一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法技术

本发明专利技术属于地下工程建造领域，涉及一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，1）完成围护结构施工后，采用明挖法施工，边开挖边架设三道内支撑；2）在基坑底施工混凝土垫层及防水层，然后完成第二层板的施工，拆除最下面的一道内支撑；3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；5）完成第一侧墙的施工；6）完成拱顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。本发明专利技术较好实现了装配式地下结构，建筑视觉效果好；通过部分预制件与现浇层形成叠合结构，可以免去部分现场支模、架设脚手架等临时设施，节省工期，并能有效提高装配式地下结构的防水性能以及整体受力性能。

Open-cut construction method of large-span and column-free underground structure with assembled arch roof

【技术实现步骤摘要】
一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法
本专利技术属于地下工程建造
，具体涉及一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法。
技术介绍
目前明挖法施工有内支撑基坑的地下结构采用的是传统的现浇钢筋混凝土结构施工技术，设计过程复杂，工作量大；现场施工过程中需要大量的多工种的劳动力，施工作业环境差，施工工序复杂，施工速度慢，受各种天气、气候的影响大，施工质量难以保证。同时在施工过程中还会产生很多废弃的建筑垃圾，既浪费资源又污染环境。现浇混凝土结构施工管控参差不齐，完成施工后往往因各方面原因导致混凝土结构外观或者内在经常出现各种质量缺陷，后期修复难度大，质量难以保证。随着科技的进步、装备制造业的发展、产业升级转型，越来越多的工作由机器替代人力，高技术代替劳动密集型、自动控制装备代替人工控制。在建筑工程领域所需要的各种构件（梁、板、柱、墙）将会逐渐在工厂批量化生产，然后运输到现场进行拼装完成。随着装配式技术的发展，地下结构也陆续出现了部分装配式设计、施工技术方案，有些仅适用于地下水少且采用放坡或者锚索（杆）开敞式明挖基坑，不适用于基坑采用内支撑、地下水丰富的地区；有些仅仅局部采用装配式结构，装配程度不高，装配效率低；而常规有柱地下结构，地下空间视野不开阔。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，能够有效解决地下装配式结构防水问题以及结构整体性问题，较好实现了建筑视觉无柱大空间效果。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，包括如下步骤：1）完成两个围护结构施工后，施工冠梁，采用明挖法施工，在两个围护结构之间边开挖边架设三道内支撑，开挖到基坑底；2）在基坑底先施工混凝土垫层，再在混凝土垫层上施工防水层，然后完成第二层板的施工，然后拆除最下面的一道内支撑；3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；5）完成第一侧墙的施工；6）吊装两个弧形拱板预制件，将两个弧形拱板预制件拼接，两个弧形拱板预制件相背离的一端分别与两个第一侧墙固定，利用弧形拱板预制件为底模，在第一侧墙上、弧形拱板预制件与第一侧墙之间、两个弧形拱板预制件上以及两个弧形拱板预制件之间浇筑混凝土形成拱顶层板现浇层，完成拱顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。作为一种实施方式，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：在防水层上完成钢筋骨架绑扎，浇筑混凝土形成钢筋混凝土现浇层。作为另一种实施方式，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：吊装两个第二层板侧预制件，并在两个第二层板侧预制件之间吊装第二层板中预制件，在第二层板侧预制件与第二层板中预制件之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。进一步地，在第二层板侧预制件和第二层板中预制件预制时，在第二层板侧预制件的其中一侧加工第一凹槽，在第二层板中预制件的两侧均加工第二凹槽；拼装时，第二层板中预制件的两个第二凹槽分别与两侧的第二层板侧预制件上的第一凹槽相对，在第一凹槽与第二凹槽之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。作为一种实施方式，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，顶部与围护结构固定；利用第二侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第二侧墙预制件与围护结构之间以及第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇层。作为另一种实施方式，步骤3）中的第二侧墙的具体施工步骤如下：吊装第二侧墙预制件，第二侧墙预制件的底部与第二层板固定，在第二侧墙预制件与第二层板之间浇筑混凝土形成第二侧墙现浇连接段。作为一种实施方式，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；在第一层板预制件上、中纵梁上以及第二侧墙上浇筑混凝土形成第一层板现浇层。作为另一种实施方式，步骤4）中的第一层板的具体施工步骤如下：吊装第一层板预制件，第一层板预制件的一端置于中纵梁上，另一端置于第二侧墙上；以中纵梁为底模，在两个第一层板预制件之间浇筑混凝土形成第一层板现浇连接段。作为一种实施方式，步骤5）中的第一侧墙的具体施工步骤如下：吊装第一侧墙预制件，第一侧墙预制件的底部与第一层板固定，顶部与围护结构固定；利用第一侧墙预制件、围护结构作为侧模板，在第一侧墙预制件与围护结构之间以及第一侧墙预制件与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇层。作为另一种实施方式，步骤5）中的第一侧墙的具体施工步骤如下：吊装第一侧墙预制件，第一侧墙预制件的底部与第一层板固定，在第一侧墙预制件与第一层板之间浇筑混凝土形成第一侧墙现浇连接段。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法较好实现了装配式地下结构，适用范围广，通过部分预制件与现浇层形成叠合结构，可以免去部分现场支模、架设脚手架等临时设施，节省工期，并能有效地提高装配式地下结构的防水性能以及整体受力性能；（2）本专利技术提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法采用拱顶层板，实现拱顶大跨无柱大空间效果，拱顶装修建筑视觉效果好；（3）本专利技术提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法采用合理的构件分块方案，可以减小单个预制件的尺寸以及重量，使得预制构件的尺寸及重量能够适应有支撑基坑的现场吊装、拼装要求，同时便于预制件的运输，并能较好实现产业化推广应用；（4）本专利技术提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的侧墙预制件与层板预制件的连接处、层板预制件之间的连接处以及层板预制件与中纵梁的连接处均采用现浇“湿节点”，装配式地下结构的防水性、整体性好；（5）本专利技术提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构具有预制件尺寸标准化、减少设计工作量，提高生产效率，提升建筑质量，可以较好实现产业化，节省劳动力，节省模板及脚手架等，缩短工期、节能、环保等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图2为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图3为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图4为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图5为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图6为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图7为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图8为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图9为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图10为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图11为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图12为本专利技术实施例一提供的装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖示意图；图13为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）完成两个围护结构施工后，施工冠梁，采用明挖法施工，在两个围护结构之间边开挖边架设三道内支撑，开挖到基坑底；2）在基坑底先施工混凝土垫层，再在混凝土垫层上施工防水层，然后完成第二层板的施工，然后拆除最下面的一道内支撑；3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；5）完成第一侧墙的施工；6）吊装两个弧形拱板预制件，将两个弧形拱板预制件拼接，两个弧形拱板预制件相背离的一端分别与两个第一侧墙固定，利用弧形拱板预制件为底模，在第一侧墙上、弧形拱板预制件与第一侧墙之间、两个弧形拱板预制件上以及两个弧形拱板预制件之间浇筑混凝土形成拱顶层板现浇层，完成拱顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。

【技术特征摘要】
1.一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）完成两个围护结构施工后，施工冠梁，采用明挖法施工，在两个围护结构之间边开挖边架设三道内支撑，开挖到基坑底；2）在基坑底先施工混凝土垫层，再在混凝土垫层上施工防水层，然后完成第二层板的施工，然后拆除最下面的一道内支撑；3）完成第二侧墙的施工；完成中立柱、中纵梁的施工；4）完成第一层板的施工，然后拆除中间的一道内支撑；5）完成第一侧墙的施工；6）吊装两个弧形拱板预制件，将两个弧形拱板预制件拼接，两个弧形拱板预制件相背离的一端分别与两个第一侧墙固定，利用弧形拱板预制件为底模，在第一侧墙上、弧形拱板预制件与第一侧墙之间、两个弧形拱板预制件上以及两个弧形拱板预制件之间浇筑混凝土形成拱顶层板现浇层，完成拱顶层板的施工，然后拆除最上面的一道内支撑。2.如权利要求1所述的一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：在防水层上完成钢筋骨架绑扎，浇筑混凝土形成钢筋混凝土现浇层。3.如权利要求1所述的一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，步骤2）中第二层板的具体施工步骤如下：吊装两个第二层板侧预制件，并在两个第二层板侧预制件之间吊装第二层板中预制件，在第二层板侧预制件与第二层板中预制件之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。4.如权利要求3所述的一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于：在第二层板侧预制件和第二层板中预制件预制时，在第二层板侧预制件的其中一侧加工第一凹槽，在第二层板中预制件的两侧均加工第二凹槽；拼装时，第二层板中预制件的两个第二凹槽分别与两侧的第二层板侧预制件上的第一凹槽相对，在第一凹槽与第二凹槽之间浇筑混凝土形成第二层板现浇连接段。5.如权利要求1所述的一种装配式拱顶大跨无柱地下结构的明挖施工方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付先进，徐军林，汪国良，朱丹，熊朝辉，蒋晔，周兵，向贤华，王华兵，王鹏，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42