一种地下工程中一桩多用半逆作法的方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于地下工程建设的成套结构体系做法及施工方法，是一种地下工程中一桩多用半逆作法的方法。
背景技术
地下工程建设一般是打设周边围护桩和中部支撑桩后向下开挖并施工各层支撑体系，待开挖到底施工基础底板后，再由下自上逐层凿拆除支撑，如此施工速度慢，造价高，周边变位控制难，风险大。国内外也有采用地下连续墙的全逆作法施工技术，即打设周边围护地下连续墙及中部工程桩及支撑桩后，地下工程向下开挖施工，同步的地上工程也向上施工，如此加快施工进度，但施工复杂，需特殊机械，而且造价很高。
【发明内容】
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种地下工程中一桩多用半逆作法的方法。将传统临时的地下工程各层围护支撑体系兼作今后地下工程各层楼面主梁系；将内部工程桩除承担传统的承压和抗浮作用外，又兼作围护支撑桩和今后地下工程柱子的配筋构架；周边围护可采用传统做法，也可将周边围护桩除承担围护作用外，又兼作周边工程桩(承压或抗浮)和今后地下工程外墙组成部分；如此自上而下开挖施工各层支撑体系兼各层楼面梁系，然后自下而上施工地下工程底板和各层楼板及承重柱和墙体至地面，谓之一桩多用半逆作技术。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种地下工程中一桩多用半逆作法的方法，主要包括如下步骤：
1.1、施工挡土止水水泥桩帷幕，在紧贴挡土止水水泥桩帷幕的内侧施工坑边的围护桩，施工坑内的工程桩及支撑桩；
1.2、整体浇筑围护桩的压顶梁和地下一层的支撑，该支撑兼作地下一层顶板的纵横主梁；
1.3、开挖至地下一层楼板底，整体浇筑地下二层围囹梁及地下二层的支撑，该支撑兼作地下二层楼板的纵横主梁；
1.4、开挖至地下二层楼板底，施工地下二层底板及桩承台，地下室底板通过桩承台与工程桩固定连接，桩承台及底板与围护桩采用钢筋焊接整浇连接；
1.5、施工地下二层围护桩外砌砖衬墙粉刷找平及施工外防水层，施工地下二层外墙和地下二层顶板；
1.6、施工地下一层围护桩外砌砖衬墙粉刷找平及施工外防水层，施工地下一层外墙和地下一层顶板。
本发明另一做法是将围护桩压顶梁下移，如此可减少一道支撑，节约了造价而且方便施工。具体实施视上部土质及周边环境决定：若土质好而且周边环境许可，先上部直接放坡开挖(若土质或周边环境不允许直接放坡，可采用土钉墙围护方式开挖)至压顶梁底部位置，施工围护桩的压顶梁；开挖至支撑(地下二层)底部位置，整浇施工围囹梁和支撑(地下二层)；接下同1.4、1.5和1.6。若需要利用围护桩上兼作工程桩，在1.6中同时施工传力垫梁和传力牛腿，将上部结构荷载通过传力牛腿、传力垫梁及压顶梁传给围护桩。
本发明提供了一种将围护支撑体系与地下工程楼面主梁系合用；使中部工程桩起到承压、抗浮、支撑桩及工程承压桩钢骨架的一桩四用作用；周边围护可采用传统做法，也可使围护桩起到围护、周边工程桩(承压或抗浮)及外墙组成部分的一桩三用作用；采用自上而下开挖，逐层施工楼面梁系支撑体系，然后自下而上施工基础底板，各层墙柱及楼板的半逆作法技术。如此降低工程造价，加快施工速度，而且可严格控制侧向变位，风险小，为解决旧城区停车难问题而进行地下工程建设提供了较可靠的技术方法。
本发明提供了这种地下工程中一桩多用半逆作法的整套施工技术做法：地下工程外墙与围护桩的连接做法；地下工程中部桩、柱与后浇楼板连接做法；地下工程中各层后浇楼板、次梁与已施工主梁的连接做法。
本发明完全适用二层以上地下室，有关做法同上。
本发明有益的效果是：本发明技术将支撑体系和地下室主梁系合用；将中部工程桩兼作承压、抗浮、支撑桩及今后地下室的承重柱，相比地下连续墙全逆作法，具有节约工程造价，施工方便，施工设备简单等优点。尤其随着我国进入汽车时代，为解决停车问题，必须在老城区狭窄的环境下进行地下工程施工，按传统施工方法风险很大，甚至无法实施，本发明技术正是解决此难题的有效方法。
【附图说明】
图1-图6是本发明实施例1的施工做法流程图；
图7-图12是本发明实施例2的施工做法流程图；
图13是本发明技术地下工程外墙与围护桩的连接做法示意图；
图14是本发明技术地下工程中部桩、柱与后浇楼板连接做法示意图1；
图15是图14、图16的1-1剖视图；
图16是本发明技术地下工程中部桩、柱与后浇楼板连接做法示意图2；
图17是本发明技术地下工程中各层后浇楼板、次梁与已施工主梁的连接做法示意图1；
图18是图17的A-A剖视图；
图19是本发明技术地下工程中各层后浇楼板、次梁与已施工主梁的连接做法示意图2；
图20是图19的B-B剖视图；
附图标记说明：工程桩1，围护桩2，挡土止水水泥桩帷幕3，支撑4，压顶梁5，地下室底板及承台6，支撑桩7，砖衬墙8，防水层9，地下室外墙10，地下室顶板11，围囹梁12，传力垫梁13，传力牛腿14，穿地下室外墙筋用予埋管或插筋15，围护桩与地下室外墙连接筋16，斜角配筋17，支撑桩钢构架18，柱帽放射状斜筋19，柱帽水平环箍筋20，柱帽21，予留次梁筋或予埋管穿次梁筋22，浇筑楼板时穿主梁上部筋23，支撑面予留出箍筋24，楼面次梁25。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：本方法先沿地下工程外围打围护桩及止水挡土水泥桩帷幕，这些围护桩可以是按“一桩三用”做法，也可按常规临时围护桩做法施工；中部施工工程桩，这些桩可根据结构设计情况选出部分或全部桩按一桩四用要求施工。然后根据地下工程各层楼板梁标高，自上而下逐层先施工各层纵横楼板主梁，这些梁系同时应符合支撑受力要求。开挖到底后自下而上施工基础底板，逐层施工地下工程柱、墙及楼板至地面即可。
这种地下工程中一桩多用半逆作法的方法，是将地下各层楼面主梁系与临时的围护支撑体系相结合，自地表由上而下先浇筑这些楼面梁，逐层向下开挖到底，然后由下而上施工地下工程基础底板、墙板及柱子和各层楼板的半逆作施工技术。地下工程中间的桩采用一桩四用：其一是用作承压桩；其二是用作抗浮桩；其三是用作开挖围护阶段的支撑桩；其四是用作今后地下工程的承重柱。地下工程周边的围护桩采用一桩三用：其一是用作围护桩；其二是用作地下工程周边工程桩(承压或抗浮)；其三是用作地下工程外墙结构受力组成部分，共同承担使用阶段的侧向压力。如图1～图6所示，具体主要包括如下步骤：
1.1、施工挡土止水水泥桩帷幕3，在紧贴挡土止水水泥桩帷幕3的内侧施工坑边的围护桩2，施工坑内的工程桩1及支撑桩7；
1.2、施工地下一层围护桩2的压顶梁5，做地下一层的支撑4使得压顶梁5和支撑4整浇连接，该支撑4兼作地下一层顶板的主梁；
1.3、开挖至地下一层楼板底，施工地下二层围护桩2的围囹梁12，做地下二层的支撑4，使得围囹梁12和支撑4整浇连接，该支撑4兼作地下二层楼板的主梁；
1.4、开挖至地下二层底板底，施工地下室底板及桩承台6。地下室底板及桩承台6与工程桩1固定连接，并且与围护桩2采用钢筋焊接整浇连接；
1.5、施工地下二层围护桩外砌砖衬墙粉刷找平8及施工外防水层9，施工地下二层外墙10和地下二层顶板11。
1.6、施工地下一层围护桩外砌砖衬墙粉刷找平8及施工外防水层9，施工地下一层外墙10和地下一层顶板11。
实施例2：如图7～12所示，特征是将围护桩压顶梁下移，如此可减少一道支撑，节约了造价而且方便施工。具体实施视上部土质及周边环境决定：若土质好而且周边环境许可，先上部直接放坡开挖(若土质或周边环境不允许直接放坡，可采用土钉墙围护方式开挖)至压顶梁5底部位置，施工围护桩2的压顶梁5；开挖至支撑4底部位置，整浇施工围囹梁12和支撑4；接下同1.4、1.5和1.6。若需要利用围护桩上兼作工程桩，在1.6中同时施工传力垫梁13和传力牛腿14，将上部结构荷载通过传力牛腿14、传力垫梁13及压顶梁5传给围护桩。
本发明技术有关地下工程外墙与围护桩的连接做法见附图13。地下室外墙10通过围护桩连接筋16与围护桩整浇在一起，围护桩连接筋16可采用凿出桩箍筋或在围护桩上植筋做法。地下室外墙竖向配筋15可在浇筑围囹梁12时采用予插短筋上下焊接和予留管子穿过方式配置。地下工程楼板11通过配斜角筋17，整浇钢筋砼斜角使上下地下室外墙和围囹梁形成整体。
本发明技术地下工程中部桩、柱与后浇楼板连接做法见附图14-16。此处是指用作一桩四用的桩体，其它内部工程桩及地下室柱按常规方法施工。对这些一桩四用的桩体，其做法是在基坑以下部分按工程桩要求配筋和打设，而坑底以上部分是钢构架18，基坑开挖到底后，地下室底板及地梁承台配筋穿过钢构架，浇筑底板及地梁承台，露出的钢构架18可作为该处地下室柱子的配筋骨架或配筋组成部分。若施工中钢构架有偏位，在浇筑地下室底板承台时根据该柱定位配筋柱插筋进行调节。本发明技术地下工程中柱与后浇楼板连接做法有二：其一是地下室柱子为方柱，其二是圆柱。附图14和15是方柱与后浇楼板连接做法，其要点是在施工支撑4时根据柱配筋予留部分插筋或管子，以便上下焊接或穿过这些柱筋，而在柱子的角部配筋则直接连通配置；在连接处每角配置放射状斜筋19，通过整浇倒四面棱锥柱帽21使楼板11、支撑4及上下柱连成整体。四面倒棱锥柱帽的部分水平环箍筋20采用在支撑4上予留插筋或管子穿筋做法设置。附图16和15是圆柱与后浇楼板连接做法，其做法要点与方柱同，仅将四面倒棱锥柱帽改为倒圆锥柱帽21，使上下圆柱与已施工的纵横支撑4及楼板11形成整体。
本发明技术地下工程中各层后浇楼板、次梁11与已施工主梁(兼支撑)4的连接做法有二种，一种如图17所示；先在施工支撑4时根据地下室楼板次梁分布位置予插次梁底部钢筋或予埋管22，供次梁底部钢筋焊接或穿过，然后按常规做法支模、绑扎次梁与楼板钢筋，浇筑砼形成整体楼板11。此做法特点是支撑4的高度即为楼板主梁高度。后浇楼板、次梁11与已施工主梁(兼支撑)4连接的另一种做法如图18所示；其特点是在施工支撑4时在表面将箍筋露出，然后将楼板主梁上部筋23穿过这些箍筋，其余做法同前，浇筑砼后主梁的高度为支撑高加楼板厚，如此可减少地下室楼层高度。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。