一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法与流程

1.本技术涉及地下工程技术领域，尤其是涉及一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法。


背景技术：

2.管幕法是一种新兴的非开挖地下结构施工方法，在拟建工程周围顶入小型钢管或钢筋混凝土管，并使用锁扣连接各个管节，通过注浆形成密封的止水管幕，在形成的管幕保护下开挖管幕内部土体或箱涵顶进，从而修建主体工程。
3.相比于盾构法和顶管法，管幕法的优势在于：断面灵活，几乎可以形成任何断面形状，地质适应能力也很强，适用于浅覆土、超浅覆土工况，作业空间较小，适用于狭窄条件下施工。
4.但是，通过利用管幕法施工增层地下室结构，会对上方既有建筑的沉降存在较为明显的影响。


技术实现要素：

5.为了能够降低管幕施工对上部既有建筑的沉降影响，本技术提供一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法。
6.本技术提供的一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法，采用如下的技术方案：一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法，所述方法包括如下步骤：s1：检查上部既有建筑概况，确定既有建筑结构加固方案并进行加固；s2：在既有建筑结构基础的两侧分别设置若干工程桩，在既有建筑边线以内区域设置若干玻璃纤维桩；s3：在既有建筑的两侧分别开挖工作井，并将管幕施工机械吊放于工作井内；s4：管幕施工采用分两期跳仓进行，将一期管幕与二期管幕交错设置；s5：先将一期管幕钢管顶进施工完毕，并挖除一期管幕钢管围合区域内部土方，逐段构筑一期管幕内部结构，直至一期地下室施工完成；s6：重复步骤s5，施工二期地下室；s7：将地下室与上部既有建筑进行连通，完成地下室增层施工。
7.通过采用上述技术方案，先对既有建筑结构进行加固，之后在既有建筑结构基础的两侧分别设置工程桩，起到支撑既有建筑结构的作用，同时在既有建筑边线区域内设置玻璃纤维桩，从而进一步对既有建筑提供竖向承载力，降低既有建筑的沉降，在进行管幕施工时，便于管幕施工机械将玻璃纤维桩顶碎，同时管幕施工分为两期跳仓进行，且将一期管幕与二期管幕交错设置，从而在施工一期管幕时，破碎处于一期管幕施工区域的玻璃纤维桩，但是处于二期管幕施工区域的玻璃纤维桩仍能够提供承载力，之后将一期地下室施工完成，由于有了一期地下室的承载力，从而在施工二期地下室时，能够降低既有建筑的沉
降。
8.可选的，s2中既有建筑边线以内区域设置玻璃纤维桩具体的施工方法包括如下步骤：开挖既有建筑内部土方，将原有结构基础上方的覆土挖除，利用原有室内净高以及覆土厚度形成施工空间，在既有建筑内部浇筑一层基础底板，使基础底板和原有结构基础连为整体，预先在基础底板上留设压入玻璃纤维桩的桩孔，通过压入设备将玻璃纤维桩分段压入地基。
9.通过采用上述技术方案，将既有建筑内部土方挖除，同时将既有建筑的原有结构基础上方的覆土清除，并在既有建筑内部浇筑基础底板，从而将基础底板和原有结构基础连成一个整体结构，使既有建筑原有结构浅基础托换成深基础，从而加固既有建筑，之后将玻璃纤维桩从基础底板上预留的桩孔压入地基中，进而将玻璃纤维桩与基础底板以及原有结构基础形成整体结构，使玻璃纤维桩能够稳定提供竖向承载力，降低既有建筑的沉降。
10.可选的，基础底板与原有结构基础浇筑成的整体结构下表面埋设有若干管幕限位件，所述管幕限位件用于使管幕顶进方向准确，且所述管幕限位件与管幕钢管连接。
11.通过采用上述技术方案，通过设置管幕限位件，使管幕钢管在和管幕限位件连接时，能够限定管幕顶进方向，使管幕顶进方向更加准确，提高施工质量。
12.可选的，一期管幕与二期管幕的钢管排布方式一致且包括横排钢管、垂直连接于横排钢管的两竖排钢管，且两竖排钢管连接于横排钢管的两侧，同时横排钢管连接于竖排钢管的下端，使竖排钢管上端通过管幕限位件与上部既有建筑基础结构连接。
13.通过采用上述技术方案，采用顶部开口、三面围合的管幕截面形式，能够将上部既有建筑和增层的地下室结构实现互联互通，从而采用管幕法仍能够实现地下室与既有建筑连通。
14.可选的，s3中所述管幕施工机械下方设置有可调节管幕顶进位置的管幕施工平台。
15.通过采用上述技术方案，通过设置可调节管幕顶进位置的管幕施工平台，从而在进行管幕钢管顶进施工时，便于操作，加快施工进度，提高施工效率。
16.可选的，s5中采用台阶法开挖管幕钢管围合区域内部土方，且边挖边施工设置钢支撑。
17.通过采用上述技术方案，采用台阶法开挖，且边挖边设置钢支撑，提供竖向承载力，增强管幕钢管内部稳定性，提高施工安全性。
18.可选的，s5中管幕内部结构施工时按照先底部后侧墙最后顶板的顺序，且顶板混凝土采用自密实混凝土压注。
19.通过采用上述技术方案，在进行管幕内部结构施工时，通过先底部后侧墙最后顶板的施工顺序，能够提高施工质量，提高施工效率。
20.可选的，所述管幕限位件包括埋设于基础底板与原有结构基础浇筑成整体结构下表面的限位块，所述限位块呈中空且两端呈开口设置，所述限位块下表面贯穿开设有与其内腔连通的限位槽，管幕钢管上端固定连接有可穿设于限位槽的连接条，所述连接条固定连接有卡接板，所述卡接板抵接于限位块内壁。
21.通过采用上述技术方案，在顶进管幕钢管时，将管幕钢管上端的连接条与卡接板穿设于限位块内腔，使连接条位于限位槽内，且卡接板抵接于限位块内壁，从而将管幕钢管
固定，同时限位块还起到隔水作用，防止管幕外侧地下水进入管幕内部。
22.可选的，所述限位块的两侧内壁分别固定连接有加固板，两所述加固板之间留有距离，所述卡接板上表面固定连接有竖板，所述竖板位于两加固板之间，且所述竖板上端固定连接有横板，所述横板下表面抵接于加固板上表面。
23.通过采用上述技术方案，为了使限位块与管幕钢管之前连接更加牢固，从而通过设置在限位开内壁固定加固板，使连接条穿设于限位槽内时，带动卡接板移动至限位块内腔，同时卡接板带动竖板与横板同步移动，使竖板移动至两加固板之间，并使横板位于加固板上方，从而使加固板位于横板与卡接板之间，进而使卡接板下表面抵接于限位块下侧内壁时，横板下表面抵接于加固板上表面，增强稳定性，同时增加隔水效果。
24.可选的，所述限位块的两侧外壁分别固定连接有加强板，所述加强板呈直角三角形设置。
25.通过采用上述技术方案，通过设置呈直角三角形状的加强板，利用三角形具有稳定性，来增加限位块的稳固性，使限位块与基础结构连接稳定。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.先对既有建筑结构进行加固，之后在既有建筑结构基础的两侧分别设置工程桩，起到支撑既有建筑结构的作用，同时在既有建筑边线区域内设置玻璃纤维桩，从而进一步对既有建筑提供竖向承载力，降低既有建筑的沉降，在进行管幕施工时，便于管幕施工机械将玻璃纤维桩顶碎，同时管幕施工分为两期跳仓进行，且将一期管幕与二期管幕交错设置，简化了施工顺序，加快了施工进度，从而在施工一期管幕时，破碎处于一期管幕施工区域的玻璃纤维桩，但是处于二期管幕施工区域的玻璃纤维桩仍能够提供承载力，之后将一期地下室施工完成，由于有了一期地下室的承载力，从而在施工二期地下室时，能够降低既有建筑的沉降，提高了施工质量。
27.2.既有建筑内部桩基施工采用玻璃纤维桩，可提供竖向承载力，且在管幕施工时便于破碎，不需要人工清桩，大幅提升施工效率。
28.3.其次采用顶部开口、三面围合的新型管幕截面形式，能够保证上部既有建筑和增层的地下室结构的互联互通。
附图说明
29.图1是本技术实施例一的施工完成地下室示意图。
30.图2是本技术实施例一的玻璃纤维桩与工程桩位置分布剖视图。
31.图3是本技术实施例一中玻璃纤维桩施工示意图。
32.图4是本技术实施例一的一期管幕钢管顶进施工示意图。
33.图5是图4中a部分的局部放大示意图。
34.图6是本技术实施例一的一期管幕钢支撑施工示意图。
35.图7是本技术实施例一的一期管幕内部结构施工示意图。
36.图8是本技术实施例一的二期管幕钢管顶进施工示意图。
37.图9是本技术实施例一的二期管幕内部结构施工示意图。
38.图10是本技术实施例二的管幕限位件结构示意图。
39.附图标记说明：
1、玻璃纤维桩；2、工程桩；3、既有建筑；4、原有结构基础；5、基础底板；6、管幕钢管；7、钢支撑；8、管幕内部结构；9、管幕施工机械；10、地下室结构；11、工作井；12、管幕施工区域；13、管幕施工平台；14、一期管幕；15、二期管幕；16、管幕限位件；161、限位块；162、限位槽；163、连接条；164、卡接板；17、加强板；18、加固板；19、竖板；20、横板。
具体实施方式
40.以下结合附图1-10对本技术作进一步详细说明。
41.本技术实施例公开一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法。
42.实施例一：参照图1与图2，一种既有建筑地下室增层三面围合管幕施工方法，包括如下步骤：步骤s1，检查上部既有建筑3概况，确定既有建筑3结构加固方案并进行加固；并进行管幕施工测量、放线，确定管幕施工区域12；房屋周围、工作井11以及明挖段均通过设置止水帷幕做好防水处理，并进行降水，使水位降低至下排管幕以下深度；其中，止水帷幕为水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩强度较低，易于被管幕顶进设备破碎。
43.参照图1，步骤s2，在既有建筑3外侧进行开挖，露出既有建筑3的结构基础，并在既有建筑3的结构基础的两侧分别设置若干工程桩2，工程桩2采用普通混凝土或预制桩，若干工程桩2等距排列设置；开挖既有建筑3内部的土方，将原有结构基础4上方的覆土挖除，利用原有建筑室内净高以及覆土厚度形成施工空间，在既有建筑3内部浇筑一层基础底板5，使基础底板5和原有结构基础4连成为一个整体结构，其中基础底板5可预留部分洞口用于连通地下室结构10。
44.参照图3，同时预先在基础底板5上留设用于压入玻璃纤维桩1的桩孔以及桩架连接锚栓，安装桩架并与基础底板5连接牢靠，利用基础底板5做反力架，通过压入设备将玻璃纤维桩1分段压入地基中，且分段的玻璃纤维桩1之间牢靠连接，通过设置若干玻璃纤维桩1进行支撑，增加了竖向承载力，有效控制了管幕施工时地面及既有建筑3的沉降，同时在管幕施工时便于破碎，不需要人工清桩，大幅提升施工效率。
45.参照图1，步骤s3，在既有建筑3的两侧分别沿纵向开挖有工作井11，并将管幕施工机械9吊放于工作井11内，同时工作井11内设置有可调节管幕顶进位置的管幕施工平台13，将管幕施工机械9放置在管幕施工平台13上，从而可通过调整管幕施工平台13高度以保证不同位置处钢管的顶进施工。钢管顶进精度由导轨安装精度、顶进施工测量、顶管机激光测量导向以及三级报警机制保证。且管幕施工机械9的一侧顶靠在工作井11侧壁，通过侧壁提供反作用力。
46.参照图4与图5，步骤s4，管幕施工采用分两期跳仓进行，将一期管幕14与二期管幕15交错排列设置，且一期管幕14与二期管幕15的钢管排布方式一致，且包括横排钢管、垂直连接于横排钢管的两竖排钢管，且两竖排钢管分别连接于横排钢管的两侧，同时横排钢管连接于竖排钢管的下端，从而使管幕钢管6呈u形状施工分布。基础底板5与原有结构基础4浇筑成的整体结构下表面设置有若干管幕限位件16，且管幕限位件16可以是在基础底板5钢筋绑扎时一同埋设于相应位置处，使竖排钢管上端通过管幕限位件16与上部既有建筑3基础结构连接，从而确保钢管顶进过程中管幕方向准确。
47.参照图5，管幕限位件16包括呈竖直的限位块161，限位块161呈中空且两端呈开口
设置，限位块161沿管幕钢管6顶进方向设置，限位块161下表面沿其长度方向贯穿开设有与其内腔连通的限位槽162，竖排钢管上端焊接有可穿设于限位槽162的连接条163。连接条163上端焊接有呈水平的卡接板164，从而将连接条163穿设于限位槽162内，使卡接板164位于限位块161内腔中，使卡接板164下表面抵接于限位块161内侧底壁，使管幕限位件16不仅起到限位作用，同时起到隔水作用，防止管幕外侧地下水进入管幕内部。
48.参照图6与图7，步骤s5，先通过管幕顶进设备将一期管幕钢管6进行顶进，从而可将玻璃纤维桩1顶碎，由于一期管幕14施工中各管幕工程之间是呈间隔设置，且处于二期管幕15施工（未施工）区域的玻璃纤维桩1仍进行支撑，进而仍会有部分玻璃纤维桩1提供竖向承载力，降低管幕施工时既有建筑3的沉降，之后将一期管幕钢管6顶进施工完毕，采用台阶法开挖管幕闭合区域内部土方，边挖边施工呈竖直设置的钢支撑7，直至管幕围合区域内部土方全部挖除；逐段构筑一期管幕内部结构8，且按照先底部后侧墙最后施工顶板的施工顺序进行，且顶板混凝土采用自密实混凝土压注，直至一期地下室施工完成。
49.参照图8与图9，步骤s6，重复步骤s5,施工二期地下室，由于有了一期地下室的承载力，从而在破除二期管幕15的施工区域内玻璃纤维桩1时，仍然能够有效的控制既有建筑3的沉降，提高了施工质量。
50.步骤s7，将地下室与上部既有建筑3进行连通，修补预留洞口，完成地下室增层施工，回填既有建筑3外部以及工作井11土体。
51.由此将桩基、基础底板5、上部结构连接成为整体的方法，将原有上部既有浅基础托换成深基础，提高了保护建筑基础的承载能力，有效地控制了管幕施工时地面及既有建筑3的沉降，有利于施工安全；其次采用顶部开口、三面围合的新型管幕截面形式，能够保证上部既有建筑3和增层的地下室结构10的互联互通；同时既有建筑3内部桩基施工采用玻璃纤维桩1，可提供竖向承载力，且在管幕施工时便于破碎，不需要人工清桩，大幅提升施工效率；且管幕采用跳仓分期施工，简化了施工顺序，加快了施工进度，同时跳仓破碎玻璃纤维桩1，减小了既有建筑3沉降，提高了施工质量。
52.实施例二：参照图10，本实施例与实施例一的不同之处在于：限位块161的两侧外壁分别焊接有呈竖直的加强板17，且加强板17呈直角三角形设置，同时加强板17的一侧直角边与限位块161焊接，加强板17的另一侧直角边浇筑于既有建筑3结构基础整体结构中，从而进一步加固限位块161。其次，限位块161的两侧内壁分别焊接有呈水平的加固板18，加固板18位于卡接板164上方，且两加固板18之间留有距离。卡接板164上表面焊接有呈竖直的竖板19，竖板19穿设于两加固板18之间，且竖板19上端焊接有呈水平的横板20，使横板20位于加固板18上方，从而使横板20下表面抵接于加固板18上表面，从而使管幕钢管6能够稳定连接于基础结构。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。