一種永久板樁地下結構及其施工方法技術

本發明專利技術公開了一種永久板樁地下結構，其包括由相互連接的鋼筋混凝土波形板樁所形成的板樁壁，該板樁壁作為地下結構的外墻；設置在板樁壁的頂部的冠梁；支撐在冠梁的內側的水平支撐梁；以水平支撐梁為結構梁的頂板；連接在板樁壁的內側面的鋼筋混凝土底板；板樁壁為地下結構的基坑的支護結構；冠梁和水平支撐梁為所述永久板樁地下結構的基坑的支撐體系的冠梁和水平支撐梁。本發明專利技術還公開了上述地下結構的施工方法。本發明專利技術中保留了基坑支撐體系中的冠梁和水平支撐梁，將冠梁和水平支撐梁作為地下結構頂板的框架結構，不但節約了冠梁和水平支撐梁的拆除工期，還節約了地下結構頂板的建造費用，同時提高了地下結構頂板的抗震性。

【技術實現步驟摘要】
一種永久板樁地下結構及其施工方法
本專利技術涉及地下建筑結構以及地下建筑結構的施工方法，具體涉及一種永久板樁地下結構及其施工方法。
技術介紹
在地下建筑物的施工過程中，在某些不宜采用放坡形式進行基坑開挖的區域，以及可能對臨近的建筑物或構筑物、地下管線或大型的主要交通干線產生危害時，應對基坑進行支護。基坑的支護結構除受基坑周圍土體的天然土和水壓力外，還主要承受基坑開挖過程中，由于基坑中土體的挖除而產生的卸荷所引起的土壓力和水壓力的變化，這些壓力被傳遞到支撐，支護結構與支撐構件一起形成基坑施工時的支護體系。在深基坑工程的支撐體系是用來支擋圍護墻體，承受墻、背側土層以及地面超載在圍護墻上的側壓力，支撐體系是由支撐、圍檁和立柱三部分組成。在狹小的施工區域，排樁、地下連續墻或水泥土墻是常用的支護結構，隨著技術的發展，板樁類的支護結構越來越受到重視，主要的板樁類支護結構有鋼板樁支護結構、鋼筋混凝土板樁支護結構以及H型鋼木擋板支護結構。其中的鋼筋混凝土板樁具有施工簡單，現場作業周期短等特點，曾廣泛使用，但由于鋼筋混凝土板樁的下沉一般采用錘擊方法，震動與噪音較大，同時沉樁過程中擠土現象較為嚴重，曾在城市工程中受到一定的限制，但是由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理且可根據需要進行設計，再加上目前的液壓靜力沉樁設備，在目前的地下工程施工中，鋼筋混凝土板樁仍是支護墻板的一種適合形式，在目前，兩墻合一的建造方法越來越受到重視，鋼筋混凝土板樁的優勢逐漸體現出來，尤其是在現在，鋼筋混凝土板樁的厚度已可作到500mm以上的厚度，更適合作為兩墻合一的支護墻體結構。但是由于現有鋼筋混凝土板樁的止水效果相對于其它樁體結構的止水效果要差，而且目前的基坑支撐體系在完成基坑的挖掘后，基坑支撐體系在適當的施工時期是要拆除的，由于支撐體系大量使用鋼構件或鋼筋混凝土構件，這些構件與鋼筋混凝土板樁至少部分采用了固定連接，在對支撐體系進行拆除時，不可避免地會對鋼筋混凝土板樁的結構造成破壞。如何減少乃至避免對鋼筋混凝土板樁的破壞，是采用鋼筋混凝土板樁作為地下支護結構，并進行兩墻合一施工時所需要考慮的問題。
技術實現思路
為解決上述問題，本申請首先提出了一種永久板樁地下結構，該地下結構采用兩墻合一的施工方法，將基坑支護結構的板樁壁作為地下結構的外墻，板樁壁由鋼筋混凝土波形板樁所形成，成功地將鋼筋混凝土板樁用于地下建筑的永久結構，永久結構可以為地下車庫、綜合管廊以及普通地下室等地下結構。該永久板樁地下結構包括：由相互連接的鋼筋混凝土波形板樁所形成的板樁壁，該板樁壁作為所述永久板樁地下結構的外墻；設置在板樁壁的頂部的冠梁；支撐在冠梁的內側的水平支撐梁；以水平支撐梁為結構梁的頂板；連接在板樁壁的內側面的鋼筋混凝土底板；所述板樁壁為所述永久板樁地下結構的基坑的支護結構；所述冠梁和水平支撐梁為所述永久板樁地下結構的基坑的支撐體系的冠梁和水平支撐梁。進一步，在冠梁的內側面設置有止水鋼板，所述止水鋼板沿冠梁的內側面環繞延伸并首尾相接，所述止水鋼板伸入頂板內。傳統設計中，冠梁在基坑挖掘完成后，會進行拆除，并重新澆注新的混凝土結構，而在本申請中，冠梁是要作為地下結構中的永久部分，后澆注的混凝土結構與冠梁之間的接觸面在未來會成為一個薄弱點，隨時間的推移，后澆注的混凝土結構與冠梁之間會出現裂縫，外部水體會沿該裂縫進入到地下結構的內部，從而影響地下結構的使用，嚴重時會導致地下結構的報廢。在冠梁的內側面設置止水鋼板，并將止水鋼板伸入到頂板內，可有效地阻擋外部水體侵入到地下結構的內部，即使在以后的使用過程中，后澆注的混凝土結構與冠梁之間的接觸面出現裂縫，由于該裂縫被止水鋼板切斷，外部水體進入地下結構內部的通道被封堵，從而保證了地下結構的安全使用。為了具有良好的止水效果，在冠梁的內側面設置有預埋鋼板，上述止水鋼板焊接在預埋鋼板上。在冠梁上設置預埋鋼板后，可直接將止水鋼板焊接在預埋鋼板上，從而保證后澆注的混凝土結構與冠梁之間具有良好的止水效果。如果不設置預埋鋼板，只有將冠梁的表面的混凝土層打掉，以露出內部的鋼筋網，然后將止水鋼板焊接在鋼筋網上，最后進行混凝土的澆注，在對冠梁表面的混凝土進行鑿打的過程，會對冠梁的內部結構產生一些破壞，這些破壞在短時間內不會體現出來，但是在一段時間后，就會暴露出來，進而影響到地下結構的安全使用。目前，止水鋼板還可以采用膨脹螺栓等類似的連接件將其固定在冠梁的側面，再進行混凝土頂板的澆注，最后用環氧類樹脂、瀝青或者膨脹水泥對后澆部分與冠梁之間的縫隙進行二次封堵，但是上述二次封堵的效果有時并不理想，后澆部分與冠梁之間的縫隙仍有部分被保留下來，成為外部水體進入地下結構內部的通道。進一步，在板樁壁的內側面設置有鋼質止水板，所述鋼質止水板沿板樁壁的內側面環繞延伸并首尾相接，所述鋼質止水板伸入鋼筋混凝土底板內。在鋼筋混凝土波形板樁的內側面設置有鋼質預埋板，上述鋼質止水板焊接在鋼質預埋板上。在板樁壁的內側設置伸入到鋼筋混凝土底板內的鋼質止水板，使地下結構的底板通過底板止水鋼板與組成支護的鋼板樁連接為一個整體，確保了鋼筋混凝土底板與板樁壁之間的防水性能。本專利技術中的地下結構的外墻由鋼筋混凝土波形板樁所形成的板樁壁構成，在本專利技術中還保留了基坑支撐體系中的冠梁和水平支撐梁，將冠梁和水平支撐梁作為地下結構頂板的框架結構，不但節約了冠梁和水平支撐梁的拆除工期，還節約了地下結構頂板的建造費用，同時提高了地下結構頂板的抗震性。冠梁和水平支撐梁經歷了整個基坑的開挖過程，在基坑的開挖過程中，隨著基坑的不斷挖掘，基坑四周土體對冠梁和水平支撐梁的壓力不斷加大，使冠梁和水平支撐梁的內部結構得到密實，在施工過程中所暴露出的問題也能得到及時的解決，當基坑完成挖掘后，冠梁和水平支撐梁的內部結構得到了優化，將其作為頂板的框架結構能夠有效地保證頂板的質量。相較于拆除冠梁和水平支撐梁后，完全重新建造頂板的方式，可節約一定的成本。重新建造時頂板，為了保證頂板的質量，一般都要將安全系數設置的非常大，這會增加建造成本，同時由于在施工過程中不可避免地會出現一些失誤，當這些失誤未能及時發現時，由這些失誤所導致的缺陷將保留在頂板的結構中，隨著時間的推移，上述缺陷會逐漸暴露出來，有些缺陷能夠得到修復，而有些缺陷將可能導致地下結構處于危險之中，這將直接導致地下結構的停用，縮短地下結構的使用壽命。其次，本專利技術還提出了一種上述永久板樁地下結構的施工方法，包括如下步驟：(1)沿待開挖基坑的邊緣開挖引導槽；(2)下沉鋼筋混凝土波形板樁并到達設定深度，使相鄰的鋼筋混凝土波形板樁相互咬合而形成板樁壁；(3)在待開挖基坑的區域，開挖土方至地下結構的頂板的施工標高，達到頂板的施工標高后，施工冠梁，將冠梁澆筑在板樁壁的頂部；施工水平支撐梁，使水平支撐梁連接在冠梁上；(4)挖掘土方，直到地下結構的底板的施工標高，達到底板的施工標高后，在板樁壁的內側面配置鋼質止水板，使鋼質止水板沿板樁壁的內側面環繞延伸并首尾相接；鋪設墊層，澆筑鋼筋混凝土底板到設定厚度，使鋼質止水板伸入鋼筋混凝土底板內；(5)保留冠梁和水平支撐梁，澆筑混凝土頂板，使水平支撐梁澆注于頂板內，頂板與冠梁相連接成為一體；在鋼筋混凝土波形板樁的內側面設置有鋼質預埋板，上述鋼質止水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種永久板樁地下結構，其特征在于，包括：由相互連接的鋼筋混凝土波形板樁所形成的板樁壁，該板樁壁作為所述永久板樁地下結構的外墻；設置在板樁壁的頂部的冠梁；支撐在冠梁的內側的水平支撐梁；以水平支撐梁為結構梁的頂板；連接在板樁壁的內側面的鋼筋混凝土底板；所述板樁壁為所述永久板樁地下結構的基坑的支護結構；所述冠梁和水平支撐梁為所述永久板樁地下結構的基坑的支撐體系的冠梁和水平支撐梁。

【技術特征摘要】
1.一種永久板樁地下結構，其特征在于，包括：由相互連接的鋼筋混凝土波形板樁所形成的板樁壁，該板樁壁作為所述永久板樁地下結構的外墻；設置在板樁壁的頂部的冠梁；支撐在冠梁的內側的水平支撐梁；以水平支撐梁為結構梁的頂板；連接在板樁壁的內側面的鋼筋混凝土底板；所述板樁壁為所述永久板樁地下結構的基坑的支護結構；所述冠梁和水平支撐梁為所述永久板樁地下結構的基坑的支撐體系的冠梁和水平支撐梁。2.根據權利要求1所述的永久板樁地下結構，其特征在于，在冠梁的內側面設置有止水鋼板，所述止水鋼板沿冠梁的內側面環繞延伸并首尾相接，所述止水鋼板伸入頂板內。3.根據權利要求2所述的永久板樁地下結構，其特征在于，在冠梁的內側面設置有預埋鋼板，上述止水鋼板焊接在預埋鋼板上。4.根據權利要求1所述的永久板樁地下結構，其特征在于，在板樁壁的內側面設置有鋼質止水板，所述鋼質止水板沿板樁壁的內側面環繞延伸并首尾相接，所述鋼質止水板伸入鋼筋混凝土底板內。5.根據權利要求4所述的永久板樁地下結構，其特征在于，在鋼筋混凝土波形板樁的內側面設置有鋼質預埋板，上述鋼質止水板焊接在鋼質預埋板上。6.一種權利要求5所述的永久地下結構的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)沿待開挖基坑的邊緣開挖引導槽；(2)下沉鋼筋混凝土波形板樁并到達設定深度，使相鄰的鋼筋混凝土波形板樁相互咬合而形成板樁壁；(3)在待開挖基坑的區域，開挖土方至地下結構的頂板的施工標高，達到頂板的施工標高后，施工冠梁，將冠梁澆筑在板樁壁的頂部；施工水平支撐梁，使水平支撐梁連接在冠梁上；(4)挖掘土方，直到地下結...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李仁民，謝鵬，王建蘭，王濤，
申請(專利權)人：江蘇東合南巖土科技股份有限公司，泰州叭叭停車建設工程有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32