專利名稱：大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆作施工方法，特別涉及一種大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法。
技術(shù)背景逆作法是地下結(jié)構(gòu)被剛性柱或樁支撐，從上向下挖土并交互施工完成地下結(jié)構(gòu)的施 工方法。可以提高擋土支護的安全性，縮短整體工期，減少對周邊地區(qū)建筑物的影響。 因此，采用逆作法施工的工程不斷增加，工程規(guī)模也由當初的中小工程逐漸向大型工程 擴展。目前，大型地下構(gòu)筑物外壁的施工通常采用沉井法，第一步在地面上外壁的預定 位置制作第一段外壁，上述第一段外壁的上表面上外露有預留鋼筋；第二步在上述第 一段外壁內(nèi)取土，直到上述第一段外壁的上表面沉降到與地面相平；第三步在上述第 一段外壁的上表面上制作第二段外壁，首先在第一段外壁上表面上的外露預留鋼筋上繼 續(xù)固接鋼筋后澆筑混凝土，新做的第二段外壁和原來的第一段外壁形成一體；第四步-重復第二步至第三步直到上述第一段外壁的下表面沉降到設(shè)計標高；第五步封底。上 述^井法的缺點是(一)外壁的沉降不好控制，地下構(gòu)筑物的位置易偏斜，垂直度偏 差較大，影響地下構(gòu)筑物的位置精度；(二)不能適用所有的地質(zhì)情況，例如存在巖 石層的地質(zhì)，由于地質(zhì)情況比較復雜，外壁外側(cè)的摩擦力大，不能完成外壁的沉降；(三) 制作外壁時需要內(nèi)外側(cè)同時支設(shè)模板，工作量大。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工 方法，該施工方法能夠比較容易地控制外壁的沉降，易于保證大型地下構(gòu)筑物的位置精 度和施工質(zhì)量，能夠適宜摩擦系數(shù)較大的土質(zhì)。'本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種大型地下構(gòu)筑 物外壁逆作施工方法，包括以下步驟(一) 支撐樁施工；(二) 第一段取土，形成第一段外壁的基坑，在外壁處沿所述基坑底面向下挖出防 沉溝槽，所述防沉溝槽的上口寬度比下口寬度大，防沉溝槽的下口寬度與外壁的厚度相 等；(三) 綁扎所述第一段外壁及環(huán)梁鋼筋，所述環(huán)梁鋼筋分別與所述第一段外壁的鋼 筋和所述支撐樁的鋼筋固定連接；(四) 在所述防沉溝槽內(nèi)回填砂子并壓實，使砂子的表面在外壁處形成內(nèi)高外低的坡面，所述坡面的最高點與所述基坑的坑底相平，在所述坡面上鋪設(shè)分隔墊層；在支模 板處的砂子表面水平鋪設(shè)模板支撐墊層；放線確定外壁的內(nèi)側(cè)位置；
(五) 支設(shè)所述第一段外壁內(nèi)側(cè)的模板；支設(shè)所述環(huán)梁的模板；
(六) 在步驟(五)中所述的模板內(nèi)澆筑砼，所述第一段外壁、環(huán)梁和支撐樁形成
一體；
(七) 第二段取土，重復步驟(二)；并在第一段外壁模板底部做支撐架；在所述 第一段外壁的底面上沿周向封閉固接遇水膨脹膠條；
(八) 綁扎第二段外壁的鋼筋；
(九) 重復步驟(四)；
(十)支設(shè)第二段外壁內(nèi)側(cè)的模板，模板的上部支設(shè)有環(huán)形澆口，澆口的立面呈牛
腿形；
(十一)在步驟(十)中所述的模板內(nèi)澆筑砼，直至澆口內(nèi)砼表面的高度為第二段 外壁頂面的標高加第二段外壁的收縮余量；
(十二)重復(七) (十一)，直到最后一段外壁的底面達到設(shè)計標高。 所述步驟(二)中的取土方法為所述基坑周邊的底面挖至坑底標高，所述基坑中 間的標高挖至大于所述坑底標高。
所述步驟(五)中所述的第一段外壁模板待所述步驟(九)完成后拆除直接下放作 為所述步驟(十)中的所述第二段外壁內(nèi)側(cè)的模板。 所述模板為定型鋼模板。 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是
(一) 外壁外側(cè)直接以土壁為模，僅須支設(shè)外壁內(nèi)側(cè)模板，減少模板支設(shè)量，節(jié)省 費用，加快施工進度。
(二) 地下構(gòu)筑物中心位置及垂直度宜控制，保證施工質(zhì)量。
(三) 每段外壁澆筑完混凝土，待混凝土終凝后即可進行基坑內(nèi)土方開挖，減少因 混凝土養(yǎng)護而占用的時間，.能最大限度的縮短工期。
(四) 對附近建設(shè)物基本無影響。
(五) 采用定型鋼模板，可提高澆搗混凝土工效，保證了混凝土成型質(zhì)量，避免了 由于結(jié)構(gòu)滲、漏而返工修補所造成的延誤工期及其經(jīng)濟損失，另外，其對客戶在使用功 能效果及對當前以質(zhì)量求生存的施工企業(yè)而言，也取得了良好的社會效益。
(六) 本發(fā)明適用于地質(zhì)條件較為復雜、按常規(guī)沉井施工方法存在較大風險的地下 構(gòu)筑物。如旋流沉淀池、泵站等埋深較大構(gòu)筑物。
綜上所述本發(fā)明采用人工灌注樁作為支撐樁，樁頂設(shè)支撐環(huán)梁，環(huán)梁與外壁澆筑 成整體，外壁外側(cè)無任何支護結(jié)構(gòu)的樁承懸掛逆作法施工外壁；采用在施工縫處加裝遇 水膨脹膠條及外壁內(nèi)側(cè)留存假牛腿的雙重防滲漏技術(shù)，能降低施工難度，加快施工進度，確保施工質(zhì)量；基坑內(nèi)土方開挖成孤島式，澆筑完上一段外壁后即可進行孤島部土方開 挖，無需混凝土養(yǎng)護的間歇時間；采用定型鋼模板的快速倒模技術(shù)，待下一段外壁鋼筋 綁扎完后直接將上段外壁模板順下安裝即可。通過實踐證明樁承懸掛能夠保證安全施工；雙重防滲漏保障了外壁內(nèi)無滲漏，快 速倒模技術(shù)加快了工程進度，定型鋼模板的運用保證了混凝土的外觀質(zhì)量，取得了很好 的效果。


圖1是本發(fā)明土方開挖的示意圖；圖2是本發(fā)明支模的示意圖；圖3是本發(fā)明防沉的示意圖；圖4是本發(fā)明防滲的示意圖。圖中1-1、上段外壁，1-2、下段外壁，2、基坑，3、 土方，4、防沉溝槽，5、澆 口， 6、遇水膨脹條，7、模板，8、支撐墊層，9、砂子，10、牛腿形余量混凝土。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下以某水處理系統(tǒng)中施工的旋流沉淀池為例，由于該工程所處的地基承載力很高， 土的摩擦系數(shù)較大，旋流沉淀池外壁穿過碎石層進一步加大了外壁和周圍土體的摩擦 力，采用以往的沉井施工方法存在一定的風險。因此，采用本發(fā)明提供的一種大型地 下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法來施工上述旋流沉淀池的外壁。施工工藝流程如下①施工準備—②測放樁位—③支撐樁施工一 放線一⑤第一段取土一⑥清理土 壁一⑦綁扎鋼筋一⑧回填砂子、墊層施工、放線一⑨支設(shè)模板一⑩澆筑砼一重復⑤— ⑩直至施工至池底。主要步驟(一) 支撐樁施工；(二) 請參見圖l，第一段取土，形成第一段外肆的基坑2，在外壁處沿基坑2底面 向下挖出防沉溝槽4，防沉溝槽4的上口寬度比下口寬度大，防沉溝槽4的下口寬度與外 壁的厚度相等；(三) 綁扎第一段外壁及環(huán)梁鋼筋，環(huán)梁鋼筋分別與第一段外壁的鋼筋和支撐樁的 鋼筋固定連接；(四) 請參見圖2 圖3，在防沉溝槽4內(nèi)回填砂子9并壓實，使砂子9的表面在外 壁處形成內(nèi)高外低的坡面，坡面的最高點與基坑的坑底相平，在上述坡面上鋪設(shè)分隔墊 層；在支模板處的砂子表面水平鋪設(shè)模板支撐墊層8;放線確定外壁的內(nèi)側(cè)位置；(五) 支設(shè)第一段外壁內(nèi)側(cè)的模板；支設(shè)環(huán)梁的模板；
(六) 澆筑砼，第一段外壁、環(huán)梁和支撐樁形成一體；
(七) 第二段取土，重復步驟(二)；在第一段外壁模板底部做支撐架；在第一段 外壁的底面上沿周向封閉固接遇水膨脹膠條6;
(八) 綁扎第二段外壁的鋼筋；
(九) 重復步驟(四)
(十)請參見圖2，支設(shè)第二段外壁內(nèi)側(cè)的模板7，模板7的上端支設(shè)有環(huán)形澆口 5， 澆口5的立面呈牛腿形；
.(十一)澆筑砼，直至澆口內(nèi)砼表面的高度為第二段外壁頂面的標高加第二段外壁 的收縮余量；
(十二)重復(七) (十一)，直到最后一段外壁的底面達到設(shè)計標高。 本發(fā)明的主要技術(shù)措施及創(chuàng)新點-
一、 采用樁承懸掛法施工外壁
本發(fā)明首先沿旋流沉淀池外壁的設(shè)計位置外側(cè)環(huán)狀均布施放樁位，進行人工挖孔灌 注樁施工，樁頂部設(shè)置環(huán)梁，環(huán)梁與上述外壁澆筑成整體，依靠環(huán)梁將外壁的重量傳遞 至樁上。即采用樁承懸掛法施工外壁，此技術(shù)的優(yōu)點在于能夠保證外壁不出現(xiàn)大的沉降， 保證安全施工，同時方便控制地下構(gòu)筑物的位置，地下構(gòu)筑物的垂直度容易保證，能夠 保證地下構(gòu)筑物的位置精度?，F(xiàn)場施工完最上段外壁后沿該外壁內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置六個沉降 觀測點，每半月觀測一次，至外井壁施工完畢，累計觀測沉降量最大點不超過3mm，證 明此施工方法較為成功。
二、 土方施工采用孤島式施工
請參見圖1 圖2，本發(fā)明由于土方量較大，支撐樁施工完成后進行第一段外壁施工， 在本實施例中，基坑內(nèi)可采用一臺反鏟挖土機挖土，采用兩臺汽車吊吊土，基坑內(nèi)挖成 中間高周邊低的孤島形式，以便于支模，外壁預留20cm寬的土方3由人工挖除。
第一段土方開挖時，在地面上撒出外壁輪廓線，預留20cm寬的土方3人工挖除以保 證其外壁的圓度，保證外壁位置的準確，其垂直度使用線錘進行控制。其下部每段的圓 度和垂直度均使用線錘進行控制，從已施工完的上段外壁內(nèi)往下吊線錘，用鋼尺進行測 量。在每段外壁鋼筋接頭部位外壁土方向外挖出500mm寬，100mm深的環(huán)形槽以滿足焊接 卡具施工。
三、 采用電渣壓力焊機施工鋼筋
a) -鋼筋制作鋼筋全部在現(xiàn)場臨設(shè)場地內(nèi)集中加工制作，按規(guī)格、類別進行堆放， 然后利用塔吊直接吊運到作業(yè)面就位綁扎。
b) 鋼筋綁扎:鋼筋施工時，其豎向鋼筋綁扎按軸線位置及外壁寬度設(shè)置鋼筋固定支 架定位，以保證其位置準確。為加快施工進度，外壁的水平鋼筋采用綁扎搭接，接頭百
6分率不大于50%;上下段外壁的鋼筋采用電渣壓力焊連接。
C)為了保證鋼筋位置準確，外壁預留的鋼筋在施工縫的下面沿預留鋼筋高度至少須綁扎兩道水平分布鋼筋以固定立筋位置。
四、 采用定型鋼模板
a) 模板的選擇因外壁模板固定僅靠后部支頂，故采用本身剛度較大的定型鋼模板。在本實施例中，定型鋼模板的規(guī)格為3600mm(高)X1484mra，鋼模板使用5mm厚鋼板，加勁板80X10mm，后面四道100槽鋼背楞。澆口 (在本實施例中稱假牛腿)部位采用膠合板支模，內(nèi)楞采用50X100mm的木方，外楞采用》48X3. 5mm的鋼管，膠合板模板在支設(shè)前，按圖紙設(shè)計的尺寸進行配模設(shè)計。并將模板進行編號，按設(shè)計的模板尺寸進行加工制作，然后按配板圖進行支設(shè)。
b) 模板施工技術(shù)措施:模板使用前要涂刷脫模劑，定型鋼模板必須落在經(jīng)平整夯實的地面上，在相連模板之間粘貼海綿條，以防止漏漿。
模板的平整度、垂直度是模板控制的重點，使用線錘進行控制，在本實施例中最大垂直度每段控制在5rara以內(nèi)，整個外壁的垂直度控制在20mm以內(nèi)。外壁直徑控制使用50m鋼巻尺測量，在每段外壁內(nèi)側(cè)上用墨線標出八個對稱的方向線，支完模后使用鋼尺測量，發(fā)現(xiàn)偏差及時進行調(diào)整。
五、 采用假牛腿式環(huán)形澆口施工混凝土
a) 混凝土澆筑請參見圖2，混凝土采用懸臂泵車澆筑，混凝土自每段模板上部支設(shè)的立面為牛腿形的環(huán)形澆口處灌入，分層澆灌?；炷寥肽Ｌ?，每處配備2臺插入式振搗器，振搗是快插慢拔，振搗工注意掐棒，振搗棒插入的深度為進入下層混凝土 5cm。使用鉤竿將振動棒送到井外壁處進行振搗。
分層澆灌時，采用二次振搗的工藝，排除混凝土內(nèi)部多余的水分和氣泡，以提高混凝土的密實度。在混凝土澆灌完畢后，對混凝土表面進行拍打振實，除去表面浮漿，實行二次抹面，減少混凝土表面骨料沉降收縮裂縫
b) 混凝土的養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護采用不拆除模板，依靠混凝土內(nèi)部水分自行養(yǎng)護。
六、 快速倒模技術(shù)的應(yīng)用
請參見圖2，上段外壁1-1混凝土澆筑完一天后即可拆除模板支撐，同時進行基坑內(nèi)孤島上的土方開挖，但模板后部的槽鋼備楞不拆除，待土方開挖至模板底部露出外壁豎向鋼筋時，在鋼筋上均布焊接若干鋼筋三腳架托住鋼模板底部，待下一段土方開挖完且該段外壁鋼筋綁扎完后再進行拆除模板，利用塔吊配合直接將上段外壁模板垂直順下清理安裝即可。無須將模板運至基坑外，每段外壁可節(jié)省兩天時間。如外壁分八段施工，相當于總工期提前16天，節(jié)省了大量的人力、物力。
七、 施工縫的防滲漏技術(shù)
逆作法施工時，存在水平施工縫的留設(shè)及防水、每段外壁底部的防沉處理及新舊混凝
7土接茬處混凝土的抗?jié)B漏等一系列問題，這些問題如處理不當，會造成質(zhì)量隱患，影響工程進度和工程整體質(zhì)量，為解決施工難題，采用如下措施。a)外壁的防沉措施
外壁逆做法施工時，上下段鋼筋的連接采用電渣壓力焊。請參見圖1 圖4，在本實施例中，在上段外壁l-l施工時沿基坑周邊開挖上口為(壁寬+200)mra寬，下口同壁寬，深500mm的防沉溝槽4，回填砂子9，并在模板底部處鋪設(shè)lOOram厚C10素混凝土制成的墊層8支設(shè)模板7用，放線以確定外壁的內(nèi)側(cè)位置；使砂子的表面在外壁處形成內(nèi)高外低的坡面，坡面的最高點與基坑2的坑底相平，在上述坡面上鋪設(shè)分隔墊層，用以將沙子和混凝土隔開；上述坡面的設(shè)置使外壁底面形成內(nèi)高外低的坡面，便于下一段外壁混凝土的灌注，同時便于上下兩段外壁外壁l-l、 l-2的接合。b)外壁周向水平施工縫的處理
請參見圖4，在外壁逆做法施工時，上下兩段外壁1-1、 l-2的混凝土由于時間的關(guān)系，留有一條水平施工縫，施工縫的防水是關(guān)鍵所在，在施工縫的處理上采用遇水膨脹膠條6，用鋼釘將其固定在上段外壁1-1的底部。此方法便于排除空氣，有利于外壁墻趾混凝土的密實。在下段外壁1-2混凝土澆筑時，為確保施工縫外壁墻趾混凝土的密實，減小由于混凝土在硬結(jié)過程中干縮，可能在新舊混凝土接合部位出現(xiàn)環(huán)狀裂縫，造成外壁滲水漏水，采取牛腿形澆口澆筑混凝土，施工完成后澆口內(nèi)留存的牛腿形余量混凝土10因其不影響地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)和使用功能，不對其進行鑿除，既能節(jié)省大量的人、物力，加快工程進度，又可以作為施工縫抗?jié)B的后備保證措施。
盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法，其特征在于，包括以下步驟(一)支撐樁施工；(二)第一段取土，形成第一段外壁的基坑，在外壁處沿所述基坑底面向下挖出防沉溝槽，所述防沉溝槽的上口寬度比下口寬度大，防沉溝槽的下口寬度與外壁的厚度相等；(三)綁扎所述第一段外壁及環(huán)梁鋼筋，所述環(huán)梁鋼筋分別與所述第一段外壁的鋼筋和所述支撐樁的鋼筋固定連接；(四)在所述防沉溝槽內(nèi)回填砂子并壓實，使砂子的表面在外壁處形成內(nèi)高外低的坡面，所述坡面的最高點與所述基坑的坑底相平，在所述坡面上鋪設(shè)分隔墊層；在支模板處的砂子表面水平鋪設(shè)模板支撐墊層；放線確定外壁的內(nèi)側(cè)位置；(五)支設(shè)所述第一段外壁內(nèi)側(cè)的模板；支設(shè)所述環(huán)梁的模板；(六)在步驟(五)中所述的模板內(nèi)澆筑砼，所述第一段外壁、環(huán)梁和支撐樁形成一體；(七)第二段取土，重復步驟(二)；并在第一段外壁模板底部做支撐架；在所述第一段外壁的底面上沿周向封閉固接遇水膨脹膠條；(八)綁扎第二段外壁的鋼筋；(九)重復步驟(四)；(十)支設(shè)第二段外壁內(nèi)側(cè)的模板，模板的上部支設(shè)有環(huán)形澆口，澆口的立面呈牛腿形；(十一)在步驟(十)中所述的模板內(nèi)澆筑砼，直至澆口內(nèi)砼表面的高度為第二段外壁頂面的標高加第二段外壁的收縮余量；(十二)重復(七)～(十一)，直到最后一段外壁的底面達到設(shè)計標高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法，其特征在于，所述步 驟(二)中的取土方法為所述基坑周邊的底面挖至坑底標高，所述基坑中間的標高挖 至大于所述坑底標高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法，其特征在于，所 述步驟(五)中所述的第一段外壁模板待所述步驟(九)完成后拆除直接下放作為所述 步驟(十)中的所述第二段外壁內(nèi)側(cè)的模板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法，其特征在于，所述模 板為定型鋼模板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型地下構(gòu)筑物外壁逆作施工方法，包括以下步驟支撐樁施工；取土；綁扎第一段外壁及環(huán)梁鋼筋，所述環(huán)梁鋼筋分別與所述第一段外壁的鋼筋和所述支撐樁的鋼筋固定連接；支模板；澆筑砼，所述第一段外壁、環(huán)梁和支撐樁形成一體；重復取土、綁扎鋼筋、支模板、澆筑砼，直到最后一段外壁的底面達到設(shè)計標高。本發(fā)明采用樁承懸掛技術(shù)保證了安全施工；采用雙重防滲漏技術(shù)保障了外壁內(nèi)無滲漏，采用快速倒模技術(shù)加快了工程進度，定型鋼模板的運用保證了混凝土的外觀質(zhì)量，取得了很好的效果。
文檔編號E02D29/055GK101672041SQ20091007049
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者健 張, 進 秦 申請人:天津二十冶建設(shè)有限公司