一种高填方场地地坪沉降处理方法及处理结构与流程

1.本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种高填方场地地坪沉降处理方法及处理结构。


背景技术：

2.高速公路交通类配套建筑如服务区收费站等常遇到原场地标高远低于设计标高，需要对场地进行回填处理，此类场地称为高填方场地。
3.如果处于软基地段，土质较为松软，承载能力比较低，容易出现压缩变形的问题，尤其是下面存在软弱淤泥质土层情况时问题尤为突出。常见处理方案包括换填土法、固化剂法、粉喷桩法、灌浆法、预压法等。预压法及换填法相对经济性要好一些，其中，换填法适合较面积较小且深度较浅的场地；预压法适用的深度相对深一些，相对换填法施工周期要长一些。但是当高填方场地建设房屋建筑时，前期场地采用预压法，但是实际预压时间未能按照设计要求进行，预压后的变形不满足建筑场地的变形要求，会导致建筑物建成后室内地坪及室外场地持续沉降，造成地坪不均匀沉降开裂、室外散水开裂，门厅入口地面开裂、室内外沉降不均匀导致的管线破坏，水管渗漏等一系列问题，如果是湿陷性黄土地区可能会引起基础的持力层承载力降低等安全问题。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种高填方场地地坪沉降处理方法及处理结构，其解决了因回填土导致附加应力增加以及现场现浇混凝土用量大的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明的高填方场地地坪沉降处理方法包括：
8.s1、对高填方场地地坪进行等载静压处理，并对等载静压后的所述高填方场地地坪进行沉降观测；
9.s2、待所述高填方场地地坪沉降稳定后，在所述高填方场地地坪上制作预定深度的坑，并在所述坑的底面铺设垫层；
10.s3、在所述坑的内壁上砌筑砖胎膜；
11.s4、在所述坑内阵列安装多个预制构件，使多个所述预制构件的第一面板的上表面位于同一水平面内，在相邻的所述预制构件之间均预留第一间隙，所述预制构件与所述砖胎膜之间预留第二间隙；
12.s5、若所述高填方场地地坪为室外地坪，则在所述第一间隙和所述第二间隙内浇筑现浇肋梁；若所述高填方场地地坪为室内地坪，则在所述第一间隙和所述第二间隙内浇筑现浇肋梁，并在室内地坪上的墙体与位于最外围的所述预制构件之间设置现浇悬梁挑板。
13.可选地，若所述高填方场地地坪内有原有建筑时，所述步骤s4还包括：在所述原有建筑与所述预制构件之间安装非标箱体，并在所述非标箱体与所述预制构件之间预留第三间隙，在所述第三间隙内浇筑所述现浇肋梁。
14.可选地，所述步骤s5还包括：在所述现浇悬梁挑板与室内地坪上的墙体内壁之间安装柔性防水材料。
15.可选地，在所述步骤s2中，若所述高填方场地地坪为室内地坪，且室内地坪下方埋设有承台，则所述坑的内壁与所述承台之间预留基础侧保护距离。
16.进一步地，本发明还提供了一种高填方场地地坪沉降处理结构，其包括：
17.多个预制构件，多个所述预制构件水平阵列设置于高填方场地地坪的沉降处；所述预制构件包括第一面板、第二面板以及设置于所述第一面板和所述第二面板之间的多个第一侧板；所述第一面板位于所述第二面板的上方，多个所述预制构件的所述第一面板的上表面均位于同一平面内；所述第一面板和所述第二面板的侧边上均设置有多根第一胡子筋；
18.多个现浇肋梁，任意两个相邻的所述预制构件之间均设置有所述现浇肋梁，所述现浇肋梁内设置有固定连接箍筋和第一钢筋，所述第一胡子筋与所述箍筋或者所述第一钢筋固定连接。
19.可选地，所述预制构件为长方体或正方体结构，所述第一面板与所述第二面板平行，所述第一面板与所述第二面板均与所述第一侧板垂直连接。
20.可选地，所述第一面板和所述第二面板内均设置有多根相互垂直连接的第二钢筋，所述第一胡子筋与所述第二钢筋固定连接，所述第二钢筋与所述第一胡子筋均为高延性冷轧带肋钢筋。
21.可选地，所述高填方场地地坪沉降处理结构还包括非标箱体，所述非标箱体用于填补在所述预制构件与原有建筑之间，所述非标箱体与所述预制构件之间设置有所述现浇肋梁；
22.所述非标箱体包括第三面板、第四面板以及设置于所述第三面板和所述第四面板之间的第二侧板，所述第三面板位于所述第四面板上方，所述第三面板与所述第一面板位于同一平面内。
23.可选地，所述第三面板和所述第四面板的侧边上设置有多根第二胡子筋；
24.所述第三面板和所述第四面板内均设置有多根相互垂直连接的第三钢筋，所述第二胡子筋的第一端与所述第三钢筋固定连接，所述第二胡子筋的第二端与所述箍筋或所述第一钢筋固定连接。
25.可选地，所述高填方场地地坪沉降处理结构的周边固定设置有现浇悬挑板；
26.所述现浇悬挑板的上表面与所述第一面板的上表面位于同一平面内。
27.(三)有益效果
28.原地面回填土荷载相当于等载预压，本发明无需等载预压，从而减少了加载配重材料的运输，避免了堆载不均匀造成地基土破坏的情况，并减少了回填土压实的施工难度。采用预制构件等体积置换回填土，同体积空腔置换降低了回填自重。对于室内地坪，采用中间置换，周边悬挑形式，整体刚度好，空间受力特性，既减少对原基础扰动，也保证地面整体变形一致，避免因沉降差导致地坪开裂。与原基础预留保护距离，可以减少对原基础的应力
叠加，减少基础的沉降量。高填方场地地坪沉降处理结构的上表面平整度好，不需要做找平层，可以直接做面层，减少了施工工序，缩短施工周期，绿色环保属于绿色建筑做法。
29.预制构件为中空的箱体结构，由工厂预制，用以提高预制构件的质量，同时又能减轻预制构件的总体重量。将沉降地坪的回填土置换成预制构件，同体积空腔置换降低了回填自重。多个预制构件的第一面板的上表面均位于同一平面内，平整度好，后期无需进行铺平施工。预制构件通过胡子筋稳固连接现浇肋梁，避免地坪沉降时预制构件发生移位或变形。浇筑现浇肋梁时，侧板直接作为浇筑模板，简化浇筑步骤。第一胡子筋的第一端与箍筋或者第一钢筋固定连接，固定连接的方式捆扎、焊接等，从而确保了预制构件连接的有效性，同时规避了预制构件之间钢筋对孔的难题，简化的安装步骤，提高了安装效率。
附图说明
30.图1为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构应用于室内地坪的安装结构示意图；
31.图2为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构的预制构件的立体结构示意图；
32.图3为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构的现浇肋梁的安装结构示意图；
33.图4为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构的现浇肋梁安装的平面图；
34.图5为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构的非标箱体安装的平面图；
35.图6为本发明的高填方场地地坪沉降处理结构应用于室内地坪的平面布置图；
36.图7为本发明的高填方场地地坪沉降处理方法的工作流程图。
37.【附图标记说明】
38.1：预制构件；11：第一面板；12：第二面板；13：第一侧板；14：第一胡子筋；15：第二钢筋；16：第一间隙；18：第三间隙；
39.2：现浇肋梁；20：箍筋；21：第一钢筋；
40.3：非标箱体；
41.4：现浇悬挑板；
42.5：坑；51：垫层；52：砖胎膜；
43.6：原有建筑；
44.7：室内墙壁；71：柔性防水材料；
45.8：承台；
46.9：快易收口网。
具体实施方式
47.为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。
48.为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
49.如图1所示，本发明提供了一种高填方场地地坪沉降处理结构，其包括拼接在一起
的多个预制构件1以及浇筑在预制构件1之间用于连接预制构件1的现浇肋梁2。多个预制构件1水平阵列设置于高填方场地地坪沉降处，预制构件1为中空的箱体结构，由工厂预制，用以提高预制构件1的质量，同时又能减轻预制构件1的总体重量。其中，如图2所示，预制构件1包括第一面板11、第二面板12以及设置于第一面板11和第二面板12之间的多个第一侧板13。第一面板11位于第二面板12的上方，多个预制构件1的第一面板11的上表面均位于同一平面内，平整度好，后期无需进行铺平施工。在工厂预制时，第一面板11和第二面板12的侧边上均预留有多根第一胡子筋14，预制构件1通过胡子筋稳固连接现浇肋梁2，避免地坪沉降时预制构件1发生移位或变形。现浇肋梁2是在预制构件1安装到位后现场浇筑，任意两个相邻的预制构件1的侧板之间均浇筑现浇肋梁2，起到连接预制构件1和提高整体稳定性的作用，现浇肋梁2的上表面与第一面板11的上表面共面，以提高高填方场地地坪沉降处理结构上表面的平整度。如图3和图4所示，浇筑现浇肋梁2时，侧板直接作为浇筑模板，简化浇筑步骤，对于面积较大的地坪，采用快易收口网9作为模板，后续浇筑过程无需拆模，提高施工速度。现浇肋梁2内设置有固定连接箍筋20和第一钢筋21，在浇筑现浇肋梁2的混凝土之前，先将第一胡子筋14的第一端与箍筋20或者第一钢筋21固定连接，固定连接的方式捆扎、焊接等，从而确保了预制构件1连接的有效性，同时规避了预制构件1之间钢筋对孔的难题，简化的安装步骤，提高了安装效率。
50.本发明的高填方场地地坪沉降处理结构具有如下的效果：
51.1)抗震性能好，多个阵列分布的预制构件1通过现浇肋梁2连接，结构的整体抗震性能基本与全现浇结构无异，较同体积现浇结构而言质量更轻，减小了地震作用力，提高了抗震性能。
52.2)设计计算简便，高填方场地地坪沉降处理结构的设计计算完全可以应用现有的pkpm等常用结构设计软件进行常规设计计算，不额外增加设计计算工作量。高填方场地地坪沉降处理结构的上表面的设计计算与普通的密肋楼盖相同。因此设计计算较为简便，一般设计计算人员均能熟练掌握。
53.3)经济性较好，较于目前市场上常规的装配式建筑，高填方场地地坪沉降处理结构具有较好的经济性，由于预制构件1存在空腔结构，较同体积现浇混凝土结构价格节省30％～40％。
54.4)施工质量易于控制，效果与现浇混凝土结构相同，预制构件1通过胡子筋与四周的现浇肋梁2有效连接，从而确保预制构件1连接的有效性，同时规避了普通预制构件1之间钢筋对孔的难题。
55.如图2所示，预制构件1为长方体或正方体的中空结构，第一面板11与第二面板12平行，第一面板11与第二面板12均与第一侧板13垂直连接。预制构件1体积较小，一般为1000mm
×
1000mm
×
h，h为预制构件1预制时预定的高度，根据施工需要来预定，单个重量一般在250kg～300kg之间，运输、吊装、施工极其便捷，对现场的塔吊无特殊要求，现有的起重设备均能满足要求，同时对现场的施工工人也无特殊的施工技术要求。第一面板11和第二面板12内均设置有多根相互垂直连接的第二钢筋15，以提高第一面板11和第二面板12的承载能力，避免其受压开裂破损。第一胡子筋14的第二端与第二钢筋15固定连接，第二钢筋15与第一胡子筋14均为高延性冷轧带肋钢筋。
56.如图5所示，高填方场地地坪内还会有原有建筑6，如竖直分布的管井等，管井的位
置会干涉预制构件1的铺设，管井周围无法安装预制构件1，需要浇筑大量的混凝土填补，因此，高填方场地地坪沉降处理结构还包括非标箱体3，非标箱体3在工厂预制完成，非标箱体3的尺寸根据原有建筑6与距离原有建筑6最近的预制构件1之间的距离来预定。非标箱体3填补在预制构件1与原有建筑6之间，同样的，非标箱体3与预制构件1之间设置有现浇肋梁2。非标箱体3的结构与预制构件1的结构相同，前者仅在尺寸方面有区别，并且尺寸却别也仅仅是长度和宽度不同，两者的高度相同。具体地，非标箱体3包括第三面板、第四面板以及设置于第三面板和第四面板之间的第二侧板，第三面板位于第四面板上方，非标箱体3安装到位后，第三面板与第一面板11位于同一平面内。
57.参考预制构件1的结构，如图2所示，第三面板和第四面板的侧边上设置有多根第二胡子筋。第三面板和第四面板内均设置有多根相互垂直连接的第三钢筋，第二胡子筋的第一端与第三钢筋固定连接，第二胡子筋的第二端与箍筋20或第一钢筋21固定连接。如图3所示，第一胡子筋14和第二胡子筋在连接现浇肋梁2时，如果胡子筋与预制肋梁的钢筋相抵触，可以将上层的胡子筋置于现浇肋梁2主筋的上部，下层的胡子筋弯入现浇肋梁2内部。
58.如图1和图6所示，当高填方场地地坪为室内地坪时，高填方场地地坪沉降处理结构还包括现浇悬挑板4。现浇悬挑板4通过现场浇筑而成，现浇悬挑板4浇筑在整个高填方场地地坪沉降处理结构的周边并与在外层的预制构件1通过现浇肋梁2连接，现浇悬挑板4的上表面与第一面板11的上表面位于同一平面内。对于室内地坪，本发明采用中间置换，周边浇筑悬挑板，整体刚度好；空间受力特性，既减少对原基础扰动，也保证地面整体变形一致，避免因沉降差导致地坪开裂。现浇悬挑板4与原有墙体之间采用柔性防水材料71连接，嵌缝处理，减少对周边已经砌筑墙体影响。预制构件1的空腔结构还能用于地面防潮和隔汽。预制构件1还具备有较好的耐火性能，耐火极限可以达到4个小时，起到了室内防火的作用。
59.另外，本发明还提供了一种高填方场地地坪沉降处理方法，其包括：
60.s1、对高填方场地地坪进行等载静压处理，并对等载静压后的地坪进行沉降观测；
61.s2、待沉降稳定后在高填方场地地坪上制作预定深度的坑5，并在坑5的底面铺设垫层51，若高填方场地地坪为室内地坪，坑5的内壁与承台8之间设置有基础侧保护距离；
62.s3、在坑5的内壁上砌筑砖胎膜52；
63.s4、在坑5内阵列安装多个预制构件1，使多个预制构件1的第一面板11的上表面位于同一水平面内，并在任意两个相邻的预制构件1之间预留第一间隙16，预制构件1与砖胎膜52之间预留第二间隙。若高填方场地地坪内有原有建筑6时，在原有建筑6与预制构件1之间安装非标箱体3，并在原有建筑6与预制构件1之间预留第三间隙18，在第三间隙18内浇筑现浇肋梁2。
64.s5、若高填方场地地坪为室外地坪，则在第一间隙16和第二间隙内浇筑现浇肋梁2；若高填方场地地坪为室内地坪，则在第一间隙16和第二间隙内浇筑现浇肋梁2，并在高填方场地地坪沉降处理结构的周边浇筑现浇悬梁挑板，在现浇悬梁挑板与室内墙壁7之间安装柔性防水材料71。
65.具体地，步骤s1中，通过对沉降地坪进行等载静压处理，并在多个观测点进行沉降观测，对于室内地坪，观测点因选在地坪的四角和中心位置。步骤s2中，在制作预定深度的坑5时，预定深度的值等于垫层51的厚度值与预制构件1的高度值的总和。对于坑5的深度选择，既可以根据预制构件1的高度值来选择坑5的深度，也可以根据坑5的深度来预制与坑5
深度相匹配的预制构件1，灵活实用。步骤s3中，采用砖胎膜52作为高填方场地地坪沉降处理结构的外围模板，浇筑现浇肋梁2后无需拆除，并且现浇肋梁2与砖胎膜52结合成一体，提高了高填方场地地坪沉降处理结构的刚性。步骤s4中，在制作好的坑5内阵列安装多个预制构件1，使多个预制构件1的第一面板11的上表面位于同一水平面内，并在任意两个相邻的预制构件1之间预留预定宽度的第一间隙16，预定宽度的值即为现浇肋梁2的宽度，预定宽度的值小于预制构件1的宽度值，预制构件1与砖胎膜52之间预留第二间隙。若高填方场地地坪内有原有建筑6时，在原有建筑6与预制构件1之间安装非标箱体3，并在原有建筑6与预制构件1之间预留第三间隙18。第一间隙16、第二间隙和第三间隙18优选为相同宽度的间隙，从而使现浇肋梁2的宽度相同，在制作现浇肋梁2时所使用的箍筋20和第一钢筋21也完全相同，减少施工工序，提高施工效率。在步骤s5中，若高填方场地地坪为室外地坪，则在第一间隙16和第二间隙内浇筑现浇肋梁2，混凝土凝固后进行正常保养。若高填方场地地坪为室内地坪，既要在第一间隙16和第二间隙内浇筑现浇肋梁2，还要在高填方场地地坪沉降处理结构的周边浇筑现浇悬梁挑板，并在现浇悬梁挑板与室内墙壁7之间安装柔性防水材料71，混凝土凝固后进行正常保养。柔性防水材料71可以是沥青麻丝等，填补在挑板与墙壁之间的缝隙内，高填方场地地坪沉降处理结构伸缩变形时，现浇悬挑板4不会挤压墙壁导致墙壁变形的情况，现浇悬挑板4与墙壁之间也不会产生间隙导致漏水的情况。
66.原地面回填土荷载相当于等载预压，本发明无需等载预压，从而减少了加载配重材料的运输，避免了堆载不均匀造成地基土破坏的情况，并减少了回填土压实的施工难度。采用预制构件1等体积置换回填土，同体积空腔置换降低了回填自重，以1米深度换填为例，高填方场地地坪沉降处理结构换填后折算容重约10kn/m2，回填土容重约19kn/m2，减少自重约47.3％，减少了对原地基土附加应力约47.3％，减少沉降量。对于室内地坪，采用中间置换，周边悬挑形式，开挖范围时考虑预留保护距离，采用悬挑板形式，整体刚度好，空间受力特性，既减少对原基础扰动，也保证地面整体变形一致，避免因沉降差导致地坪开裂。与原基础预留保护距离，可以减少对原基础的应力叠加，减少基础的沉降量。高填方场地地坪沉降处理结构的上表面平整度好，不需要做找平层，可以直接做面层，减少了施工工序，缩短施工周期，绿色环保属于绿色建筑做法。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.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“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”，可以是
第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
70.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。