盆式开挖逆作法施工方法.pdf

本发明提供了一种盆式开挖逆作法施工方法，其主要的施工步骤是先在围护结构边缘进行明挖，挖出一盆式结构，并浇筑地下一层顶层结构混凝土，并留出取土洞口；然后进行暗挖，挖出一盆式结构，并浇筑地下二层顶层结构混凝土，并留出取土洞口；依次进行暗挖，并浇筑地下三层顶层结构板和地下四层顶层结构板；基坑底部分两部分进行，先开挖基坑底部底板范围，挖至基坑底部后，浇捣混凝土，然后对围护结构周边6～10m范围进行抽条开挖。这种施工方法比较适合于基坑面积大，深度较深的大型建筑工程，由于施工方便，节省人力物力，提高了工程的进度，缩短了工期。

1.  一种盆式开挖逆作法施工方法，其基本施工步骤如下：
a.在需要施工的场地四周设置围护结构和围檩，并设置好钢立柱；
b.第一次土方开挖：从围护结构边缘开始第一次土方明挖，挖出一盆式结构，在土层面上铺设垫层，然后浇筑地下一层顶层结构混凝土，并在顶层结构面上留出挖土的洞口，其中盆顶垫层面与地下一层顶层结构板底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，盆边与围护结构之间留有8～10m宽的土体，从盆顶至盆底按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，盆高为3.3m；
c.第二次土方开挖：根据设计的地下一层顶层结构面上的留洞位置，进行第二次土方暗挖，开挖出盆式结构，在土层面上铺设垫层，然后浇筑地下二层顶层结构混凝土，并留出取土洞口，其中盆顶垫层面与地下二层顶层结构板底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，盆边与围护结构之间留8～10m宽的土体，从盆顶至盆底按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，盆高为3.3m；
d.有3～4层地下室结构的按照步骤c的方法依次进行施工，浇筑地下三层顶层结构板和地下四层顶层结构板；
e.最后一次土方开挖：最后一次土方开挖将到达基坑底部，分为两个部分进行：围护结构周边6～10m范围和基坑中部底板范围，先开挖基坑底部底板范围，挖至基坑底部后，浇捣混凝土，这时围护结构周边6～10m范围的边坡留土，并形成1∶2的坡度，待已完成的基坑中部底板范围底板混凝土浇捣完毕且达到设计强度的80％后再对围护结构周边6～10m范围进行抽条开挖，并且开挖一部分土方随即浇筑该部分的结构混凝土。

2.  根据权利要求1所述的的盆式开挖逆作法施工方法，其特征是所述的抽条开挖即将上述的围护结构周边6～10m范围的土方分数个挖土点间隔进行开挖，并分块浇捣基础底板，每个挖土点之间的间距为20m。

盆式开挖逆作法施工方法
技术领域
本发明涉及土木建筑行业的地下结构盆式开挖逆作法施工方法。
背景技术
20世纪80年代所兴起的逆作法就是在四周的围护即地下连续墙做好后，向下挖掘一段土方，然后采用假牛腿法对该段进行混凝土结构的浇筑，再依次向下进行，直至底部的施工方法。在自上而下的施工过程中，由于土面平缓，结构下的土面标高一般和结构梁板底面是一致的，即利用土胎膜的方式施工各层结构，无需支设排架支撑。
这种传统的施工方法一般多用于房屋建筑，地下室层高一般不高，基坑面积较小，一般在6000m²左右，进行施工时，首先要按照建筑物首层的结构布置特点来进行施工洞口的布置，一般洞口较小，数量也较少，这就导致了洞口之间的距离较大，约为60～70m，因此施工过程中地下土方的挖掘量较大，二次驳运工程量也较大，工程进度缓慢。而且这种开挖结构不利于自然通风，一般情况下，需要使用多个排风机，并要架设专用的通风系统，这就更加减少了有限的施工面积，不仅浪费了成本，而且给整个施工过程带来很大的不便。
所以对于基坑面积较大，深度较深，且对变形控制及结构质量要求高，层高变化大、出土速度要求快、施工进度要求紧的工程来说，传统的逆作法施工工艺不能适用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的逆作法施工方法中的不足，提供一种盆式开挖逆作法施工方法，这种施工方法克服了现有施工技术的不足，比较适合于基坑面积大，深度较深的大型建筑工程，尤其适合大型广场的施工，由于施工方便，节省人力物力，提高了工程的进度，缩短了工期。
本发明所提供的盆式开挖逆作法施工方法，其基本步骤如下：
a.在需要施工的场地四周设置围护结构和围檩，并设置好钢立柱；
b.第一次土方开挖：从围护结构边缘开始第一次土方明挖，挖出一盆式结构，在土层面上铺设垫层，然后浇筑地下一层顶层结构混凝土，并在顶层结构面上留出挖土的洞口，其中盆顶垫层面与地下一层顶层结构板底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，盆边与围护结构之间留有8～10m宽的土体，从盆顶至盆底按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，盆高为3.3m；
c.第二次土方开挖：根据设计的地下一层顶层结构面上的留洞位置，进行第二次土方暗挖，开挖出盆式结构，在土层面上铺设垫层，然后浇筑地下二层顶层结构混凝土，并留出取土洞口，其中盆顶垫层面与地下二层顶层结构板底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，盆边与围护结构之间留8～10m宽的土体，从盆顶至盆底按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，盆高为3.3m；
d.有3～4层地下室结构的按照步骤c的方法依次进行施工，浇筑地下三层顶层结构板和地下四层顶层结构板；
e.最后一次土方开挖：最后一次土方开挖将到达基坑底部，分为两个部分进行：围护结构周边6～10m范围和基坑中部底板范围，先开挖基坑底部底板范围，挖至基坑底部后，浇捣混凝土，这时围护结构周边6～10m范围的边坡留土，并形成1∶2的坡度，待已完成的基坑中部底板范围底板混凝土浇捣完毕且达到设计强度的80％后再对围护结构周边6～10m范围进行抽条开挖，并且开挖一部分土方随即浇筑该部分的结构混凝土。
抽条开挖即将上述的围护结构周边6～10m范围的土方分数个挖土点间隔进行开挖，采取平面分块的措施，在开挖部位与未开挖部位之间留设临时边坡，原则是后一施工段土方开挖应在前一施工段结构施工时开始，以此形成交叉流水，并分块浇捣基础底板，每个挖土点之间的间距为20m。
由于采用了上述技术方案，本发明有如下的优点：
1、由于采用盆式开挖，结构采用排架支撑模板体系，每次土方开挖的盆底标高(开挖到基底除外)和盆顶标高都在设计每层允许最低标高的工况下进行，且是根据楼板的底标高及市场上排架规格来设定的，即是盆顶垫层面和板底之间的高度正好满足一根排架立管的高度，确保结构质量。采用盆式开挖一方面可以减小基坑连续墙的变形，保证基坑安全；另一方面可以增加第一次明挖土方量，从而降低土方开挖成本。
2、立柱均采用一柱一桩的方式，即结构永久柱和临时柱合为一，永久柱施工时直接采用钢格构柱外包混凝土的方式，施工简便，成本较易控制。
3、在控制最后一层围护结构变形方面，周边留土后做，待先做底板达到设计强度后，按照抽条的方式施工剩余底板，这样免去在常规工艺下的设置临时斜撑的方法。
附图说明
图1为盆式开挖逆作法施工图
具体实施方式
下面结合图1详细说明本发明的一个具体实施例：
某工程，其基坑面积大，达40000m²，深度达12.6m，且涉及微承压水层，周边环境条件复杂，为控制基坑变形以及增加明挖工作量，采用盆式开挖的逆作法施工方法，本方法的具体施工步骤如下：
1.在需要施工的场地四周设置围护结构1和围檩2，并设置好钢立柱3；
2.第一次土方开挖：从围护结构1边缘开始第一次土方明挖，且为了减少基坑开挖对周边环境的影响，采取卸载开挖的方式，挖出一盆式结构4，盆顶5标高为-5.00m，盆底6标高-7.50m，然后在盆式结构4土层面上铺设垫层，垫层为碎石和混凝土，厚度约为30cm，盆顶5垫层面与地下一层顶层结构板8底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，这样可以直接搭设排架，排架立杆为统长无接头，减少了人工，降低费用。盆边9与围护结构1之间留10m宽的土体，可以避免围护结构1的变形，从盆顶5至盆底6按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，每一阶的宽度和高度应确保楼板的结构标高，并利于排架搭设。盆底6垫层面与地下一层顶层结构板8底板之间的距离也即盆高为3.3m，当盆高为3.3m时，不仅可以控制地下连续墙的变形，保证结构的质量，而且利于排架的搭设，减少下面的施工步骤中的施工工作量。第一次挖土工程结束后，搭设排架，对地下一层顶层结构板8进行混凝土浇筑，并在地下一层顶层结构板8面上留出挖土的洞口。洞口面积约为600～700m²，且洞与洞之间的间距为20m。
3.第二次土方开挖：根据设计的地下一层顶层结构面上的留洞位置，进行第二次土方暗挖，开挖出盆式结构10，其中盆顶11标高-10.00m，盆底12标高-13.00m，盆顶11垫层面与地下二层顶层结构板13底之间的距离与一截标准钢管的长度相符，盆边14与围护结构1之间留10m宽的土体，从盆顶11至盆底12按1∶2的比例放成台阶状的斜坡，每一阶的宽度和高度应确保楼板的结构标高，盆底12与地下二层顶层结构板13底之间的距离也即盆高为3.3m。第二次挖土工程结束后，搭设排架，对地下二层顶层结构板13进行混凝土浇筑，并留出取土洞口。
4.有3～4层地下室结构的按照步骤3的方法依次进行施工，浇筑地下三层顶层结构板和地下四层顶层结构板。由于本实施例只有二层地下室结构，直接进入下一步的施工。
5.最后一次土方开挖：最后一次土方开挖将到达基坑底部，土方开挖一般分为两个部分，即变形控制要求较高的围护结构1周边10m范围15和基坑中部底板范围16，其中第三次土方开挖盆顶标高-12.00m，盆底标高为基底标高开挖也分两次进行，先进行基坑底部底板范围16的土方开挖，挖至基坑底部后，浇捣混凝土，这时围护结构1周边10m范围15的边坡留土，并形成1∶2的坡度。待已完成的基坑中部底板范围16底板混凝土浇捣完毕且达到设计强度的80％后再对围护结构1周边10m范围15进行抽条开挖，按照一定的宽度间隔开挖土方，并做到开挖一部份土方随即浇筑该部分的结构混凝土。
抽条开挖即将上述围护结构1周边10m范围15的土方采取抽条开挖的方式，待基坑中部底板范围16达到一定强度后，分五个挖土点按20m左右距离间隔开挖边坡土方，采取平面分块的措施，在开挖部位与未开挖部位之间留设临时边坡，原则是后一施工段土方开挖应在前一施工段结构施工时开始，以此形成交叉流水，并分块浇捣基础底板。每块底板土方开挖至垫层完必须在24小时内完成，钢筋绑扎、混凝土浇捣必须在接下来的48小时内完成，即每块底板从土方开挖至混凝土浇捣完毕，必须在72小时以内。
采用本发明所提供的盆式开挖逆作法进行施工，整个工程大约可以节约成本800万元人民币，提高了企业的经济效益。