本发明属于地下工程领域，具体涉及一种利用围护结构减少地下结构隆沉的装置及其施工方法。
背景技术：
地下工程中，地下结构往往在竖向荷载(如结构自重、覆土荷载、地下水浮力)的长期作用下产生向上的隆起或向下的沉降，当在结构形式或者地基土压缩性差异较大的地方更易引起不均匀沉降，影响地下结构的正常使用。
工程中往往需要在结构底打入桩基础减少地下结构的隆起与沉降，进一步减少不同结构间的不均匀沉降。而地下工程中的围护桩(墙)往往为抵抗侧向水土压力的水平受力构件，竖向承载作用没有得到发挥，造成一定经济浪费。
现有的专利文献cn206157759u公开了一种利用地下连续墙的抗浮结构，在地下连续墙的侧壁、车站顶板的上方采用倒牛腿抗浮墩，利用地下连续墙参与抵抗浮力；专利文献cn205857200u公开了一种围护排桩与主体地下结构的竖向连接构造，在围护排桩的侧壁、地下结构的上下设置抗剪件，利用围护排桩参与抗浮和竖向承重。
但申请人发现，上述两方案均没有充分考虑围护结构自身施工中，对预埋钢筋接驳器或预埋插筋的预定标高的影响。当预埋钢筋接驳器或预埋插筋按照原始预定标高埋设后，在围护结构的钢筋网笼施工时，钢筋接驳器或预埋插筋埋设位置不可避免会发生一定偏差、无法保证精确定位，常常与地下结构顶板或底板的原始标高区产生重叠干涉，导致前述倒牛腿抗浮墩或抗剪件无法施工，无法利用围护结构参与抗浮或承重。
技术实现要素：
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种利用围护结构减少地下结构隆沉的装置及其施工方法，对钢筋接驳器的原始预定标高进行调整，使得托底梁和压顶梁与地下结构之间预留一定间隙，在间隙中填充有微膨胀混凝土，避免了钢筋接驳器预埋位置偏差对托底梁和压顶梁施工的不利影响，很好地利用了围护结构的竖向承载能力，减少了地下结构的隆起与沉降，可优化底板桩基础的设置。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种利用围护结构减少地下结构隆沉的装置，该装置包括地下结构、围护结构、托底梁、压顶梁、钢筋接驳器、微膨胀混凝土；
所述地下结构包括底板、顶板和侧壁；所述围护结构位于所述侧壁的外侧、从上到下竖直设置；
所述围护结构中预埋有钢筋接驳器，所述托底梁和所述压顶梁内的钢筋通过所述钢筋接驳器与所述围护结构连为一体；
所述托底梁顶部与所述地下结构的所述底板之间设有预定下间隙，所述压顶梁底部与地下结构的所述顶板之间设有预定上间隙；
所述预定下间隙和预定上间隙中填充有微膨胀混凝土。
优选地，所述围护结构为围护桩或者地下连续墙。
优选地，所述托底梁和/或所述压顶梁沿着所述围护结构内周方向上连续设置或间隔设置。
优选地，所述托底梁和所述压顶梁内的钢筋包括横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋通过钢筋接驳器与围护结构中的预埋钢筋连接。
优选地，所述地下结构的底板下表面、侧壁与所述围护结构之间、顶板上表面设有贯通的防水层。
为实现上述目的，按照本发明的第二方面，还提供了一种如前所述的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一，围护结构的土方开挖，吊装下放围护结构的钢筋网笼，其中钢筋网笼上设置有用于连接托底梁和压顶梁的钢筋接驳器；
步骤二，为了避免钢筋接驳器预埋位置的偏差所导致的无法施工托底梁或压顶梁，将托底梁位置处钢筋接驳器的原始预定标高降低一第一设定标高差，将压顶梁位置处钢筋接驳器的原始预定标高提高一第二设定标高差；
步骤三，浇筑围护结构的混凝土，然后成型及保养维护；
步骤四，在托底梁位置处的钢筋接驳器上外接钢筋，并浇筑施作托底梁；
步骤五，在地下结构的原始预定标高处施作主体结构的底板、侧壁、顶板；即使施工围护结构时钢筋接驳器的位置发生偏移，步骤二中的第一设定标高差确保在托底梁和地下结构的底板之间具有间隙，在间隙中填充微膨胀混凝土；
步骤六，在压顶梁位置处的钢筋接驳器上外接钢筋，并浇筑施作压顶梁；
步骤七，即使施工围护结构时钢筋接驳器的位置发生偏移，步骤二中的第二设定标高差确保在压顶梁和地下结构的顶板之间具有间隙，在间隙中填充微膨胀混凝土。
优选地，所述步骤一中，钢筋网笼中捆扎有预埋钢筋，该预埋钢筋的外端设置所述钢筋接驳器。
优选地，所述步骤四和步骤六中，先通过所述钢筋接驳器外接数条横向钢筋，在横向钢筋上捆扎数条纵向钢筋，然后浇筑形成托底梁和压顶梁。
优选地，所述步骤五中，在地下结构的底板施工之前还包括底板桩基础的施工。
优选地，所述步骤五中，在地下结构的主体结构施工后还包括防水层的施工，即在底板下表面、侧壁与所述围护结构之间、顶板上表面施工贯通的防水层。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置及其施工方法，对钢筋接驳器的原始预定标高进行调整，使得托底梁和压顶梁与地下结构之间预留一定间隙，在间隙中填充有微膨胀混凝土，避免了钢筋接驳器预埋位置偏差对托底梁和压顶梁施工的不利影响，很好地利用了围护结构的竖向承载能力，保证了托底梁和压顶梁与地下结构之间力传递的有效性，减少了地下结构的隆起与沉降，底板桩基础的设置可以进一步优化，包括减小底板桩基础的桩长、桩径或数量，改进桩基础的平面分布布置方式、避免溶洞、富水区或软土区；
2、本发明质量可靠，施工便捷，安全经济，对于方案制定、成熟施工、控制风险有良好的作用。
3、本发明简便易行、经济合理、技术成熟、前景广阔、效益良好，对地下工程具有很强的适用性。
附图说明
图1是本发明的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置的整体示意图；
图2是本发明的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置的局部示意图；
图3是托底梁处钢筋接驳器预埋位置偏差后与地下结构底板的重叠干涉示意图；
图4是压顶梁处钢筋接驳器预埋位置偏差后与地下结构顶板的重叠干涉示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-2所示，本发明提供一种利用围护结构减少地下结构隆沉的装置，其特征在于：该装置包括地下结构1、围护结构2、托底梁3、压顶梁4、钢筋接驳器5、微膨胀混凝土6。优选地，所述围护结构2为并排的围护桩或者地下连续墙。
所述地下结构1包括底板11、顶板12和侧壁13；所述围护结构2位于所述侧壁13的外侧、从上到下竖直设置。
所述围护结构2中预埋有钢筋接驳器5，所述托底梁3和所述压顶梁4内的钢筋通过所述钢筋接驳器5与所述围护结构连为一体。优选地，所述托底梁3和/或所述压顶梁4沿着所述围护结构2内周方向上连续设置或间隔设置。优选地，所述托底梁3和所述压顶梁4内的钢筋包括横向钢筋8和纵向钢筋，所述横向钢筋8通过钢筋接驳器5与围护结构2中的预埋钢筋7连接。
所述托底梁3顶部与所述地下结构1的所述底板11之间设有预定下间隙，所述压顶梁4底部与地下结构1的所述顶板12之间设有预定上间隙。间隙的高度可取200mm。该间隙的增加，可以避免托底梁和压顶梁与地下结构顶板或底板的标高产生重叠干涉(避免图3-4所示的情况)。
所述预定下间隙和预定上间隙中填充有微膨胀混凝土，保证了托底梁和压顶梁与地下结构之间力传递的有效性。所述微膨胀混凝土可采用强度等级c30或c35、防水等级为p10的微膨胀混凝土。
优选地，所述地下结构1的底板11下表面、侧壁13与所述围护结构2之间、顶板12上表面设有贯通的防水层。
本发明的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置，在托底梁和压顶梁与地下结构之间预留一定间隙，在间隙中填充有微膨胀混凝土，避免了钢筋接驳器预埋位置偏差对托底梁和压顶梁施工的不利影响，很好地利用了围护结构的竖向承载能力，保证了托底梁和压顶梁与地下结构之间力传递的有效性，减少了地下结构的隆起与沉降，底板桩基础的设置可以进一步优化，包括减小底板桩基础的桩长、桩径或数量，改进桩基础的平面分布布置方式、避免溶洞、富水区或软土区。本发明质量可靠，施工便捷，安全经济，对于方案制定、成熟施工、控制风险有良好的作用。
按照本发明的第二方面，还提供了一种利用围护结构减少地下结构隆沉的装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一，围护结构2的土方开挖，吊装下放围护结构2的钢筋网笼，其中钢筋网笼上设置有用于连接托底梁3和压顶梁4的钢筋接驳器5；优选地，所述步骤一中，钢筋网笼中捆扎有预埋钢筋7，该预埋钢筋7的外端设置所述钢筋接驳器5。
步骤二，为了避免钢筋接驳器5预埋位置的偏差所导致的无法施工托底梁3或压顶梁4，将托底梁3位置处钢筋接驳器5的原始预定标高降低一第一设定标高差，将压顶梁4位置处钢筋接驳器5的原始预定标高提高一第二设定标高差。第一设定标高差和第二设定标高差可取200mm。通过对钢筋接驳器的原始预定标高进行调整，可以避免托底梁和压顶梁与地下结构顶板或底板的标高产生重叠干涉(避免图3-4所示的情况)。
步骤三，浇筑围护结构2的混凝土，然后成型及保养维护。
步骤四，在托底梁3位置处的钢筋接驳器5上外接钢筋，并浇筑施作托底梁3；优选地，先通过所述钢筋接驳器5外接数条横向钢筋8，在横向钢筋8上捆扎数条纵向钢筋，然后浇筑形成托底梁3。
步骤五，在地下结构1的原始预定标高处施作主体结构的底板11、侧壁13、顶板12；即使施工围护结构2时钢筋接驳器5的位置发生偏移，步骤二中的第一设定标高差确保在托底梁3和地下结构1的底板11之间具有间隙，在间隙中填充微膨胀混凝土。所述微膨胀混凝土可采用强度等级c30或c35、防水等级为p10的微膨胀混凝土。
优选地，所述步骤五中，在地下结构1的底板11施工之前还包括底板桩基础的施工；在地下结构1的主体结构施工后还包括防水层的施工，即在底板11下表面、侧壁13与所述围护结构2之间、顶板12上表面施工贯通的防水层。
步骤六，在压顶梁4位置处的钢筋接驳器5上外接钢筋，并浇筑施作压顶梁4；优选地，先通过所述钢筋接驳器5外接数条横向钢筋8，在横向钢筋8上捆扎数条纵向钢筋，然后浇筑形成压顶梁4。
步骤七，即使施工围护结构2时钢筋接驳器5的位置发生偏移，步骤二中的第二设定标高差确保在压顶梁4和地下结构1的顶板12之间具有间隙，在间隙中填充微膨胀混凝土。
本发明的利用围护结构减少地下结构隆沉的装置的施工方法，对钢筋接驳器的原始预定标高进行调整，使得托底梁和压顶梁与地下结构之间预留一定间隙，在间隙中填充有微膨胀混凝土，避免了钢筋接驳器预埋位置偏差对托底梁和压顶梁施工的不利影响，很好地利用了围护结构的竖向承载能力，保证了托底梁和压顶梁与地下结构之间力传递的有效性，减少了地下结构的隆起与沉降，底板桩基础的设置可以进一步优化，包括减小底板桩基础的桩长、桩径或数量，改进桩基础的平面分布布置方式、避免溶洞、富水区或软土区。本发明的方法简便易行、经济合理、技术成熟、前景广阔、效益良好，对地下工程具有很强的适用性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。