專利名稱：盆式開挖逆作法施工方法
技術領域：
本發明涉及土木建筑行業的地下結構盆式開挖逆作法施工方法。
背景技術：
20世紀80年代所興起的逆作法就是在四周的圍護即地下連續墻做好后，向下挖掘一段土方，然后采用假牛腿法對該段進行混凝土結構的澆筑，再依次向下進行，直至底部的施工方法。在自上而下的施工過程中，由于土面平緩，結構下的土面標高一般和結構梁板底面是一致的，即利用土胎膜的方式施工各層結構，無需支設排架支撐。
這種傳統的施工方法一般多用于房屋建筑，地下室層高一般不高，基坑面積較小，一般在6000m2左右，進行施工時，首先要按照建筑物首層的結構布置特點來進行施工洞口的布置，一般洞口較小，數量也較少，這就導致了洞口之間的距離較大，約為60～70m，因此施工過程中地下土方的挖掘量較大，二次駁運工程量也較大，工程進度緩慢。而且這種開挖結構不利于自然通風，一般情況下，需要使用多個排風機，并要架設專用的通風系統，這就更加減少了有限的施工面積，不僅浪費了成本，而且給整個施工過程帶來很大的不便。
所以對于基坑面積較大，深度較深，且對變形控制及結構質量要求高，層高變化大、出土速度要求快、施工進度要求緊的工程來說，傳統的逆作法施工工藝不能適用。
發明內容
本發明的目的是針對現有的逆作法施工方法中的不足，提供一種盆式開挖逆作法施工方法，這種施工方法克服了現有施工技術的不足，比較適合于基坑面積大，深度較深的大型建筑工程，尤其適合大型廣場的施工，由于施工方便，節省人力物力，提高了工程的進度，縮短了工期。
本發明所提供的盆式開挖逆作法施工方法，其基本步驟如下a.在需要施工的場地四周設置圍護結構和圍檁，并設置好鋼立柱；b.第一次土方開挖從圍護結構邊緣開始第一次土方明挖，挖出一盆式結構，在土層面上鋪設墊層，然后澆筑地下一層頂層結構混凝土，并在頂層結構面上留出挖土的洞口，其中盆頂墊層面與地下一層頂層結構板底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，盆邊與圍護結構之間留有8～10m寬的土體，從盆頂至盆底按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，盆高為3.3m；
c.第二次土方開挖根據設計的地下一層頂層結構面上的留洞位置，進行第二次土方暗挖，開挖出盆式結構，在土層面上鋪設墊層，然后澆筑地下二層頂層結構混凝土，并留出取土洞口，其中盆頂墊層面與地下二層頂層結構板底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，盆邊與圍護結構之間留8～10m寬的土體，從盆頂至盆底按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，盆高為3.3m；d.有3～4層地下室結構的按照步驟c的方法依次進行施工，澆筑地下三層頂層結構板和地下四層頂層結構板；e.最后一次土方開挖最后一次土方開挖將到達基坑底部，分為兩個部分進行圍護結構周邊6～10m范圍和基坑中部底板范圍，先開挖基坑底部底板范圍，挖至基坑底部后，澆搗混凝土，這時圍護結構周邊6～10m范圍的邊坡留土，并形成1∶2的坡度，待已完成的基坑中部底板范圍底板混凝土澆搗完畢且達到設計強度的80％后再對圍護結構周邊6～10m范圍進行抽條開挖，并且開挖一部分土方隨即澆筑該部分的結構混凝土。
抽條開挖即將上述的圍護結構周邊6～10m范圍的土方分數個挖土點間隔進行開挖，采取平面分塊的措施，在開挖部位與未開挖部位之間留設臨時邊坡，原則是后一施工段土方開挖應在前一施工段結構施工時開始，以此形成交叉流水，并分塊澆搗基礎底板，每個挖土點之間的間距為20m。
由于采用了上述技術方案，本發明有如下的優點1、由于采用盆式開挖，結構采用排架支撐模板體系，每次土方開挖的盆底標高(開挖到基底除外)和盆頂標高都在設計每層允許最低標高的工況下進行，且是根據樓板的底標高及市場上排架規格來設定的，即是盆頂墊層面和板底之間的高度正好滿足一根排架立管的高度，確保結構質量。采用盆式開挖一方面可以減小基坑連續墻的變形，保證基坑安全；另一方面可以增加第一次明挖土方量，從而降低土方開挖成本。
2、立柱均采用一柱一樁的方式，即結構永久柱和臨時柱合為一，永久柱施工時直接采用鋼格構柱外包混凝土的方式，施工簡便，成本較易控制。
3、在控制最后一層圍護結構變形方面，周邊留土后做，待先做底板達到設計強度后，按照抽條的方式施工剩余底板，這樣免去在常規工藝下的設置臨時斜撐的方法。
圖1為盆式開挖逆作法施工圖
具體實施例方式
下面結合圖1詳細說明本發明的一個具體實施例某工程，其基坑面積大，達40000m2，深度達12.6m，且涉及微承壓水層，周邊環境條件復雜，為控制基坑變形以及增加明挖工作量，采用盆式開挖的逆作法施工方法，本方法的具體施工步驟如下1.在需要施工的場地四周設置圍護結構1和圍檁2，并設置好鋼立柱3；2.第一次土方開挖從圍護結構1邊緣開始第一次土方明挖，且為了減少基坑開挖對周邊環境的影響，采取卸載開挖的方式，挖出一盆式結構4，盆頂5標高為-5.00m，盆底6標高-7.50m，然后在盆式結構4土層面上鋪設墊層，墊層為碎石和混凝土，厚度約為30cm，盆頂5墊層面與地下一層頂層結構板8底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，這樣可以直接搭設排架，排架立桿為統長無接頭，減少了人工，降低費用。盆邊9與圍護結構1之間留10m寬的土體，可以避免圍護結構1的變形，從盆頂5至盆底6按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，每一階的寬度和高度應確保樓板的結構標高，并利于排架搭設。盆底6墊層面與地下一層頂層結構板8底板之間的距離也即盆高為3.3m，當盆高為3.3m時，不僅可以控制地下連續墻的變形，保證結構的質量，而且利于排架的搭設，減少下面的施工步驟中的施工工作量。第一次挖土工程結束后，搭設排架，對地下一層頂層結構板8進行混凝土澆筑，并在地下一層頂層結構板8面上留出挖土的洞口。洞口面積約為600～700m2，且洞與洞之間的間距為20m。
3.第二次土方開挖根據設計的地下一層頂層結構面上的留洞位置，進行第二次土方暗挖，開挖出盆式結構10，其中盆頂11標高-10.00m，盆底12標高-13.00m，盆頂11墊層面與地下二層頂層結構板13底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，盆邊14與圍護結構1之間留10m寬的土體，從盆頂11至盆底12按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，每一階的寬度和高度應確保樓板的結構標高，盆底12與地下二層頂層結構板13底之間的距離也即盆高為3.3m。第二次挖土工程結束后，搭設排架，對地下二層頂層結構板13進行混凝土澆筑，并留出取土洞口。
4.有3～4層地下室結構的按照步驟3的方法依次進行施工，澆筑地下三層頂層結構板和地下四層頂層結構板。由于本實施例只有二層地下室結構，直接進入下一步的施工。
5.最后一次土方開挖最后一次土方開挖將到達基坑底部，土方開挖一般分為兩個部分，即變形控制要求較高的圍護結構1周邊10m范圍15和基坑中部底板范圍16，其中第三次土方開挖盆頂標高-12.00m，盆底標高為基底標高開挖也分兩次進行，先進行基坑底部底板范圍16的土方開挖，挖至基坑底部后，澆搗混凝土，這時圍護結構1周邊10m范圍15的邊坡留土，并形成1∶2的坡度。待已完成的基坑中部底板范圍16底板混凝土澆搗完畢且達到設計強度的80％后再對圍護結構1周邊10m范圍15進行抽條開挖，按照一定的寬度間隔開挖土方，并做到開挖一部份土方隨即澆筑該部分的結構混凝土。
抽條開挖即將上述圍護結構1周邊10m范圍15的土方采取抽條開挖的方式，待基坑中部底板范圍16達到一定強度后，分五個挖土點按20m左右距離間隔開挖邊坡土方，采取平面分塊的措施，在開挖部位與未開挖部位之間留設臨時邊坡，原則是后一施工段土方開挖應在前一施工段結構施工時開始，以此形成交叉流水，并分塊澆搗基礎底板。每塊底板土方開挖至墊層完必須在24小時內完成，鋼筋綁扎、混凝土澆搗必須在接下來的48小時內完成，即每塊底板從土方開挖至混凝土澆搗完畢，必須在72小時以內。
采用本發明所提供的盆式開挖逆作法進行施工，整個工程大約可以節約成本800萬元人民幣，提高了企業的經濟效益。
權利要求
1.一種盆式開挖逆作法施工方法，其基本施工步驟如下a.在需要施工的場地四周設置圍護結構和圍檁，并設置好鋼立柱；b.第一次土方開挖從圍護結構邊緣開始第一次土方明挖，挖出一盆式結構，在土層面上鋪設墊層，然后澆筑地下一層頂層結構混凝土，并在頂層結構面上留出挖土的洞口，其中盆頂墊層面與地下一層頂層結構板底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，盆邊與圍護結構之間留有8～10m寬的土體，從盆頂至盆底按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，盆高為3.3m；c.第二次土方開挖根據設計的地下一層頂層結構面上的留洞位置，進行第二次土方暗挖，開挖出盆式結構，在土層面上鋪設墊層，然后澆筑地下二層頂層結構混凝土，并留出取土洞口，其中盆頂墊層面與地下二層頂層結構板底之間的距離與一截標準鋼管的長度相符，盆邊與圍護結構之間留8～10m寬的土體，從盆頂至盆底按1∶2的比例放成臺階狀的斜坡，盆高為3.3m；d.有3～4層地下室結構的按照步驟c的方法依次進行施工，澆筑地下三層頂層結構板和地下四層頂層結構板；e.最后一次土方開挖最后一次土方開挖將到達基坑底部，分為兩個部分進行圍護結構周邊6～10m范圍和基坑中部底板范圍，先開挖基坑底部底板范圍，挖至基坑底部后，澆搗混凝土，這時圍護結構周邊6～10m范圍的邊坡留土，并形成1∶2的坡度，待已完成的基坑中部底板范圍底板混凝土澆搗完畢且達到設計強度的80％后再對圍護結構周邊6～10m范圍進行抽條開挖，并且開挖一部分土方隨即澆筑該部分的結構混凝土。
2.根據權利要求1所述的的盆式開挖逆作法施工方法，其特征是所述的抽條開挖即將上述的圍護結構周邊6～10m范圍的土方分數個挖土點間隔進行開挖，并分塊澆搗基礎底板，每個挖土點之間的間距為20m。
全文摘要
本發明提供了一種盆式開挖逆作法施工方法，其主要的施工步驟是先在圍護結構邊緣進行明挖，挖出一盆式結構，并澆筑地下一層頂層結構混凝土，并留出取土洞口；然后進行暗挖，挖出一盆式結構，并澆筑地下二層頂層結構混凝土，并留出取土洞口；依次進行暗挖，并澆筑地下三層頂層結構板和地下四層頂層結構板；基坑底部分兩部分進行，先開挖基坑底部底板范圍，挖至基坑底部后，澆搗混凝土，然后對圍護結構周邊6～10m范圍進行抽條開挖。這種施工方法比較適合于基坑面積大，深度較深的大型建筑工程，由于施工方便，節省人力物力，提高了工程的進度，縮短了工期。
文檔編號E04B1/35GK1948633SQ20051003056
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優先權日2005年10月14日
發明者王美華, 梁其家, 季方, 吳杏弟, 宋文俊, 尤雪春 申請人:上海市第七建筑有限公司