一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法与流程

本发明涉及城市地下工程盖挖全逆做设计施工技术领域，尤其涉及一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法。

背景技术：

随着国家铁路、高铁、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽等基建技术的不断进步，盖挖逆作法是一种缓解地面交通压力、减少地下管线迁移、节省工程造价的新型施工技术。

现有技术中，盖挖逆作法需要预先施工维护结构、中间支撑柱，这样就造成施工工期的延长，直接影响到工程的进度。目前盖挖逆作法施工主要存在的问题是：城市地下工程盖挖逆作法，需要预先施工构建竖向的支撑结构和支护结构，同时还需要开挖的过程中构建横向支撑，这样就会造成施工工期的延长。发明人基于现有技术中的缺陷研发了一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法，能够很好地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法，盖挖全逆作技术则是在盖挖逆作法基础上发展起来的。本发明的盖挖全逆作法施工的核心是不设置任何竖向支撑结构和支护结构，利用土体对上部盖板的支撑，进行下部结构（墙、柱）的施工。分段施工的下接外墙代替支护结构抵挡外侧土体压力，顶板下部保留的土体代替竖向支撑结构支撑顶板。

本发明提供一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法：

步骤一、顶板的设计施工：a、开挖路面至顶板下表面，将负一层墙柱的钢筋插入到土体中，插入的长度应满足下部墙柱施工时的接头要求，同时墙柱位置的土模应设置一倾斜角度，使墙体接缝处形成刹肩；b、然后利用顶板土模浇筑顶板；c、最后回填负一层顶板上部覆土，恢复路面、广场或绿地；

步骤二、墙体的设计施工：从侧面开挖外墙内侧导洞往内部暗挖施工，分段施工顶板两侧外部墙体，浇筑形成顶板两侧墙下基础；墙体分段处理施工缝处的截面凿毛，刷处理剂处理，并在施工缝处加止水条；

步骤三、墙柱的设计施工：按照步骤一中的分步a的步骤将负二层墙柱的钢筋插入土体中，插入的长度应满足下部墙柱施工时的接头要求，同时墙柱位置的土模应设置一倾斜角度，使墙体接缝处形成刹肩；向内侧挖出墙柱下方土体并保留墙柱周围土体，并进行下接墙柱施工浇筑形成柱下基础；

步骤四、底板的设计施工：负一层底板采用水平分段施工，底板分段施工的施工缝采用阶型或斜面，并对底板施工缝进行截面凿毛，刷处理剂处理；

步骤五、多层工程结构的设计施工：按照步骤二、步骤三和步骤四的施工设计过程，进行逐层由上至下设计施工。

其中本发明中，盖挖全逆作施工特点及现场施工条件，混凝土工程通过以下措施改进：a、混凝土应采用微膨胀混凝土即补偿收缩混凝土；b、应控制混凝土的和易性、塌落度及最大粒径，防止堵管，便于混凝土长距离输送；c、提升混凝土早期强度，尽快形成竖向支撑及侧向挡土结构，混凝土中应加入早强剂。

其中本发明中，墙体和墙柱接缝处形成刹肩，刹肩位置应距顶板或顶板腋下部300mm以上的距离，便于浇筑混凝土。

其中步骤一中，采用泵送混凝土进行浇筑时，可以在前期顶板施工时，预留一定数量的下料口，其间距应根据每段下接墙体的纵向施工长度5~10m设置一个下料口。

其中步骤一和步骤二中，顶板施工时，需要将墙体和框架柱钢筋插入土体内部，插入土体内部的长度，应满足钢筋接头位置的要求；为便于钢筋插入土体，大直径长间距钢筋可以采用小型“洛阳铲”成孔后插入土体；小直径短间距钢筋可以将插入长度范围内的土体置换成松散的粗砂，然后再将钢筋插入粗砂内部；地下水位较高或土体会在一定程度上腐蚀插入其中的钢筋时，应采取相应的防腐措施。

其中步骤二中，墙体施工措施；a、墙体采用下接墙的工艺进行施工，墙体除作为竖向支撑构件外，还起到挡土墙的作用，墙体施工采用三段或两段的方案进行施工，每段墙体的纵向长度不大于5m；b、墙体的竖向及水平钢筋不能连续贯通，以免造成钢筋连接接点众多，钢筋的接头位置应尽量避开受拉区，钢筋接头位置还应避免与分段施工产生冲突；受压区钢筋接头必须采用百分百接头率时，可以采用一级质量要求的机械连接；c、由于混凝土采用分段施工，钢筋甩出较多，在浇筑混凝土时，势必会使甩出的钢筋包裹混凝土浮浆，应将浮浆剔除干净。

其中本发明中，在主体工程施工完毕后进行堵漏施工，确保无渗水点后，还应在混凝土结构内表面刷涂防水砂浆或水泥渗透结晶防水层。

其中步骤二中，钢筋接头采用一级质量要求的机械连接为在钢筋的连接端与另一根钢筋的连接端开设螺纹，用开设有内螺纹的套筒将其两根钢筋用螺纹固定连接。

其中本发明中所使用的“洛阳铲”是中国河南洛阳附近村民李鸭子于20世纪初发明，并为后人逐渐改进。最早广泛用于盗墓，后成为考古学工具；作为挖掘探洞、采集探土之用，故而铲身不是扁形而是半圆筒形，类似于瓦筒状。

其中本发明中，盖挖全逆作施工特点及现场施工条件，混凝土工程通过以下措施改进：a、混凝土应采用微膨胀混凝土即补偿收缩混凝土；b、应控制混凝土的和易性、塌落度及最大粒径，防止堵管，便于混凝土长距离输送；c、提升混凝土早期强度，尽快形成竖向支撑及侧向挡土结构，混凝土中应加入早强剂；这样做的主要目的是：第一，由于盖挖逆作法施工条件的限制，现场施工时，混凝土不能保证成片连续浇筑，造成施工缝特别多。第二，由于施工作业面均在已经施工完成的顶板下面，作业空间狭窄，大型机械无法展开，也无法像掘开式施工那样设置伸缩缝和后浇带，超长的结构势必会产生收缩裂缝。第三，由于盖挖逆作法施工采用下接墙、下接柱的方法进行施工，混凝土的振捣密实性及接缝处的密实性很难保证，造成混凝土施工质量及防水存在一定的隐患。通过采用微膨胀混凝土即补偿收缩混凝土的膨胀性能，将盖挖全逆作施工工程中形成的施工缝补偿、填充。

其中本发明中，墙体和墙柱接缝处形成刹肩，刹肩位置应距顶板腋下部300mm以上的距离，便于浇筑混凝土；这样做的主要目的是：一方面使墙体和墙柱接缝处便于混凝土浇筑和提高混凝土的密实性，另一方面使墙体和墙柱接缝处混凝土浇筑量增加，提高了墙体和墙柱对顶板的支撑强度。

其中步骤四中，底板分段施工的施工缝采用阶型或斜面，并对底板施工缝进行截面凿毛，刷处理剂处理；这样做的主要目的是：一方面利用施工缝的阶型或斜面增加已施工底板和未施工底板之间所浇筑的混凝土能够充分接触，提高已施工底板和未施工底板的整体性，增强器强度。

其中步骤二中，钢筋接头采用一级质量要求的机械连接为在钢筋的连接端与另一根钢筋的连接端开设螺纹，用开设有内螺纹的套筒将其两根钢筋用螺纹固定连接；这样做的主要目的是提高钢筋与钢筋的连接处的牢固性，提高其连接强度。

其中步骤一中，采用泵送混凝土进行浇筑时，可以在前期顶板施工时，预留一定数量的下料口，其间距应根据每段下接墙体的纵向施工长度5~10m设置一个下料口；这样做的主要目的是方便在顶板底部封闭施工时，混凝土泵通过下料口往施工工程中注入混凝土。

其中步骤一中，将负一层墙柱的钢筋插入到土体中，插入的长度应满足下部墙柱施工时的接头要求是按照《混凝土施工钢筋接头的施工规范》的标准施工。

其中步骤四中，对底板施工缝进行截面凿毛，刷处理剂处理，该处的处理剂按照《水工混凝土界面处理剂施工技术规范》在对底板施工缝进行截面凿毛后刷处理剂。

本发明的有益效果：本发明提供了一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法，该发明科学合理，步骤简单；该方法与盖挖逆作法施工相比能显著地缩短工期20％，大大提高盖挖全逆做法建造城市地下工程的施工效率。

附图说明

图1为本发明的结构剖面图；

图2为本发明墙体防水构造节点的剖面图；

图3为本发明底板防水构造节点实施例二的剖面图；

图4为本发明底板防水构造节点实施例三的剖面图；

图中标记：1、顶板，2、墙体，3、墙柱，4、底板，5、杀肩，6、已施工墙体，7、未施工墙体，8、已施工墙柱，9、未施工墙柱，10、已施工底板，11、未施工底板，12、施工缝截面，13、止水条。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步描述，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图所示，本发明所提供的一种城市地下工程盖挖全逆做设计施工方法：

步骤一、顶板的设计施工：a、开挖路面至顶板1下表面，将负一层墙柱3的钢筋插入到土体中，插入的长度应满足下部墙柱3施工时的接头要求，同时墙柱3位置的土模应设置一倾斜角度，使墙体接缝处形成刹肩；b、然后利用顶板1土模浇筑顶板1；c、最后回填负一层顶板1上部覆土，恢复路面、广场或绿地；

步骤二、墙体的设计施工：从侧面开挖外墙内侧导洞往内部暗挖施工，分段施工顶板1两侧外部墙体2，浇筑形成顶板1两侧墙下基础；墙体2处理施工缝处12的截面凿毛，刷处理剂处理，并在施工缝12处加止水条13；

步骤三、墙柱的设计施工：按照步骤一中的分步a的步骤将负二层墙柱3的钢筋插入土体中，插入的长度应满足下部墙柱施工时的接头要求，同时墙柱3位置的土模应设置一倾斜角度，使墙体3接缝处形成刹肩5；向内侧挖出墙柱3下方土体并保留墙柱3周围土体，并进行下接墙柱3施工浇筑形成柱下基础；

步骤四、底板的设计施工：负一层底板4采用水平分段施工，底板4分段施工的施工缝采用阶型或斜面，并对底板4施工缝12进行截面凿毛，刷处理剂处理；

步骤五、多层工程结构的设计施工：按照步骤二、步骤三和步骤四的施工设计过程，进行逐层由上至下设计施工。

其中本发明中，盖挖全逆作施工特点及现场施工条件，混凝土工程通过以下措施改进：a、混凝土应采用微膨胀混凝土即补偿收缩混凝土；b、应控制混凝土的和易性、塌落度及最大粒径，防止堵管，便于混凝土长距离输送；c、提升混凝土早期强度，尽快形成竖向支撑及侧向挡土结构，混凝土中应加入早强剂。

其中本发明中，墙体2和墙柱3接缝处形成刹肩5，刹肩5位置应距顶板1或顶板1腋下部300mm以上的距离，便于浇筑混凝土。

其中步骤一中，采用泵送混凝土进行浇筑时，可以在前期顶板1施工时，预留一定数量的下料口，其间距应根据每段下接墙体2的纵向施工长度5~10m设置一个下料口。

其中步骤一和步骤二中，顶板1施工时，需要将墙体2和框架柱钢筋插入土体内部，插入土体内部的长度，应满足钢筋接头位置的要求；为便于钢筋插入土体，大直径长间距钢筋可以采用小型“洛阳铲”成孔后插入土体；小直径短间距钢筋可以将插入长度范围内的土体置换成松散的粗砂，然后再将钢筋插入粗砂内部；地下水位较高或土体会在一定程度上腐蚀插入其中的钢筋时，应采取相应的防腐措施。

其中步骤二中，墙体施工措施；a、墙体2采用下接墙的工艺进行施工，墙体2除作为竖向支撑构件外，还起到挡土墙的作用，墙体2施工采用三段或两段的方案进行施工，每段墙体2的纵向长度不大于5m；b、墙体2的竖向及水平钢筋不能连续贯通，以免造成钢筋连接接点众多，钢筋的接头位置应尽量避开受拉区，钢筋接头位置还应避免与分段施工产生冲突；受压区钢筋接头必须采用百分百接头率时，可以采用一级质量要求的机械连接；c、由于混凝土采用分段施工，钢筋甩出较多，在浇筑混凝土时，势必会使甩出的钢筋包裹混凝土浮浆，应将浮浆剔除干净。

其中本发明中，在主体工程施工完毕后进行堵漏施工，确保无渗水点后，还应在混凝土结构内表面刷涂防水砂浆或水泥渗透结晶防水层。

实施例一、如图二所示，墙体2分段施工浇筑，使已施工墙体6和未施工墙体7之间形成倾斜的施工缝12，施工缝12处的截面凿毛，刷处理剂处理，并在施工缝12处加止水条13。

实施例二、如图三所示，底板4采用分段浇筑施工，已施工底板10和未施工底板11之间形成阶型施工缝12，并对施工缝12截面凿毛，刷处理剂处理；同时在施工缝12处深埋止水条13。

实施例三、如图四所示，底板4采用分段浇筑施工，已施工底板10和未施工底板11之间形成倾斜施工缝12，并对施工缝12截面凿毛，刷处理剂处理；同时在施工缝12处深埋止水条13。

对所公开的实施例的上述说明，是本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。