本發(fā)明屬于地下建筑工程領域，尤其涉及一種采用預制U型槽水下建造地鐵車站基坑工程的施工方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)地鐵車站基坑多為寬度約20m的狹長型基坑，深度一般17～25m，常遇有地下水，在市區(qū)大規(guī)模降水引起地面沉降、建筑物傾斜等工程事故的案例較多。且對于一些地下水較豐富的地區(qū)，采用帷幕降水亦不能有效控制水位在開挖面以下，只能采用水下施工，但是水下施工存在諸多問題：水下澆筑混凝土工序復雜、質(zhì)量難以保證，同時污染水資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用預制U型槽水下建造地鐵基坑工程的施工方法。先采用預制圍護樁采用水下開挖土方，然后采用預制U型槽在水下拼接成半封閉止水箱，減少對地下水影響，提高施工效率和混凝土質(zhì)量，推動地下工程產(chǎn)業(yè)化進程。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種水下拼接U型槽施工地鐵車站的方法，包括以下步驟：

步驟1)在基坑周邊施工單軸的水泥攪拌樁，使水泥攪拌樁繞整個基坑圍成一圈，且在每個所述的水泥攪拌樁的水泥土凝固前將截面為工字型的預制樁沿著水泥攪拌樁的軸線方向壓入到設計位置，形成圍護樁；各個圍護樁之間形成基坑開挖圍護墻；

作為優(yōu)化方案，所述的水泥攪拌樁與工字型的預制樁同軸安裝。

步驟2)對基坑進行開挖，同時施工錨索對圍護樁進行固定；

作為優(yōu)化方案，在對基坑開挖時，水位以下的土方的采取水下開挖，并采取樁間掛鋼筋網(wǎng)保證土體不塌方。

步驟3)、剔除每個圍護樁附近基坑內(nèi)側(cè)水泥土體，露出圍護樁的凹口作為U型槽卡口，且U型槽的高度要高于地下水位。

作為優(yōu)化方案，為方便清理，可在工字型圍護樁凹口內(nèi)放置松木先填充，后期直接取出，并在放入U型槽后在空隙中注漿填實。

步驟4)順著圍護樁的凹口放置最端頭的U型槽，然后將預制端墻順著圍護樁的凹口壓在端頭U型槽一側(cè)，并將預制端墻利用錨索固定，使其不發(fā)生傾倒；

作為優(yōu)化方案，端頭U型槽與預制端墻搭接處留有一條空隙，在空隙中注入微膨脹防水砂漿，提高接縫處的防水性能。

步驟5)、依次排列放置預制U型槽，最后放置基坑另一側(cè)的預制端墻，最后形成上方開口式的箱型結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)化方案，U型槽側(cè)板間的搭接有兩種形式，一種是兩側(cè)板間留中間孔隙，在U型槽放入指定位置后注入微膨脹防水砂漿；另一種是兩側(cè)板在邊緣位置變薄，在澆筑車站內(nèi)墻時，可在此處加厚現(xiàn)澆混凝土厚度；兩種方法均可提高車站結(jié)構(gòu)的整體防水性能。

作為優(yōu)化方案，U型槽底板搭接時，有搭接部分采用柔性防水條填充止水，在相鄰U型槽底板間留有間隙，一方面降低拼接難度，另一方面在后期澆筑底板混凝土時可增加此處的滲水路徑，提高車站底板防水性能。

步驟6)、將拼接好的箱型結(jié)構(gòu)空隙處均注漿止水，然后將其內(nèi)的水抽干，局部漏水處采取堵水封閉措施。

步驟7)、在干燥環(huán)境下，在箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)整體鋪設防水卷材，現(xiàn)場澆筑車站疊合底板、側(cè)墻，同時澆筑車站立柱的混凝土；

步驟8)、最后澆筑頂板的混凝土，在澆筑頂板混凝土時，要和預制工字型圍護樁連接，利用壓頂梁提高車站的抗浮能力。

作為優(yōu)化方案，所述的U型槽包括一個底板以及與底板為一體結(jié)構(gòu)且對稱設置的兩個側(cè)板，在兩個側(cè)板的外側(cè)設有與圍護樁的凹口配合的凸棱，在兩個側(cè)板的兩側(cè)設有用于與相鄰U型槽形成中間孔隙的凹槽。

作為優(yōu)化方案，所述的U型槽包括一個底板以及與底板為一體結(jié)構(gòu)且對稱設置的兩個側(cè)板，在兩個側(cè)板的外側(cè)設有與圍護樁的凹口配合的凸棱，所述的兩個側(cè)板的邊緣位置變薄。

作為優(yōu)化方案，所述U型槽的底板的一側(cè)設有用于相鄰U型槽搭接的搭接部分。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明針對地下水無法處理的深基坑水下開挖后建造地鐵車站，采用事先預制好的拼裝塊水下拼裝，對地下水位無影響，同時由于拼塊已預制成型，無需水下現(xiàn)澆導致水泥漿液流失等問題，對地下水資源無污染。

(2)本發(fā)明采用的預制構(gòu)件均是在理想的環(huán)境中綁扎、澆筑、養(yǎng)護而成的，一是其質(zhì)量優(yōu)于現(xiàn)場水下澆筑構(gòu)件，耐久性能得到提高；二是施工無需養(yǎng)護，基坑現(xiàn)場施工速度得到提高；三是后期可以與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)疊合，有效減薄現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)厚度，節(jié)約工程材料。

附圖說明

圖1是基坑圍護結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是開挖完成示意圖；

圖3是拼裝U型槽俯視圖；

圖4是端頭U型槽與端墻的角部連接圖；

圖5a是相鄰U型槽側(cè)板間的接口示意圖；

圖5b是另一種相鄰U型槽側(cè)板間的接口示意圖；

圖6是相鄰U型槽底板間的接口示意圖；

圖7是拼裝U型槽剖面圖；

圖8是現(xiàn)澆完成后的車站結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是U型槽軸側(cè)視圖。

圖中：1是攪拌樁，2是工字型的預制樁，3是錨索，4是U型槽側(cè)，4a是U型槽側(cè)板，4b是U型槽底板，5是預制端墻，6是端頭U型槽與預制端墻間的留孔注入砂漿，7是U型槽側(cè)板間的留孔注入砂漿，8是柔性防水條，9是車站疊合底板，10是車站側(cè)墻，11是車站立柱，12頂板，13壓頂梁。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

首先，本發(fā)明涉及到的主要裝置包括水泥攪拌樁、工字型的預制樁和U型槽；其中水泥攪拌樁采用直徑1.1m的水泥攪拌樁，在凝固前并將截面為工字型的預制樁沿著水泥攪拌樁的軸線法相壓入水泥攪拌樁的設計位置，形成圍護樁。

所述的U型槽的結(jié)構(gòu)包括兩種：

一種是：U型槽包括一個底板以及與底板為一體結(jié)構(gòu)且對稱設置的兩個側(cè)板，在兩個側(cè)板的外側(cè)設有與圍護樁的凹口配合的凸棱，在兩個側(cè)板的兩側(cè)設有用于與相鄰U型槽形成中間孔隙的凹槽(如圖5a所示)；所述U型槽的底板的一側(cè)設有用于相鄰U型槽搭接的搭接部分。

另一種是：所述的U型槽包括一個底板以及與底板為一體結(jié)構(gòu)且對稱設置的兩個側(cè)板，在兩個側(cè)板的外側(cè)設有與圍護樁的凹口配合的凸棱，所述的兩個側(cè)板的邊緣位置變薄(如圖5b所示)；所述U型槽的底板的一側(cè)設有用于相鄰U型槽搭接的搭接部分。

其中利用上述裝置進行具體實施的方法，不采取降水措施進行土方開挖，同時施工錨索3、掛鋼筋網(wǎng)，保證基坑穩(wěn)定性。

如下：

步驟1、如圖1，在基坑周邊施工單軸水泥攪拌樁1，在水泥土凝固前將截面為工字型的預制樁2壓入設計位置，單軸水泥攪拌樁1和工字型的預制樁2組合后形成圍護樁，直至圍護樁繞整個基坑圍成一圈，形成基坑開挖圍護墻。

步驟2、如圖2，進行土方開挖，同時施工錨索3，使圍護樁固定；水位以下的采取水下開挖，并采取樁間掛鋼筋網(wǎng)保證土體不塌方。

步驟3、如圖2和圖3，剔除圍護樁附近基坑內(nèi)側(cè)水泥土體，露出工字型圍護樁(與圍護樁在指同一個部件)的凹口作為U型槽側(cè)板4a的卡口，防止U型槽在下放過程中發(fā)生偏斜，U型槽的高度要高于地下水位1～2m。

作為優(yōu)化方案，為方便清理，可在工字型圍護樁凹口內(nèi)放置松木先填充，后期直接取出，并在放入U型槽后在空隙中注漿填實。

步驟4、如圖3，順著工字型圍護樁2的凹口放置最端頭的U型槽4，然后將預制端墻5順著工字型圍護樁的凹口壓在端頭U型槽一側(cè)，并將預制端墻5利用錨索3固定，使其不發(fā)生傾倒。

作為優(yōu)化方案，如圖4，端頭U型槽4與預制端墻5搭接處留有一條空隙，在空隙中注入微膨脹防水砂漿，提高接縫處的防水性能；如圖所示的端頭U型槽與預制端墻間的留孔注入砂漿6；

步驟5、依次排列放置預制U型槽4，最后放置基坑另一側(cè)的預制端墻，最后形成上方開口式的箱型結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)化方案，U型槽側(cè)板4a間的搭接有兩種形式：

一種是兩側(cè)板間留中間孔隙，如圖5a，在U型槽放入指定位置后注入微膨脹防水砂漿，該方式針對的是上面所述的第一種U型槽結(jié)構(gòu)；

另一種是兩側(cè)板在邊緣位置變薄，如圖5b中的U型槽側(cè)板間的留孔注入砂漿7，在澆筑車站內(nèi)墻時，可在此處加厚現(xiàn)澆混凝土厚度；兩種方法均可提高車站結(jié)構(gòu)的整體防水性能。

作為優(yōu)化方案，U型槽底板4b搭接時，如圖6，有搭接部分采用柔性防水條8填充止水，在兩塊U型槽底板4b間留有間隙，一方面降低拼接難度，另一方面在后期澆筑底板混凝土時可增加此處的滲水路徑，提高車站底板防水性能。

步驟6、將拼接好的箱型結(jié)構(gòu)空隙處均注漿止水，然后將其內(nèi)的水抽干，局部漏水處采取堵水封閉措施。

步驟7、在干燥環(huán)境下，在箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)整體鋪設防水卷材，現(xiàn)場澆筑車站疊合底板9、車站側(cè)墻10，同時澆筑車站立柱11的混凝土。

步驟8、最后澆筑頂板12的混凝土，在澆筑頂板混凝土時，要和預制工字型圍護樁1連接，利用壓頂梁13提高車站的抗浮能力。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術(shù)人員應該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎上，本領域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。