本發(fā)明涉及地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及主體結(jié)構(gòu)墻結(jié)構(gòu)改進(jìn)及主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法改進(jìn)。

背景技術(shù)：

在地下工程明挖法施工過程中，較大比例的深基坑支護(hù)采用“垂直支擋結(jié)構(gòu)+多道支撐”的設(shè)計(jì)方案，例如：垂直支擋結(jié)構(gòu)采用SMW工法樁、鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻，其中，支撐通常采用鋼筋混凝土支撐或鋼管支撐?；娱_挖階段，一般自上而下分層開挖土體并及時(shí)架設(shè)支撐。主體結(jié)構(gòu)回筑階段，自下而上澆筑主體結(jié)構(gòu)板、墻結(jié)構(gòu)，并逐層拆除支撐。一般深基坑深度約10～20米，個(gè)別深基坑超過30米，支撐布設(shè)豎向間距約3～5米，主體結(jié)構(gòu)回筑受支撐的影響分成多段施工。主體結(jié)構(gòu)分段回筑施工中，主體結(jié)構(gòu)尚未形成有效的受力體系，從安全性、經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，通常采用換撐作業(yè)，換撐作業(yè)的工序如圖1至圖4。

圖1是基坑開挖支護(hù)完成后澆筑隧道結(jié)構(gòu)底板的結(jié)構(gòu)圖，其中，基底坑400的兩側(cè)設(shè)置有圍護(hù)結(jié)構(gòu)100，兩圍護(hù)結(jié)構(gòu)100之間設(shè)有砼支撐300、第一支撐鋼管601和第二支撐鋼管602，在兩圍護(hù)結(jié)構(gòu)100之間的預(yù)定位置處還設(shè)置有立柱樁500。施工過程中，在完成上述結(jié)構(gòu)架設(shè)后，首先進(jìn)行隧道底板200的澆筑。

圖2是拆除第二支撐鋼管后澆筑隧道側(cè)墻的結(jié)構(gòu)圖。在完成隧道底板200澆筑后，拆除起到支撐作用的第二支撐鋼管602，接著進(jìn)行隧道側(cè)墻700的澆筑。隧道底板200與隧道側(cè)墻700之間的施工縫應(yīng)保證平整光滑。

圖3是安裝換撐鋼管后拆除第一支撐鋼管的結(jié)構(gòu)圖。隧道側(cè)墻700澆筑完畢后，在兩隧道側(cè)墻700之間安裝換撐鋼管900，而后將第一支撐鋼管601拆除。

圖4是隧道頂板澆筑完成后拆除換撐鋼管的結(jié)構(gòu)圖。安裝好換撐鋼管900后，進(jìn)行隧道頂板800的澆筑，澆筑完成后將換撐鋼管900拆除。

上述地下工程主體結(jié)構(gòu)回筑階段采用的換撐操作法存在以下問題：

1)換撐安裝作業(yè)采用的換撐鋼管與主體結(jié)構(gòu)施工腳手架存在干擾，影響主體結(jié)構(gòu)回筑作業(yè)，部分施工單位存在抵觸情緒，進(jìn)而帶來安全隱患；

2)換撐鋼管拆除作業(yè)在主體結(jié)構(gòu)完成后實(shí)施，不僅作業(yè)空間小、運(yùn)輸條件差，而且由于難以使用大型機(jī)械，造成操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高。

基于上述原因，從充分利用已完成主體結(jié)構(gòu)墻、板承載能力的角度，提出在已完成主體結(jié)構(gòu)墻、板內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力以替代換撐的解決方案。

因此，有必要提出一種主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法，能夠充分利用已完成主體結(jié)構(gòu)墻、板的承載能力，在保證支撐能力的同時(shí)替代換撐作業(yè)施工結(jié)構(gòu)和施工方法，從而消除安全隱患，降低施工難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提出一種主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，該預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能夠充分利用已完成主體結(jié)構(gòu)墻、板的承載能力，解決了現(xiàn)有技術(shù)中換撐作業(yè)施工結(jié)構(gòu)存在的施工難度大、施工單位存在抵觸情緒、換撐鋼管拆除和運(yùn)輸條件差的問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提出一種施工操作難度低、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低的主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，一方面，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，包括側(cè)墻和底板，還包括預(yù)埋于所述側(cè)墻和底板中的呈中空結(jié)構(gòu)的套管，所述套管的第一端伸出所述底板，所述套管的第二端伸出所述側(cè)墻；

所述套管中穿設(shè)有鋼絞線，所述鋼絞線能夠從所述套管中抽出；

所述鋼絞線上施加有預(yù)應(yīng)力，施加的所述預(yù)應(yīng)力用于抵抗所述側(cè)墻變形。

進(jìn)一步的，所述套管的第一端和第二端上分別設(shè)置有錨具，所述錨具用于對(duì)施加預(yù)應(yīng)力后的所述鋼絞線進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，所述套管在所述側(cè)墻和底板中呈弧形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述弧形結(jié)構(gòu)貫穿所述側(cè)墻和底板；

所述套管距所述側(cè)墻的外表面6cm±1cm；

所述弧形結(jié)構(gòu)的彎曲半徑R≧100cm。

進(jìn)一步的，沿所述側(cè)墻的長度方向平行設(shè)置有預(yù)定數(shù)量的所述套管。

優(yōu)選的，相鄰兩所述套管之間相距1.5m±0.1m。

為了達(dá)到上述目的，另一方面，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法，包括以下步驟：

步驟S10、將鋼絞線穿入呈中空結(jié)構(gòu)的套管中；

步驟S20、將所述套管預(yù)埋在預(yù)定位置處，而后依次進(jìn)行底板和側(cè)墻澆筑；

步驟S30、對(duì)所述套管中的鋼絞線進(jìn)行拉伸施加預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力完成后通過固定件對(duì)所述鋼絞線進(jìn)行固定；

步驟S40、整體澆筑完成后，拆除所述鋼絞線和固定件；

步驟S50、封堵所述套管。

進(jìn)一步的，步驟S20中包含以下步驟：

步驟S21、在澆筑底板之前，將所述套管的一部分預(yù)埋于所述底板所在位置處，并使所述套管的第一端伸出所述底板；

步驟S22，在澆筑側(cè)墻之前，將所述套管的其余部分預(yù)埋于所述側(cè)墻所在位置處，并使所述套管的第二端伸出所述側(cè)墻。

進(jìn)一步的，步驟S30中，當(dāng)澆筑所述側(cè)墻時(shí)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％—80％后，對(duì)所述鋼絞線進(jìn)行拉伸施加預(yù)應(yīng)力。

優(yōu)選的，所述固定件為錨具。

進(jìn)一步的，步驟S50中，采用水泥砂漿封堵所述套管。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中的主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且能夠有效減少回筑作業(yè)過程中的干擾，大大降低了工人的勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度。

使用主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替鋼管換撐作業(yè)，解決了鋼管換撐過程中頂板未澆筑前，因直接拆除鋼管支撐造成的側(cè)向水、土壓力大導(dǎo)致基坑變形過大、側(cè)墻外側(cè)受拉而破壞側(cè)墻結(jié)構(gòu)的問題。

本發(fā)明在套管中的鋼絞線上施加預(yù)應(yīng)力，鋼絞線對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)墻外側(cè)施加壓力抵消基坑的部分側(cè)向壓力，保證了在不增設(shè)鋼管換撐的情況下澆筑頂板期間，基坑變形在安全范圍內(nèi)。

本發(fā)明中的主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法簡單易行、操作方便，操作過程相比現(xiàn)有技術(shù)中的鋼管換撐作業(yè)用到的人力、物力少，大大降低了施工成本，極大的提高了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，適合大規(guī)模推廣使用。

附圖說明

圖1是基坑開挖支護(hù)完成后澆筑隧道結(jié)構(gòu)底板的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是拆除第二支撐鋼管后澆筑隧道側(cè)墻的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是安裝換撐鋼管后拆除第一支撐鋼管的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是隧道頂板澆筑完成后拆除換撐鋼管的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的橫截面半剖圖；

圖6是主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)圖；

圖7是主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)圖。

【附圖標(biāo)記說明】

100、圍護(hù)結(jié)構(gòu)；

200、隧道底板；

300、砼支撐；

400、基坑底；

500、立柱樁；

601、第一支撐鋼管；

602、第二支撐鋼管；

700、隧道側(cè)墻；

800、隧道頂板；

900、換撐鋼管；

1、鋼絞線；

2、錨具；

3、套管；

4、側(cè)墻；

5、底板。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如圖5、圖6所示，是本實(shí)施例提出的主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，包括側(cè)墻4和底板5。為了保證頂板澆筑過程中整個(gè)基坑，尤其是側(cè)墻4不產(chǎn)生較大變形，在側(cè)墻4和底板5中預(yù)埋有呈中空結(jié)構(gòu)的套管3，套管3中穿設(shè)有鋼絞線1，鋼絞線1能夠從套管3中抽出。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，套管3的截面為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，但并不局限于圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，在某些情況下也可以使用截面是方形的中空結(jié)構(gòu)或其他能夠?qū)崿F(xiàn)套管3作用的結(jié)構(gòu)。

為了方便將鋼絞線1從套管3中抽出，套管3的第一端伸出底板5，套管3的第二端伸出側(cè)墻4。在本實(shí)施例中，對(duì)鋼絞線1采用多重防腐措施，在鋼絞線1外涂防銹油脂，單根包聚乙烯后，整束再用聚乙烯管包裹。在對(duì)鋼絞線1進(jìn)行選取時(shí)要滿足《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算鋼絞線1所需要提供的預(yù)應(yīng)力值對(duì)鋼絞線1進(jìn)行選型。在計(jì)算預(yù)應(yīng)力時(shí)要注意以下問題，在回筑階段，鋼絞線1的預(yù)應(yīng)力參與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算與基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算過程，鋼絞線1的預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)值應(yīng)確保施工期間不設(shè)置換撐的情況下，主體結(jié)構(gòu)墻體變形值在安全范圍內(nèi)。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋼管換撐過程中頂板未澆筑前，因直接拆除鋼管支撐造成的側(cè)向水、土壓力大導(dǎo)致基坑變形過大、側(cè)墻外側(cè)受拉而破壞側(cè)墻結(jié)構(gòu)的問題。需要在本實(shí)施例中的鋼絞線1上施加預(yù)應(yīng)力，施加的預(yù)應(yīng)力用于抵抗側(cè)墻4和基坑的變形。

為了保證在對(duì)鋼絞線1施加預(yù)應(yīng)力后保持鋼絞線1不移動(dòng)，套管3的第一端和第二端上分別設(shè)置有錨具2，錨具2用于對(duì)施加預(yù)應(yīng)力后的鋼絞線1進(jìn)行固定。在本實(shí)施例中，錨具2固定時(shí)采用夾片式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的，錨具2的代號(hào)為YJM，夾具選用的代號(hào)為YJJ，使用的連接器的代號(hào)為YJL。本實(shí)施例中的錨具2固定體系主要由螺母、錨錠套、內(nèi)外套管和熱縮保護(hù)套等部件組成。錨錠套與鋼絞線1之間連接可靠，安全性高，鋼絞線1集束穿入錨錠套，可根據(jù)受力的需要調(diào)整擠壓力和壓緊長度，使錨錠套受擠壓后塑性變形而產(chǎn)生的對(duì)鋼絞線1的握裹力能夠保證不滑絲。同時(shí)，錨錠套的硬度比鋼絞線1低，對(duì)鋼絞線1損傷不大，可以達(dá)到較高的錨固效率系數(shù)。此外，不管鋼絞線1受力如何，錨錠套對(duì)其的握裹力都是不變的，在鋼絞線1應(yīng)力是負(fù)應(yīng)力的情況下都不會(huì)松脫。由于設(shè)置了熱縮保護(hù)套，熱縮保護(hù)套包在錨錠套外周，起到密封和在運(yùn)輸過程中保護(hù)外螺紋的作用。而且錨錠套內(nèi)鋼絞線1間有隔離物，可根據(jù)不同的噸位，采用相應(yīng)的多根鋼絞線。上述結(jié)構(gòu)是本實(shí)施例中選用的一種方式，但在使用過程中并不僅僅局限在上述一種方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)鋼絞線1的固定即可。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，套管3在側(cè)墻4和底板5中呈弧形結(jié)構(gòu)設(shè)置，弧形結(jié)構(gòu)貫穿側(cè)墻4和底板5。套管3彎曲形成的弧形結(jié)構(gòu)應(yīng)在保證結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層厚度的前提下盡可能的靠近主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的外側(cè)。套管3距側(cè)墻4的外表面6cm±1cm，弧形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處避免采用直角結(jié)構(gòu)，直角結(jié)構(gòu)容易造成套管3的損壞而造成整體結(jié)構(gòu)無法使用。優(yōu)選的，套管3的弧形結(jié)構(gòu)的彎曲半徑R≧100cm，但弧形結(jié)構(gòu)的彎曲半徑也不宜過大，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行確定，能夠保證套管3發(fā)揮作用即可。

如圖7所示，位置a處為套管3距離側(cè)墻4的左外側(cè)壁的距離，此處的距離為6cm±1cm；位置b處為套管3距離側(cè)墻4底部外壁的距離，此處的距離也為6cm±1cm；位置c處為套管3的弧形結(jié)構(gòu)，此處的弧度為R≧100cm。

為了保證整個(gè)側(cè)墻4和基坑的穩(wěn)定性，沿側(cè)墻4的長度方向平行設(shè)置有預(yù)定數(shù)量的套管3。該預(yù)定數(shù)量是根據(jù)側(cè)墻4的長度不同進(jìn)行確定的。一種優(yōu)選的方式是，按照相鄰兩套管3之間相距1.5m±0.1m的方式對(duì)套管3的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，優(yōu)選各個(gè)相鄰兩套管3之間相距相等。

本實(shí)施例中的主體結(jié)構(gòu)墻預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且能夠有效減少回筑作業(yè)過程中的干擾，大大降低了工人的勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度。

本實(shí)施例通過在套管3中的鋼絞線1上施加預(yù)應(yīng)力，鋼絞線1對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)墻4外側(cè)施加壓力抵消基坑的部分側(cè)向壓力，保證了在不增設(shè)鋼管換撐的情況下澆筑頂板期間，基坑變形在安全范圍內(nèi)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例公開了一種主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法，該回筑方法是使用實(shí)施例一中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行回筑的。

本實(shí)施例中的主體結(jié)構(gòu)墻回筑方法，包括以下步驟：

步驟S10、將鋼絞線穿入呈中空結(jié)構(gòu)的套管中。在該步驟中要求鋼絞線能夠在套管中被抽動(dòng)，套管不能對(duì)鋼絞線包裹的過緊。

步驟S20、將套管預(yù)埋在預(yù)定位置處，而后依次進(jìn)行底板和側(cè)墻澆筑。該步驟又具體包含以下兩個(gè)步驟：

步驟S21、在澆筑底板之前，將套管的一部分預(yù)埋于底板所在位置處，并使套管的第一端伸出底板。

步驟S22，在澆筑側(cè)墻之前，將套管的其余部分預(yù)埋于側(cè)墻所在位置處，并使套管的第二端伸出側(cè)墻。

步驟S30、對(duì)套管中的鋼絞線進(jìn)行拉伸施加預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力完成后通過固定件對(duì)鋼絞線進(jìn)行固定。在該步驟中，施加預(yù)應(yīng)力的過程需要在澆筑側(cè)墻時(shí)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％—80％后，優(yōu)選為75％，對(duì)鋼絞線進(jìn)行拉伸施加預(yù)應(yīng)力。優(yōu)選的，該步驟中使用到的固定件為錨具。

步驟S40、整體澆筑完成后，拆除鋼絞線和固定件；

步驟S50、封堵套管，優(yōu)選采用水泥砂漿對(duì)套管進(jìn)行封堵。

本實(shí)施例中的主體結(jié)構(gòu)墻的回筑方法簡單易行、操作方便，操作過程中相比現(xiàn)有技術(shù)中的鋼管換撐作業(yè)用到的人力、物力少，大大降低了施工成本，極大的提高了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，適合大規(guī)模推廣使用。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。