一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺的制作方法

本申请涉及建筑工程的领域，尤其是涉及一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺。

背景技术：

城市地下排水系统的改造，是城市公用设施建设的组成部分。随着城市建设的发展，各中、大城市原有地下排水构筑物由于建设年代久、设计等级低、结构老化，对地面带来坍塌隐患，这需要对上述地下排水构筑物进行排查修复和改造。

当前，城市建设的发展，各中、大城市原有地下排水构筑物逐渐老化，需进行更新替换，常规施工操作中，同常采用开挖重建的方法，将地下排水构筑物拆除后重建。

针对上述中的相关技术，存在有以下缺陷：开挖重建地下排水构筑物，施工周期长，施工成本高，对城市交通影响较大。

技术实现要素：

为了提高地下构筑物施工效率，本申请提供一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺。

本申请提供的一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺采用如下的技术方案：

一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、施工准备，场区标高测量，根据图纸在地面上进行灌注孔钻孔，并于灌注孔成孔后，插入护壁管，将护壁管伸入地下层；

步骤二、对成型模板表面进行清理，并涂刷脱模剂，在地下层搭建支撑架和成型模板；

步骤三、从地面护壁管中注入混凝土，在混凝土灌注至标高后，从护壁管处对混凝土振捣，直至混凝土停止下沉；

步骤四、在混凝土养护至强度达到指定强度后，经验收合格后，对模板进行拆除。

通过采用上述技术方案，在对地下层中排水构筑物进行修补和加筑时，从地面上引孔，插入护壁管形成混凝土灌注孔，再在原有地下构筑物内进行成型模板和支架的搭设，最后使用天泵从地面向灌注孔内注入混凝土，使混凝土在成型模板内挤压成型，达到免开挖，对地下层中构筑物浇筑成型以及修补的作用，施工速度块，施工效率高。

可选的，步骤三中，于所述护壁管中注入混凝土之前，使用砂浆进行润管。

通过采用上述技术方案，在灌注混凝土前，提前对护壁管内壁使用同水灰比砂浆进行润管，有效防止混凝土在泵送过程中，受自身与护壁管内壁之间摩擦力以及自身张力作用影响，造成混凝土在管道中出现堵管现象，保证灌注工作正常进行。

可选的，所述护壁管顶端高出地面。

通过采用上述技术方案，使护壁管的顶壁高出地面，可有效防止雨水、泥砂、垃圾等进入灌注孔，提高构筑物浇筑质量。

可选的，所述成型模板为顶板模板，所述支撑架设置在顶板模板下方。

通过采用上述技术方案，对地下层的暗涵顶板修补施工时，在地下层中先搭建支撑架，再于支撑架上搭建顶板模板，即可使护壁管插入顶板模板与地下层顶壁之间，对地下层的暗涵顶板进行浇筑，灌筑方便快速。

可选的，步骤二中，于所述顶板模板搭建完毕后，所述顶板模板底壁上钻孔并插入溢浆管，所述溢浆管的顶端设置有缺口，所述溢浆管的顶端抵接在地下层的顶壁上。

通过采用上述技术方案，在地下层顶板模板中混凝土灌注充满后，混凝土从溢浆管顶部的缺口处进入，并从溢浆管流出，方便施工人员检查灌注混凝土的饱满程度。

可选的，所述溢浆管设置在灌注孔之间。

通过采用上述技术方案，将溢浆管安装在两个灌注孔之间，能够在溢浆管溢浆时，即体现顶板模板中两灌注孔间中部位置混凝土填充饱满，便于施工人员检查灌注混凝土的饱满程度。

可选的，步骤二中，于所述顶板模板搭建前，在所述地下层的顶壁上固定安装注浆花管，所述注浆花管上设有与自身连通的进浆管，所述进浆管连接在顶板模板，待新浇混凝土养护至强度达到指定强度后，进行注浆。

通过采用上述技术方案，在顶板模板上混凝土浇筑后，由于混凝土灌注不饱满或发生收缩，浇筑混凝土与原有地下层顶板之间必定存在空隙，在新浇混凝土强度养护达到设计强度的75%后，从进浆管注入超细水泥浆，使水泥浆从注浆花管溢出至原有地下层顶板与新筑混凝土之间，将缝隙填充，从而进一步增强新筑混凝土构筑件的成型稳定性。

可选的，所述注浆花管安装前采用滤布包裹花孔。

通过采用上述技术方案，在注浆花管外包裹滤布，可有效防止在注浆前注浆花管的花孔被杂质或混凝土堵塞，确保注浆花管能够顺利注浆。

可选的，步骤二中，于所述顶板模板安装前绑扎钢筋网笼，所述钢筋网笼通过连接件与地下层顶板固定连接。

通过采用上述技术方案，在地下层顶板上绑扎钢筋网笼，能增强新筑混凝土构筑件的受载和抗压、拉性能，构筑物稳定性好。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对地下层中排水构筑物进行修补和加筑时，从地面上引孔，插入护壁管形成混凝土灌注孔，再在原有地下构筑物内进行成型模板和支架的搭设，最后使用天泵从地面向灌注孔内注入混凝土，使混凝土在成型模板内挤压成型，免开挖，施工速度块，施工效率高；

2.在地下层顶板模板中混凝土灌注充满后，混凝土从溢浆管顶部的缺口处进入，并从溢浆管流出，方便施工人员检查灌注混凝土的饱满程度；

3.在顶板模板上混凝土浇筑后，由于混凝土灌注不饱满或发生收缩，浇筑混凝土与原有地下层顶板之间必定存在空隙，再从进浆管注入超细水泥浆，从注浆花管溢出至将缝隙填充，从而进一步增强新筑混凝土构筑件的成型稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例绿色地下城市构筑物免开挖施工模板结构的整体结构示意图。

图2是本申请实施例顶板模板内部的结构示意图。

图3是图2中a部分的局部放大示意图。

图4是本申请实施例顶板混凝土灌注的施工结构示意图。

附图标记说明：1、地下层；2、灌注孔；21、护壁管；3、支撑架；4、顶板模板；5、溢浆管；51、缺口；6、注浆花管；61、进浆管；62、滤布；7、钢筋网笼；71、连接件；8、变形缝；9、排气孔。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

实施例

本申请实施例公开一种绿色地下城市构筑物免开挖施工模板结构。参照图1，包括地面上的灌注孔2、排气孔9以及地下层1中的支撑架3和顶板模板4。灌注孔2和排气孔9竖直贯穿地面与地下层1的顶板，灌注孔2内同轴插设有护壁管21，护壁管21的顶端开口高出地面。地下层1的后浇筑顶板分节浇筑，相邻顶板之间预留变形缝8。

支撑架3为碗扣式满堂支架，竖立安装在地下层1的地板上。支撑架3上于灌注孔2下方可加设局部加固措施，局部加固措施可以为加密纵、横楞，加密立杆，增设剪刀撑等措施，以确保支撑架3在泵送混凝土不均匀时依旧稳固。

顶板模板4的边缘贴合地下层1壁面设置，顶板模板4的表面经过打磨清理，并喷涂脱模剂。顶板模板4于各接缝处使用双面胶粘贴紧密。支撑架3平稳支撑在顶板模板4的底壁上。

参照图2、3，顶板模板4的底壁上开设有供溢浆管5出入的钻孔，溢浆管5为pvc管，穿设于钻孔内，溢浆管5的顶部抵接在地下层1的顶板上。溢浆管5的顶部便于开设有缺口51，便于混凝土从缺口51溢入溢浆管5中。本实施例中，缺口51形状为锯齿状，依靠锯齿的齿尖抵接在地下层1顶板上，使溢浆管5保持竖直。

参照图4，为了更好观察顶板模板4内混凝土饱满程度，溢浆管5宜分布在顶板两侧、两灌注孔2中间。

参照图2、3，为了填补由于混凝土灌注不饱满以及混凝土发生收缩后，于新筑混凝土与地下层1顶板之间出现的空隙，地下层1的顶板上预装有注浆花管6。注浆花管6贴合地下层1顶板水平设置，注浆花管6通过u字螺栓挂装在地下层1顶板上。注浆花管6的表面上间隔开设有用于出浆的花孔，注浆花管6外壁采用滤布62包裹花孔，注浆花管6的外壁上竖直连接进浆管61，进浆管61顶端与注浆花管6连通，底端穿过顶板模板4向下延伸。

参照图2、3，顶板模板4与地下层1顶板之间还安装有钢筋网笼7，钢筋网笼7通过连接件71预装在地下层1顶板上。本实施例中，连接件71为带勾膨胀螺栓，带勾膨胀螺栓在钢筋网笼7上呈梅花状布置。带勾膨胀螺固定在地下层1底板上，钢筋网笼7挂接在带勾膨胀螺栓上的勾上。

本申请实施例还公开一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺。包括以下步骤：

步骤一、施工准备，场区标高测量，根据图纸在地面上确定灌注孔2间距；至少应有灌注孔2和排气孔9，必要时可设置观察孔，根据建筑平面尺寸，灌注孔2在地面上分布尽可能均匀；地下层1的顶板建筑分节浇筑成型，相邻两节顶板之间留设变形缝8，变形缝8每隔10m设置，即每节顶板建筑平面尺寸为5m*10m；孔位确定后，使用地质钻孔机在地面上钻出灌注孔2和排气孔9；灌注孔2孔径根据暗涵埋置深度以及天泵泵管外径确定，考虑到地下层1距离地面深度较深时，泵管可插入灌注孔2内，例如，一般胶泵管外径为φ140mm，设灌注孔2直径φ220mm；于灌注孔2成孔后，立即插入护壁管21，将护壁管21伸入地下层1；护壁管21可根据暗涵埋深采用同城钢管或pvc管；孔深越大，则孔壁土压力越大，宜采用钢管；护壁管21管口应高出地面300mm-500mm，防止雨水、泥砂、垃圾等进入灌注孔2；

步骤二、安装注浆花管6，注浆花管6采用3*dn50镀锌钢花管；注浆花管6预埋前，使用滤布62包裹花孔，滤布62采用0.2mm过滤土工布；注浆花管6应尽量紧贴现状箱涵顶板（或一次衬砌基层），两端管口用钢板焊牢封闭，两端头保护层不得小于设计钢筋保护层；注浆花管6使用u字膨胀螺栓与地下层1顶板连接，注浆花管6的进浆管61竖直向下延伸出顶板模板4范围；

步骤三、钢筋网笼7绑扎，在地下层1的现状顶板上钻孔，并置入带勾膨胀螺栓，带勾膨胀螺栓以梅花状布置，且每平方米至少有一个，带勾膨胀螺栓勾勾住钢筋网笼7主筋，防止顶板钢筋网笼7下坠；

步骤四、用打磨机将顶板模板4表面的铁锈、灰尘、泥土清除干净，并打磨后在顶板模板4表面均匀的涂刷脱模剂；在安装顶板模板4时，顶板模板4接缝处用双面胶粘贴密实，接缝平顺、严密、无错台；顶板模板4应按一个顺序拼接，以使混凝土模板缝少；顶板模板4下方搭建支撑架3，支撑架3采用碗扣式满堂支架，支撑架3必须有足够的刚度和稳定性，能可靠的承受施工过程中产生的各种荷载，保证涵身各部位的设计形状、尺寸及各部分相互位置的正确性，防止产生变形；在灌注孔2下方支撑架3上应有局部加固措施，可采用加密纵、横楞，加密立杆，增设剪刀撑等措施；

步骤五、在模板安装完毕后，钻孔插入溢浆管5，溢浆管5宜为φ25mmpvc管，pvc管上管口设置为锯齿状，齿痕深度2-3mm，上管口插至现状盖板，下管口超出模板50-100mm；溢浆管5宜分布在顶板两侧、两灌注孔2中间；

步骤六、从地面护壁管21中注入混凝土，混凝土的选择宜采用细石混凝土，其粗骨料粒径最大不得大于15mm，以减少骨料与钢筋骨架的摩擦；灌注用混凝土坍落宜在180mm-220mm之间；灌注前检查灌注孔2是否堵塞，并用同水灰比砂浆对护壁管21进行润管；泵送混凝土时，自由下落高度不宜大于2m，否则应设置串筒，以防发生离析；混凝土灌注顺序宜从低处向高处逐孔或跳孔灌注；泵送混凝土宜先慢后快；开始时，泵送速度不宜过快，待混凝土灌注1/3板厚后可适当加快速度，以增大模板内混凝土挤压力，使其向高处挤压推进；混凝土泵送速度宜控制在0.4-0.8m3/min之间；混凝土灌注程度可通过观察和测量综合判定：1）通过观察溢浆管5，当溢浆管5流出浓稠浆液则说明该处混凝土已饱和；2）通过测量灌注孔2深度，灌注前测量灌注孔2深度为h1，灌注后灌注孔2口至混凝土上平面高度为h2，从灌注孔2内插入振捣棒振捣混凝土至无下沉后灌注孔2口至混凝土上平面高度为h3，当h2≤h1时说明该孔已灌满在混凝土灌注至标高后，若h3≤h1则说明该孔处混凝土已饱和；

步骤七、待新浇混凝土强度养护达到设计强度的75%后进行注浆，注浆材料采用超细水泥浆，水灰比0.6-1.0，注浆压力不得大于1mpa，初始注浆压力设为0.5mpa；注浆前先做注水试验，主要检查注浆管路是否牢固可靠、注浆系统仪表是否正常；以及检查待注浆结构及其模板有无漏水，如有应封堵密实后方可进行注浆；采用注浆机进行注浆，将注浆机和拌合机装在同一移动平台上，拌合机要安置在比注浆机略高的位置上，有利于注浆机吸浆；注浆机必须稳固的安装在基础上，根据现场情况，尽可能缩短吸入管路长度和吸入高度；清洗注浆机腔体及管路，然后将注浆管插入进浆管61连接，开始注浆；注浆时，由于浆液不断在排出形成的反作用力，注浆管会从进浆管61中自行退出，只须手稍稍用力持作注浆管并缓缓退出即可；当注浆管在进浆管61中尚留50～100cm时，浆液会从孔内溢出，当孔口溢出均匀、饱满的水泥浆液后可发出信号停机，将注浆管抽出，插入下一个注浆孔进行下一个孔的注浆；

步骤八、在混凝土强度达到设计强度85%后，经监理单位验收合格后方可进行模板拆除，拆除模板时，不可进行硬撬硬拉，避免损坏结构。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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