新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法与流程

本发明涉及老旧建筑地下结构改建施工领域，特别涉及新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法。

背景技术：

随着城市化进程的加快，城市中对老旧建筑的改造愈发频繁，这不仅要面对许多历史建筑的保护问题，还面临着在有限空间内增设地下室及地下连通道等地下空间开发的要求，这给工程施工带来了很大的困难。

目前，老旧建筑地下结构改建工程多集中于单体建筑下的地下空间开发利用，对老旧建筑原位基坑开挖并与新建建筑进行连通的研究较少，而实际工程中在老旧建筑下增设地下连通道的需要也较为迫切，其通常涉及老旧建筑基础保护、基坑开挖、围护结构拆除、通道连接等工序，同时，老旧建筑改建工程常面临基坑周边环境保护要求高、施工场地狭小、场地障碍物多及土方运输困难等问题，因此，其对施工方法的选择及施工流程的安排有非常高的要求。

综上所述，为了有效解决老旧建筑与新建建筑进行连通的地下空间开发改造的难题，本领域技术人员亟需一种新旧建筑间增设地下连通道的暗挖施工方法。

技术实现要素：

针对老旧建筑与新建建筑进行连通的地下空间开发改造施工难度大的问题，本发明的目的是提供一种新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法，能够安全高效地完成老旧建筑地下室结构的增设，并完成地下连通道的开挖与贯通，实现老旧建筑地下室结构与新建建筑地下室结构的连接，提高了老旧建筑地下空间的资源利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法，步骤如下：

s1：支撑加固老旧建筑的墙体及原有基础；

s2：在所述老旧建筑底部预设的竖井所在位置进行围护结构施工后开挖土方，在所述竖井内采用顺作法施工老旧建筑地下室结构；

s3：对所述待施工的地下连通道所在的顶进施工区域进行清障处理，先在所述顶进施工区域两端分别施工顶管口围护结构一和顶管口围护结构二，在所述老旧建筑的竖井一侧及靠近竖井的所述顶管口围护结构一上分别开洞，并在新建建筑外墙、地下连续墙及靠近新建建筑的所述顶管口围护结构二上分别开洞，在开洞位置进行连通口部位施工及节点防水处理；

s4：通过所述竖井将顶管设备下放于所述顶进施工区域一端并进行顶进施工，顶进施工完成后，切除所述顶进施工区域的围护结构与止水帷幕，拆除并回收所述顶管设备，对地下连通道连通口部位的节点进行防水处理，完成所述地下连通道的施工。

优选的，所述步骤s1中，在所述老旧建筑的底板向下开挖至原有基础，并在所述原有基础上进行微扰动开孔，通过静压法将钢管桩打入所述原有基础的开孔处。

优选的，所述步骤s2中，所述竖井的围护结构内侧采用钻孔灌注桩，所述围护结构外侧采用mjs工法桩进行止水帷幕施工。

优选的，所述钻孔灌注桩内还设有与其轴线垂直且由型钢材料制成的加固架体，所述加固架体依次横向贯穿所述钻孔灌注桩的中心。

优选的，所述加固架体的角部内侧还连接有角撑。

优选的，所述步骤s3中，所述顶管口围护结构一和所述顶管口围护结构二包括靠近所述老旧建筑或新建建筑设置的玻璃纤维混凝土灌注桩，及紧贴所述玻璃纤维混凝土灌注桩且远离所述老旧建筑或新建建筑设置的旋喷桩。

优选的，所述步骤s3中，采用静力切割法在所述竖井的围护结构、顶管口围护结构一、顶管口围护结构二、新建建筑外墙及地下连续墙上开洞。

优选的，所述步骤s4中，所述地下连通道的连通口采用比原结构高一等级的抗渗混凝土浇筑施工，并在连通口埋设中埋式橡胶止水带，而且，所述新建建筑地下室结构的连通口在新、老混凝土交界面设置遇水膨胀止水条及全断面注浆管。

本发明的效果在于：本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法，首先，对老旧建筑的墙体及原有基础进行加固，限制老旧建筑上部结构在后期开挖施工时的变形与不均匀沉降，在老旧建筑内施工能够与顶进施工区域相连通的竖井，并在顶进施工区域两端分别施工顶管口围护结构，防止施工时顶管工作区域发生渗水，对老旧建筑的竖井和新建建筑外墙、地下连续墙及相应的顶管口围护结构进行开洞，采用无接收井顶管施工技术实施顶进施工，通过地下连通道连通老旧建筑地下室结构和新建建筑地下室结构。本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法能够安全高效地完成老旧建筑地下室结构的增设，并完成地下连通道的开挖与贯通，实现老旧建筑地下室结构与新建建筑地下室结构的连接，提高了老旧建筑地下空间的资源利用率；将老旧建筑内的竖井作为下放顶管设备的工作井，采用无接收井顶管施工技术，减少了施工工序；而且，该暗挖施工方法开挖范围较小，有效地减少了基坑开挖对周边环境的影响，缩短了施工工期，具有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法一实施例中老旧建筑、新建建筑及两者之间的地下连通道的平面图；

图2为本发明一实施例在老旧建筑原有基础上施工钢管桩进行加固的示意图；

图3为本发明一实施例在施工竖井围护结构的示意图；

图4为本发明一实施例中竖井围护结构的横向剖面图；

图5为本发明一实施例在竖井内施工地下室结构的示意图；

图6为本发明一实施例中竖井与顶进施工区域的位置关系图；

图7为本发明一实施例在顶进施工区域两端施工玻璃纤维混凝土灌注桩的示意图；

图8为本发明一实施例在顶进施工区域实施顶进施工的示意图；

图9为本发明一实施例在老旧建筑一侧的顶进施工区域内安装顶管设备的示意图；

图10为本发明一实施例在老旧建筑和新建建筑的地下连通道的结构示意图。

图11为本发明一实施例在新建建筑的地下连续墙开洞的示意图；

图中标号如下：

老旧建筑10；条形基础11；钢管桩12；竖井围护结构14；钻孔灌注桩14a；mjs工法桩14b；加固架体14c；竖井15；老旧建筑地下室结构16；新建建筑地下室结构20；新建建筑外墙21；地下连续墙22；顶进施工区域30；顶管口围护结构一40；顶管口围护结构二41；顶管设备50；地下连通道60。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

结合图1至图11说明本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法，该暗挖施工方法适用于老旧建筑10与新建建筑地下室结构20的地下一层不作连接的情况，如图1和图2所示，本实施例的老旧建筑10地上部分为钢筋混凝土结构，且无地下室结构，原有基础形式为钢筋混凝土的条形基础11及若干柱下独立基础，新建建筑为多层钢筋混凝土结构，其地下室结构20为具有地下连续墙22形式的围护结构，施工方案是在老旧建筑10的原有基础底部设置竖井15，且竖井15底部通过地下连通道60与新建建筑地下室结构20连通，图中虚线所示即竖井15及与其连通的地下连通道60所在区域，具体施工步骤如下：

s1：首先，明确施工场地周边环境，老旧建筑10地下土层特性及其条形基础11的布置情况，并确定待建地下室结构的层数、层高及地下连通道60的长度、深度等，如图2所示，对老旧建筑10的条形基础11采取支撑加固措施；

s2：如图3和图4所示，对老旧建筑10内预设的竖井15所在位置进行围护，同时，考虑到老旧建筑10内部净空高度较低，故在预设的竖井15所在位置采用低桩架进行围护结构施工，竖井围护结构14施工完成后开挖土方；如图5所示，在竖井15内采用顺作法施工老旧建筑地下室结构16；

s3：如图6所示，对顶管施工需要经过的区域(即顶进施工区域30)进行清障处理，如图7所示，先在顶进施工区域30两端分别施工顶管口围护结构一40和顶管口围护结构二41，防止施工时顶管工作区域发生渗水，在老旧建筑10的竖井15一侧及靠近竖井15的顶管口围护结构一40上分别开洞，并在新建建筑外墙21、地下连续墙22及靠近新建建筑的顶管口围护结构二41上分别开洞，在开洞位置进行连通口部位施工及节点防水处理；

s4：如图7、图8和图9所示，通过竖井15将顶管设备50安装于顶进施工区域30一端并进行顶管施工，如图10和图11所示，顶进施工完成后，切除顶进施工区域30的围护结构与止水帷幕，拆除并回收顶管设备50，对地下连通道60的连通口节点进行防水处理，完成地下连通道60的施工，从而通过地下连通道60连通老旧建筑地下室结构16和新建建筑地下室结构20。

本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法，首先，对老旧建筑10的墙体及原有基础进行加固，限制老旧建筑10上部结构在后期开挖施工时的变形与不均匀沉降，在老旧建筑10内施工能够与顶进施工区域30相连通的竖井15，并在顶进施工区域30两端分别施工顶管口围护结构，防止施工时顶管工作区域发生渗水，对老旧建筑10的竖井15和新建建筑外墙21、地下连续墙22及相应的顶管口围护结构进行开洞，采用无接收井顶管施工技术实施顶进施工，通过地下连通道60连通老旧建筑地下室结构16和新建建筑地下室结构20。本发明的新旧建筑之间增设地下连通道的暗挖施工方法能够安全高效地完成老旧建筑地下室结构16的增设，并完成地下连通道60的开挖与贯通，实现老旧建筑地下室结构16与新建建筑地下室结构20的连接，提高了老旧建筑10地下空间的资源利用率；将老旧建筑10内的竖井15作为下放顶管设备50的工作井，采用无接收井顶管施工技术，减少了施工工序；而且，该暗挖施工方法开挖范围较小，有效地减少了基坑开挖对周边环境的影响，缩短了施工工期，具有良好的社会效益和经济效益。

如图2所示，步骤s1中，在老旧建筑10的底板向下开挖至条形基础11处，并在条形基础11上进行微扰动开孔，采用低净空静压钢管桩12的施工方法，将钢管桩12通过静压法打入条形基础11的开孔处，实现对老旧建筑10的条形基础11的加固施工，由钢管柱和原有基础相结合形成传递、承担老旧建筑10上部结构荷载的整体式地基形式，从而限制老旧建筑10上部结构在后期开挖过程中产生的变形与不均匀沉降。

如图3和图4所示，步骤s2中，竖井15的围护结构内侧采用钻孔灌注桩14a，钻孔灌注柱施工完成后，其外侧采用mjs工法桩14b(采用全方位高压喷射法)进行止水帷幕施工，能够实现竖井15的全方位加固，而且对周边环境及地基扰动影响微小。更佳的，如图4所示，本实施例中竖井15的横截面为矩形，钻孔灌注桩14a内还设有与其轴线垂直且由型钢材料制成的加固架体14c，加固架体14c依次横向贯穿钻孔灌注桩14a的中心，加固架体14c用于提高竖井15竖井15围护结构14的整体稳定性，为避免加固架体14c发生变形，加固架体14c的角部内侧还连接有角撑。

步骤s3中，采用全回转钻机实现对顶管施工区域的清障处理，并采用土方开挖和运输设备解决狭小空间下的土方开挖及运输的问题。

如图7所示，步骤s3中，顶管口围护结构一40和顶管口围护结构二41包括靠近老旧建筑10或新建建筑的玻璃纤维混凝土灌注桩，及设置于其外侧的旋喷桩作为顶进施工区域30的止水帷幕，顶进施工完成后，采用玻璃纤维混凝土灌注桩的围护结构更易于切割清除。上述玻璃纤维混凝土是由碎石、细砂、水泥、水、玻璃纤维和减水剂等组成，其中玻璃纤维在每立方米混凝土块中的含量为20-40kg/m³，所制混凝土通过泥浆泵管道喷射而出并通过搅拌混合成桩，其抗裂性能得到了很大提高，桩内玻璃纤维成三维乱向分布，通过水泥基料与玻璃纤维的相互作用提高了桩体的韧性和抗弯强度。

更佳的，步骤s3中，采用静力切割法在竖井15的围护结构、顶管口围护结构一40、顶管口围护结构二41、新建建筑外墙21及地下连续墙22上开洞，静力切割法是依靠金刚石在高速运动作用下，按指定位置对围护结构和墙体进行磨削切割，具有无震动、无损伤等优点。

步骤s4中，老旧建筑10与新建建筑的地下室结构之间的地下连通道60的连通口采用比原结构高一等级的抗渗混凝土，并采用中埋式橡胶止水带防水，与新建建筑地下室结构20的连通口施工应在新、老混凝土交界面处设置遇水膨胀止水条及全断面注浆管，避免连通口因渗水而影响工程质量。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。