[发明专利]一种浅覆土地下结构的抗浮结构及其施工方法

说明书

本发明公开一种浅覆土地下结构的抗浮结构及其施工方法，包括局部加厚的侧墙、围护桩和抗浮梁，围护桩在底板以上位置预埋抗浮梁弯折钢筋，抗浮梁弯折钢筋位于围护桩的螺旋筋和加劲箍之间并与围护桩主筋焊接，抗浮梁弯折钢筋处浇筑有抗浮梁，抗浮梁顶部浇筑有坑壁素砼，底板以上围护桩内分段施作有隧道侧墙、中板和顶板。本发明无需在结构顶部增加空间，只需在结构两侧边向外悬挑伸出，大大降低施工抗浮脚趾增加的基坑开挖宽度和围挡范围，从而降低施工成本；利用腰梁抗浮设计的地下结构局部侧墙增加厚度，有利于角部弯矩和剪力验算，可减少局部配筋；顶板位置局部加厚侧墙与抗浮梁通过素砼传递压力，地基不均匀沉降时可起到控制沉降作用。

技术领域

本发明涉及地下结构工程技术领域，特别是涉及一种浅覆土地下结构的抗浮结构及其施工方法。

背景技术

随着城市建设的不断发展，城市地下空间的开发与建设日益受到重视，综合管廊、城市地下环路、车行联络通道、过街地道等各类地下工程在许多城市不断增多。为了降低工程造价，地下工程建设一般尽可能采用浅埋。地下结构工程，尤其是综合管廊进料、出料、通风、逃生等节点，设计时常遇到覆土较浅的工况。在地下水水位较高的地区，因为结构上覆土重量轻，综合管廊结构空腔较大，结构自重往往不能满足抗浮要求，此时地下结构的抗浮问题比较突出，需要采用抗浮措施。

目前地下工程中常采用的抗浮措施有设置抗拔桩、设置压顶梁、设置抗浮脚趾及增大覆土深度等。抗拔桩是指打设于地下结构底板，依靠桩身自重、桩身与土层的摩擦力来抵抗竖向水浮力作用的桩。压顶梁是指设置于结构顶部与围护桩相连的梁，可利用围护结构自重抵抗水浮力。抗浮脚趾是指在结构两侧边向外水平伸出的悬挑板结构，并在抗浮脚趾上回填土或砌砖增加结构自重，抵抗浮力。

抗拔桩或抗浮锚杆的设置将改变主体结构的受力模式，结构底板将产生受力集中，容易引起桩头部分局部渗漏水；打设抗拔桩或抗浮锚杆也将增加施工成本和工期；抗拔桩一般长度较长，侵占地下空间，不利于地下空间的开发。综合管廊投料口、人员出入口等节点覆土深度浅，仅可施作路面结构面层，无条件施作压顶梁。在覆土较浅且结构跨度较大的地下结构设置抗浮脚趾，一般需要在结构两侧边向外悬挑伸出较长距离(一般在1m以上)，抗浮脚趾的设置需要增加基坑开挖宽度，并加宽施工围挡范围，增加施工成本；对于随道路敷设的综合管廊，设置抗浮脚趾会占用更多车道，对路面交通影响大，增加疏解压力，同时也会引起更多的管线迁改。

发明内容

本发明的目的是提供一种浅覆土地下结构的抗浮结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在综合管廊节点等大跨度、浅覆土地下结构的抗浮问题，克服了现有抗浮技术措施：抗拔桩、抗浮锚杆成本高、施工困难；仅采用抗浮脚趾占地多，开挖土方量大，施工成本高，也会引起管线迁改和交通疏解；浅覆土条件下无法设置压顶梁等难题。本发明大大降低施工抗浮脚趾增加的基坑开挖宽度和围挡范围，从而降低施工成本和交通疏解压力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种浅覆土地下结构的抗浮结构，包括局部加厚的侧墙、围护桩和抗浮梁，在底板以上预埋抗浮梁弯折钢筋，所述抗浮梁弯折钢筋位于所述围护桩的螺旋筋和加劲箍之间并与围护桩主筋焊接，所述抗浮梁弯折钢筋处浇筑有抗浮梁，所述抗浮梁顶部浇筑有坑壁素砼，所述底板以上围护桩内分段施作有隧道侧墙、中板和顶板。

优选的，所述底板到抗浮梁弯折钢筋的高度可调。

优选的，所述顶板两侧下方与所述坑壁素砼之间注入有微膨胀混凝土。

本发明还提供一种浅覆土地下结构的抗浮结构施工方法，应用于上述的浅覆土地下结构的抗浮结构，包括以下步骤：

1)围护桩钢筋笼构造：围护桩钢筋笼制作时，在隧道底板以上1.5m位置预埋抗浮梁弯折钢筋，弯折钢筋位于围护桩螺旋筋和加劲箍之间，并与围护桩主筋焊接；

2)打设围护桩，设置上下两道支撑，开挖土方至基坑底部，施作底板垫层；