CN101824823B - 具有超短地下墙的围护结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木交通建筑行业基坑工程，具体涉及一种用于其下方进行盾构区间隧道穿越施工的基坑、具有超短地下墙的围护结构的施工方法，该方法具有如下步骤：根据每对待建超短地下墙的尺寸进行成槽施工，所挖的槽段底部应位于盾构顶上方不小于0.5m处；之后在上述槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建一对所述的超短地下墙；之后在超短地下墙之间再次进行成槽施工，以构成垂直于所述超短地下墙的槽段，槽段底部与超短地下墙槽段底部平齐；在槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建横向地下墙短墙，本发明的优点是：可确保后期盾构的顺利穿越，与传统的盾构穿越玻璃纤维筋地下墙相比，盾构无需穿越地下墙，减少了工程风险与造价。

Description

具有超短地下墙的围护结构施工方法

技术领域

本发明涉及土木交通建筑行业基坑工程，具体涉及一种用于其下方进行盾构区间隧道穿越施工的基坑、具有超短地下墙的围护结构的施工方法。

背景技术

在城市交通建设中，往往会出现地面挖掘基坑结构建成后，其下方进行盾构区间隧道穿越施工的情况。基坑的建造一般涉及到其四周的围护结构：现场浇筑的钢筋混凝土地下连续墙，而通常为了确保开挖期间基坑的整体稳定等要求，地下墙的***比一般大于0.7。换而言之，其下方进行隧道穿越施工时隧道掘进机将需要钻透地下墙。虽然盾构机可以切割低标号混凝土类的脆性材质，但是对于钢筋混凝土结构则很难钻透。

以往预留地铁区间穿越段的深基坑如复兴东路隧道工程等，设计中均考虑采用特殊幅地下墙：即将穿越段地下墙设计成与预留线路正交，并在坑底下盾构穿越区地下墙采用玻璃纤维筋(GFRP)等强度替代普通钢筋，用C10混凝土替代原设计的C30混凝土，盾构机可直接切割纤维筋和低标号混凝土，在坑底下的加固体中正常穿越。由于地铁12号线盾构隧道与本工程斜交角度大、范围长，若采用上述方案，需保证盾构机与待穿越地下墙正交，由此引起基坑平面范围加大，增加动拆迁量，工程投资增加。即便如此，从既有工程实施经验来看，后期盾构切割穿越地下墙仍存在较大施工风险。

因此穿越段的围护结构设计必须考虑盾构机的切削能力，采取措施减小地铁12号线下穿外滩通道的工程风险，确保地铁12号线的顺利实施。

针对必须确保盾构穿越的建设条件以及穿越段的具体特点，经过对穿越段方案广泛深入地讨论，提出了穿越段围护结构选型按以下原则进行设计：缩短穿越段围护结构***深度，通过技术措施确保基坑施工安全，以减少地铁12号线的建设风险。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，该具有超短地下墙的围护结构施工方法通过将地下墙的墙趾设于盾构顶上方不小于0.5m处以使盾构机可以从其下方穿过，并在基坑两侧每对地下墙之间设置横向的地下墙短墙支撑，以约束基坑开挖期间地下墙向坑内方向的水平位移，确保后期盾构的顺利穿越。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，该方法用于其下方进行盾构隧道穿越施工的基坑工程中，其特征在于：该方法具有如下步骤：

a)根据每对待建超短地下墙的尺寸进行成槽施工，所挖的槽段底部应位于盾构顶上方不小于0.5m处；

b)在步骤a)所形成的槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建一对所述的超短地下墙；

c)在步骤b)所形成超短地下墙之间再次进行成槽施工，以构成垂直于所述超短地下墙的槽段，所述槽段底部与超短地下墙槽段底部平齐；

d)在步骤c)所形成的槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建横向地下墙短墙。

该方法在步骤d)之后还包括有在基坑外设置型钢水泥土搅拌桩的步骤，在完成主体结构施工后拔除型钢。

该方法在步骤d)之后在盾构穿越段的坑底采用全断面旋喷加固。

所述旋喷加固所产生的加固体的底部与所述地下墙短墙的墙趾齐平。

步骤c)中所挖设的槽段的两端分别位于两个超短地下墙长度方向的中心线处。

本发明的优点是：可确保后期盾构的顺利穿越，与传统的盾构穿越玻璃纤维筋地下墙相比，盾构无需穿越地下墙，减少了工程风险与造价。

附图说明

图1为本发明实施例穿越段围护结构平面图；

图2为本发明实施例围护结构横断面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，标号1-10分别表示：基坑1、盾构区间段2、普通地下墙3、超短地下墙4、地下墙短墙5、型钢水泥土搅拌桩6、加固体7、钢支撑8、钢筋砼支撑9、钢筋砼围檩10。

如图1-2所示，基坑1沿地表道路建设规划挖掘而成，而盾构区间段2穿越其下方，根据基坑1的长宽，在基坑1两侧分布有若干地下墙，由于基坑1其他部位(如两端部)对本发明实施例的描述不产生影响，故图1中略去，而中只保留基坑1两侧的部分地下墙结构。其中基坑1左右两侧地下墙平行并对称分布，即基坑1左右两侧相对的地下墙可近似构成一个长方体的两侧面。为描述方便，本文中将具有上述位置关系的地下墙称为一对地下墙。

由于隧道穿越施工的因素，基坑1两侧的地下墙分为两种：

在非盾构区间穿越段的地下墙为普通地下墙3，此处地下墙可采用正常基坑围护结构，此为本领域技术人员常见技术，在此不在赘述。

在盾构区间穿越段，该处基坑1两侧的地下墙为厚度1m的超短地下墙4，此处超短指的是***比超短，目的是减少基坑1底部以下超短地下墙4的深度，而使隧道掘进机顺利通过，为达到此目的，超短地下墙4的墙趾应位于后期盾构顶上方不小于0.5m的位置处。在满足此条件的基础上，本实施例中预设其它工况如下：超短地下墙4在坑底以下墙体长度为4m，此时基坑深度为16m，此时超短地下墙4的***比为0.25。由于超短地下墙4的坑底以下长度不足，为保证围护结构受力体系的可靠性，每对超短地下墙4中间还垂直设置有地下墙短墙5，以约束地下墙向坑内方向的水平位移。该地下墙短墙5位于基坑1底部以下位置处，以避免干扰以后基坑1内的施工；而其两端应尽可能位于超短地下墙4的中心处，此时超短地下墙4在地下墙短墙5端部的两侧长度相同，更易保持其结构的稳定，而以上描述的每对地下墙可近似构成一个长方体的两侧面，同样是为了达到此目的。当每对地下墙构成一个长方体的两侧面，而地下墙短墙5两端分别位于两个超短地下墙4长度方向的中心线处时，为最优选的情况。在实际施工中，随着基坑1形状的变化，可能无法满足上述要求，则应尽可能的符合上述的要求。

除此之外，在地下墙之间还设置有钢支撑8、钢筋砼支撑9及钢筋砼围檩10，此为业内常见技术，在此不在赘述。

在基坑1盾构区间穿越段的外侧，还连续设置有若干长型Φ1000型钢水泥土搅拌桩6，以确保开挖期间基坑的整体稳定及满足基坑抗管涌等要求。为降低工程实施风险，基坑1盾构穿越段坑底还采用全断面旋喷加固以构成加固体7，以减小坑底土体***位移量，确保周边环境的安全，加固体7底部与地下墙短墙5的墙趾齐平。

以上描述了施工完成后的基坑围护结构，以对本发明的目的及构思进行说明。结合上述的基坑围护结构，以下对于本围护结构的施工方法进行详细阐述：

a)首先在地面划定待建超短地下墙4的宽度区域，如图1中所示意的超短地下墙4的宽度区域，超短地下墙4所包围的区域为基坑1所在处，并在连续墙形成后需深挖基坑1。之后开挖土体并形成超短地下墙槽段，槽段的底部应位于之后盾构顶上方不小于0.5m处。

b)之后在步骤a)所形成的槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建一对超短地下墙4，此时超短地下墙4的墙趾即满足了位于后期盾构顶上方不小于0.5m的位置处的要求。

c)在步骤b)所形成超短地下墙4之间划定待建地下墙短墙5的宽度区域。之后开挖土体，以构成垂直于超短地下墙4的槽段，所述槽段底部与步骤a)中槽段的底部平齐。

d)在步骤c)所形成的沟槽内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建地下墙短墙5，此过程中应保证成型后的地下墙短墙5的顶部不高于之后基坑1底部的要求。

e)如上述顺序按照施工方向依次构建每对超短地下墙4及其之间的地下墙短墙5。

f)之后在基坑1外设置型钢水泥土搅拌桩6。

g)之后基坑1盾构穿越段的坑底采用全断面旋喷加固以构成加固体7，此时加固体7的底部与所述地下墙短墙的墙趾齐平。

h)深挖基坑1，基坑1盾构穿越段需要挖至地下墙短墙5的墙趾处。

i)在完成主体结构施工后拔除型钢水泥土搅拌桩6内的型钢，为盾构穿越提供条件。

本发明方法所涉及的施工流程，包括但不限于上述的9个步骤。

以上结合附图及实施例对本发明目的做了详细说明，但不应仅仅限于以上所描述的工况。对于坑底将来有盾构穿越施工的基坑，均可采用本发明的技术方案。

Claims (5)

1.一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，该方法用于其下方进行盾构隧道穿越施工的基坑工程中，其特征在于：该方法具有如下步骤：

a)根据每对待建超短地下墙的尺寸进行成槽施工，所挖的槽段底部应位于盾构顶上方不小于0.5m处；

b)在步骤a)所形成的槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建一对所述的超短地下墙；

c)在步骤b)所形成超短地下墙之间再次进行成槽施工，以构成垂直于所述超短地下墙的槽段，所述槽段底部与超短地下墙槽段底部平齐；

d)在步骤c)所形成的槽段内吊放钢筋笼及灌注混凝土，以构建横向地下墙短墙。

2.根据权利要求1所述的一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，其特征在于该方法在步骤d)之后还包括有在基坑外设置型钢水泥土搅拌桩的步骤，在完成主体结构施工后拔除型钢。

3.根据权利要求1所述的一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，其特征在于该方法在步骤d)之后在盾构穿越段的坑底采用全断面旋喷加固。

4.根据权利要求3所述的一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，其特征在于所述旋喷加固所产生的加固体的底部与所述地下墙短墙的墙趾齐平。

5.根据权利要求1所述的一种具有超短地下墙的围护结构施工方法，其特征在于步骤c)中所挖设的槽段的两端分别位于两个超短地下墙长度方向的中心线处。