一种地下建筑施工方法与流程

1.本发明涉及地下空间开发技术领域，尤其涉及一种地下建筑施工方法。


背景技术：

2.现阶段对地下空间的开发与利用逐渐增多，在地下施工项目中，为了减少对周边环境的影响，开挖施工会采用盖挖逆作法。
3.盖挖逆作法首先在地表面向下施工基坑的围护结构和中间桩柱，基坑围护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程成本。随后，即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止围护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。之后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或为了及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
4.但现有的盖挖逆作法中，需开挖完成该层空间后，才能进行楼板的浇筑，即，现有盖挖逆作法无法同时进行开挖和浇筑楼板的工序，施工项目中若遇到地下建筑物的结构布置相对比较简单，盖挖逆作法时仍然沿用以往的基坑开挖再做结构施工的方式，不仅工期长，而且基坑开挖及围护结构的施工均缺乏经济性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种地下建筑施工方法，在浇筑混凝土楼板的过程中，不影响下方空间的开挖进度，缩短工期，降低工程成本。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.提供一种地下建筑施工方法，包括以下步骤：
8.s1、使用挖掘设备开挖地下基坑，并在施工地表施工顶板，所述顶板覆盖所述基坑的开口；
9.s2、下放支撑横梁至所述基坑内，并将所述支撑横梁固定于所要施工的地下n层楼板的设计标高位置，所述挖掘设备于所述支撑横梁的下方继续开挖；
10.s3、基于所述支撑横梁支设模板组件，并于所述模板组件内浇筑混凝土，以形成当前楼板；
11.s4、待当前楼板达到养护时间后，拆除所述模板组件；
12.s5、下放所述支撑横梁，并将所述支撑横梁固定于地下n+1层楼板的设计标高位置，所述挖掘设备于所述支撑横梁的下方继续开挖；
13.s6、重复步骤s3和s4，以完成地下n+1层楼板的施工。
14.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，还包括以下步骤：在所述顶板上和所述基坑内的楼板上均预留运料孔洞，施工完成后的所述挖掘设备通过所述运料孔洞
转运出所述基坑。
15.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，在所述s2中，所述支撑横梁间隔设置有多个，所述顶板的两侧各设置有多个卷扬机，所述卷扬机能够输出钢索，所述钢索的末端吊装对应的所述支撑横梁的端部。
16.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述顶板上和所述基坑内的楼板上均预留有用于穿设所述钢索的过索孔。
17.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，在将所述支撑横梁固定于楼板的设计标高位置之前，还包括以下步骤：
18.在所述基坑的内壁连接用于支撑所述支撑横梁底面的第一牛腿和第二牛腿，所述第一牛腿和所述第二牛腿分别支撑所述支撑横梁的两端。
19.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述第一牛腿和所述第二牛腿均包括安装平面，所述安装平面上设置有顶升机构，所述顶升机构的输出端支撑所述支撑横梁的底面，以使所述支撑横梁保持水平。
20.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述基坑的内壁上设置有多个预埋件，所述第一牛腿和所述第二牛腿焊接于对应的所述预埋件上。
21.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述s3包括：
22.s31、沿所述支撑横梁的长度方向搭接多个支撑纵梁，所述支撑纵梁水平设置，并垂直于所述支撑横梁；
23.s32、于多个所述支撑纵梁上铺设底模板；
24.s33、于所述底模板上支设侧模板，完成所述模板组件的安装。
25.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述支撑纵梁由相背设置的两个槽钢拼合而成。
26.作为本发明提供的地下建筑施工方法的优选方案，所述支撑横梁为工字钢钢梁。
27.本发明的有益效果：
28.本发明提供一种地下建筑施工方法，在施工地下一层楼板时，可下放支撑横梁至基坑内，并将支撑横梁固定于地下一层楼板的设计标高位置，此时挖掘设备于支撑横梁的下方继续开挖地下空间。支撑横梁固定完成后，基于该支撑横梁上支设模板组件，并于模板组件的浇筑腔内浇筑混凝土，以形成地下一层楼板；待地下一层楼板达到养护时间后，可拆除模板组件，确保成型后的地下一层楼板具有足够的强度，且成型后的地下一层楼板能够作为基坑的水平支撑，保证基坑稳固不塌陷。随后，将位于地下一层楼板位置的支撑横梁继续下放，至地下二层楼板的设计标高位置处后固定，于该支撑横梁上支设模板组件，以浇筑形成地下二层楼板，此过程中挖掘设备于支撑横梁的下方继续开挖。重复上述步骤，直至施工完成所有地下楼板。该地下建筑施工方法中，楼板的浇筑施工工序与下方空间的开挖工序能够同步进行，有效缩短施工工期，降低工程成本。
附图说明
29.图1是本发明具体实施方式提供的基坑在施工过程中的俯视图；
30.图2是本发明具体实施方式提供的施工地下一层楼板时的第一视图；
31.图3是本发明具体实施方式提供的施工地下一层楼板时的第二视图(下方挖掘设
备同步开挖)；
32.图4是本发明具体实施方式提供的地下二层楼板的施工示意图；
33.图5是图2中a处的局部放大图；
34.图6是本发明具体实施方式提供的支撑纵梁的结构示意图。
35.图中：
36.1、挖掘设备；2、基坑；31、顶板；311、运料孔洞；312、过索孔；32、地下一层楼板；4、支撑横梁；5、模板组件；51、底模板；52、侧模板；6、卷扬机；61、钢索；71、第一牛腿；711、安装平面；72、第二牛腿；8、顶升机构；9、支撑纵梁；91、槽钢；10、结构柱。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.如图1至图4所示，本实施例提供一种地下建筑施工方法，包括以下步骤：
42.s1、使用挖掘设备1开挖地下基坑2，并在施工地表施工顶板31，顶板31覆盖基坑2的开口；
43.s2、下放支撑横梁4至基坑2内，并将支撑横梁4固定于所要施工的地下n层楼板的设计标高位置，挖掘设备1于支撑横梁4的下方继续开挖；
44.s3、基于支撑横梁4支设模板组件5，并于模板组件5内浇筑混凝土，以形成当前楼板；
45.s4、待当前楼板达到养护时间后，拆除模板组件5；
46.s5、下放支撑横梁4，并将支撑横梁4固定于地下n+1层楼板的设计标高位置，挖掘设备1于支撑横梁4的下方继续开挖；
47.s6、重复步骤s3和s4，以完成地下n+1层楼板的施工。
48.参见图2、图3以及图4，在施工地下一层楼板32时，可下放支撑横梁4至基坑2内，并将支撑横梁4固定于地下一层楼板32的设计标高位置，此时挖掘设备1于支撑横梁4的下方继续开挖地下空间。支撑横梁4固定完成后，基于该支撑横梁4上支设模板组件5，并于模板组件5的浇筑腔内浇筑混凝土，以形成地下一层楼板32；待地下一层楼板32达到养护时间后，可拆除模板组件5，确保成型后的地下一层楼板32具有足够的强度，且成型后的地下一层楼板32能够作为基坑2的水平支撑，保证基坑2稳固不塌陷。随后，将位于地下一层楼板32位置的支撑横梁4继续下放，至地下二层楼板的设计标高位置处后固定，于该支撑横梁4上支设模板组件5，以浇筑形成地下二层楼板，此过程中挖掘设备1于支撑横梁4的下方继续开挖。重复上述步骤，直至施工完成所有地下楼板。该地下建筑施工方法中，楼板的浇筑施工工序与下方空间的开挖工序能够同步进行，有效缩短施工工期，降低工程成本。
49.参见图2、图3以及图4，于正在施工的楼板下部，除了结构柱10以外，给挖掘设备1留出了足够的空间继续挖土作业，加快施工进程。
50.可选地，挖掘设备1为小型挖土机，进入基坑2内以及在基坑2内行走开挖较为方便。
51.本实施例中，还包括以下步骤：如图1所示，在顶板31上和基坑2内的楼板上均预留运料孔洞311，施工完成后的挖掘设备1通过运料孔洞311转运出基坑2。具体地，在施工顶板31时，在顶板31相应位置处(可为顶板31中心位置)预留运料孔洞311；在施工地下每一层楼板时，均预留有运料孔洞311。可选地，地下每一层楼板上的运料孔洞311可正对设置。施工后的挖掘设备1以及各种施工用料通过每层楼板上的运料孔洞311和顶板31上的运料孔洞311由下至上转运出。
52.在步骤s2中，如图1所示，支撑横梁4间隔设置有多个，顶板31的两侧各设置有多个卷扬机6，卷扬机6能够输出钢索61，钢索61的末端吊装对应的支撑横梁4的端部。示例性地，本实施例中设置有两个支撑横梁4，施工地表上于顶板31的两侧各设置有两个卷扬机6，两个卷扬机6输出的钢索61末端连接对应支撑横梁4的端部，卷扬机6能够下放钢索61，以使支撑横梁4下移，也能固定钢索61，以使支撑横梁4止动于设定位置。四台卷扬机6需同步下放钢索61，保证两个支撑横梁4位于同一水平面上。
53.进一步地，如图2、图3以及图4所示，顶板31上和基坑2内的楼板上均预留有用于穿设钢索61的过索孔312。钢索61与过索孔312内壁之间存在间隙，以使钢索61能够顺利被下放。
54.由于仅依靠钢索61吊挂支撑横梁4会导致支撑横梁4晃动，稳固性差，可选地，本实施例中，在将支撑横梁4固定于楼板的设计标高位置之前，还包括以下步骤：
55.在基坑2同一平面上的内壁连接第一牛腿71和第二牛腿72，第一牛腿71和第二牛腿72分别支撑于支撑横梁4的两端的底面，以使支撑横梁4在基坑2内更加稳固，不会产生晃动。参见图2，第一牛腿71支撑于支撑横梁4的左端，第二牛腿72支撑于支撑横梁4的右端。
56.进一步地，参见图2，第一牛腿71和第二牛腿72均包括安装平面711，安装平面711上设置有顶升机构8，顶升机构8的输出端支撑于支撑横梁4的底面，以使支撑横梁4保持水平。顶升机构8的输出端能够适应性驱动支撑横梁4的两端上升或者下降，以将支撑横梁4调整至水平，并保持在水平状态，确保所浇筑的楼板的水平度。
57.本实施例中，基坑2在施工时，便在其内壁上设置多个预埋件，第一牛腿71和第二
牛腿72焊接于对应的预埋件上。预埋件为钢构件，能够保证其与第一牛腿71和第二牛腿72之间的连接稳固性。如图3和图4所示，地下一层楼板32达到养护时间后，可割去支撑横梁4下方的第一牛腿71和第二牛腿72，并将第一牛腿71和第二牛腿72焊接至地下二层楼板位置对应的预埋件上。
58.具体地，步骤s3包括：
59.s31、沿支撑横梁4的长度方向搭接多个支撑纵梁9，支撑纵梁9水平设置，并垂直于支撑横梁4，如图1、图2和图5所示；
60.s32、于多个支撑纵梁9上铺设底模板51，如图2和图5所示；
61.s33、于底模板51上支设侧模板52，完成模板组件5的安装。
62.模板组件5支设稳固后，可在其内部浇筑混凝土，以成型楼板。
63.本实施例中，参见图6，支撑纵梁9由相背设置的两个槽钢91拼合而成，两个槽钢91的槽口背向彼此设置。拼合的槽钢91具有较高的支撑强度，避免浇筑混凝土后底模板51下挠变形。
64.可选地，支撑横梁4为工字钢钢梁，强度高且具有支撑平面，易于在支撑平面上搭设多个支撑纵梁9。
65.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。