后拔除型鋼。該方法在步驟d)之后在盾構(gòu)穿越段的坑底采用全斷面旋噴加固。所述旋噴加固所產(chǎn)生的加固體的底部與所述地下墻短墻的墻趾齊平。步驟c)中所挖設(shè)的槽段的兩端分別位于兩個超短地下墻長度方向的中心線處。本發(fā)明的優(yōu)點是可確保后期盾構(gòu)的順利穿越，與傳統(tǒng)的盾構(gòu)穿越玻璃纖維筋地 下墻相比，盾構(gòu)無需穿越地下墻，減少了工程風(fēng)險與造價。



圖1為本發(fā)明實施例穿越段圍護(hù)結(jié)構(gòu)平面圖；圖2為本發(fā)明實施例圍護(hù)結(jié)構(gòu)橫斷面圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便 于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-2所示，標(biāo)號1-10分別表示基坑1、盾構(gòu)區(qū)間段2、普通地下墻3、超短地 下墻4、地下墻短墻5、型鋼水泥土攪拌樁6、加固體7、鋼支撐8、鋼筋砼支撐9、鋼筋砼圍檁 10。如圖1-2所示，基坑1沿地表道路建設(shè)規(guī)劃挖掘而成，而盾構(gòu)區(qū)間段2穿越其下 方，根據(jù)基坑1的長寬，在基坑1兩側(cè)分布有若干地下墻，由于基坑1其他部位(如兩端部) 對本發(fā)明實施例的描述不產(chǎn)生影響，故圖1中略去，而中只保留基坑1兩側(cè)的部分地下墻結(jié) 構(gòu)。其中基坑1左右兩側(cè)地下墻平行并對稱分布，即基坑1左右兩側(cè)相對的地下墻可近似 構(gòu)成一個長方體的兩側(cè)面。為描述方便，本文中將具有上述位置關(guān)系的地下墻稱為一對地 下墻。由于隧道穿越施工的因素，基坑1兩側(cè)的地下墻分為兩種在非盾構(gòu)區(qū)間穿越段的地下墻為普通地下墻3，此處地下墻可采用正?；訃o(hù) 結(jié)構(gòu)，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員常見技術(shù)，在此不在贅述。在盾構(gòu)區(qū)間穿越段，該處基坑1兩側(cè)的地下墻為厚度Im的超短地下墻4，此處超 短指的是插入比超短，目的是減少基坑1底部以下超短地下墻4的深度，而使隧道掘進(jìn)機(jī) 順利通過，為達(dá)到此目的，超短地下墻4的墻趾應(yīng)位于后期盾構(gòu)頂上方不小于0. 5m的位置 處。在滿足此條件的基礎(chǔ)上，本實施例中預(yù)設(shè)其它工況如下超短地下墻4在坑底以下墻 體長度為4m，此時基坑深度為16m，此時超短地下墻4的插入比為0. 25。由于超短地下墻 4的坑底以下長度不足，為保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力體系的可靠性，每對超短地下墻4中間還垂直 設(shè)置有地下墻短墻5，以約束地下墻向坑內(nèi)方向的水平位移。該地下墻短墻5位于基坑1底 部以下位置處，以避免干擾以后基坑1內(nèi)的施工；而其兩端應(yīng)盡可能位于超短地下墻4的中 心處，此時超短地下墻4在地下墻短墻5端部的兩側(cè)長度相同，更易保持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，而以上描述的每對地下墻可近似構(gòu)成一個長方體的兩側(cè)面，同樣是為了達(dá)到此目的。當(dāng)每對 地下墻構(gòu)成一個長方體的兩側(cè)面，而地下墻短墻5兩端分別位于兩個超短地下墻4長度方 向的中心線處時，為最優(yōu)選的情況。在實際施工中，隨著基坑1形狀的變化，可能無法滿足 上述要求，則應(yīng)盡可能的符合上述的要求。除此之外，在地下墻之間還設(shè)置有鋼支撐8、鋼筋砼支撐9及鋼筋砼圍檁10，此為 業(yè)內(nèi)常見技術(shù)，在此不在贅述。在基坑1盾構(gòu)區(qū)間穿越段的外側(cè)，還連續(xù)設(shè)置有若干長型Φ 1000型鋼水泥土攪拌 樁6，以確保開挖期間基坑的整體穩(wěn)定及滿足基坑抗管涌等要求。為降低工程實施風(fēng)險，基 坑1盾構(gòu)穿越段坑底還采用全斷面旋噴加固以構(gòu)成加固體7，以減小坑底土體隆起位移量， 確保周邊環(huán)境的安全，加固體7底部與地下墻短墻5的墻趾齊平。以上描述了施工完成后的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以對本發(fā)明的目的及構(gòu)思進(jìn)行說明。結(jié) 合上述的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以下對于本圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法進(jìn)行詳細(xì)闡述a)首先在地面劃定待建超短地下墻4的寬度區(qū)域，如圖1中所示意的超短地下墻 4的寬度區(qū)域，超短地下墻4所包圍的區(qū)域為基坑1所在處，并在連續(xù)墻形成后需深挖基坑 1。之后開挖土體并形成超短地下墻槽段，槽段的底部應(yīng)位于之后盾構(gòu)頂上方不小于0. 5m 處。b)之后在步驟a)所形成的槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建一對超短地 下墻4，此時超短地下墻4的墻趾即滿足了位于后期盾構(gòu)頂上方不小于0. 5m的位置處的要 求。c)在步驟b)所形成超短地下墻4之間劃定待建地下墻短墻5的寬度區(qū)域。之后 開挖土體，以構(gòu)成垂直于超短地下墻4的槽段，所述槽段底部與步驟a)中槽段的底部平齊。d)在步驟C)所形成的溝槽內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建地下墻短墻5，此 過程中應(yīng)保證成型后的地下墻短墻5的頂部不高于之后基坑1底部的要求。e)如上述順序按照施工方向依次構(gòu)建每對超短地下墻4及其之間的地下墻短墻 5。f)之后在基坑1外設(shè)置型鋼水泥土攪拌樁6。g)之后基坑1盾構(gòu)穿越段的坑底采用全斷面旋噴加固以構(gòu)成加固體7，此時加固 體7的底部與所述地下墻短墻的墻趾齊平。h)深挖基坑1，基坑1盾構(gòu)穿越段需要挖至地下墻短墻5的墻趾處。i)在完成主體結(jié)構(gòu)施工后拔除型鋼水泥土攪拌樁6內(nèi)的型鋼，為盾構(gòu)穿越提供條 件。本發(fā)明方法所涉及的施工流程，包括但不限于上述的9個步驟。以上結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明目的做了詳細(xì)說明，但不應(yīng)僅僅限于以上所描述 的工況。對于坑底將來有盾構(gòu)穿越施工的基坑，均可采用本發(fā)明的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，該方法用于其下方進(jìn)行盾構(gòu)隧道穿越施工的基坑工程中，其特征在于該方法具有如下步驟a)根據(jù)每對待建超短地下墻的尺寸進(jìn)行成槽施工，所挖的槽段底部應(yīng)位于盾構(gòu)頂上方不小于0.5m處；b)在步驟a)所形成的槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建一對所述的超短地下墻；c)在步驟b)所形成超短地下墻之間再次進(jìn)行成槽施工，以構(gòu)成垂直于所述超短地下墻的槽段，所述槽段底部與超短地下墻槽段底部平齊；d)在步驟c)所形成的槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建橫向地下墻短墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于該方 法在步驟d)之后還包括有在基坑外設(shè)置型鋼水泥土攪拌樁的步驟，在完成主體結(jié)構(gòu)施工 后拔除型鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于該方 法在步驟d)之后在盾構(gòu)穿越段的坑底采用全斷面旋噴加固。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于所述 旋噴加固所產(chǎn)生的加固體的底部與所述地下墻短墻的墻趾齊平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于步驟 c)中所挖設(shè)的槽段的兩端分別位于兩個超短地下墻長度方向的中心線處。
全文摘要
本發(fā)明涉及土木交通建筑行業(yè)基坑工程，具體涉及一種用于其下方進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間隧道穿越施工的基坑、具有超短地下墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法具有如下步驟根據(jù)每對待建超短地下墻的尺寸進(jìn)行成槽施工，所挖的槽段底部應(yīng)位于盾構(gòu)頂上方不小于0.5m處；之后在上述槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建一對所述的超短地下墻；之后在超短地下墻之間再次進(jìn)行成槽施工，以構(gòu)成垂直于所述超短地下墻的槽段，槽段底部與超短地下墻槽段底部平齊；在槽段內(nèi)吊放鋼筋籠及灌注混凝土，以構(gòu)建橫向地下墻短墻，本發(fā)明的優(yōu)點是可確保后期盾構(gòu)的順利穿越，與傳統(tǒng)的盾構(gòu)穿越玻璃纖維筋地下墻相比，盾構(gòu)無需穿越地下墻，減少了工程風(fēng)險與造價。
文檔編號E02D3/12GK101824823SQ200910312920
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者馮云, 葉蓉, 唐冬梅, 奚程磊, 季應(yīng)偉, 解蕾, 陳鴻 申請人:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院