專利名稱：大型池體的交叉施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大型池體的交叉施工方法，屬于地下鋼筋混凝土構筑物的建筑領 域。
背景技術：
在工礦業(yè)中，經(jīng)常需要建造大型地下池體。例如在鋼鐵企業(yè)中，需要建造旋流池作 為水處理系統(tǒng)的重要組成部分，而旋流池的池體則是旋流池的主要部分。這些大型地下鋼 筋混凝土池體的特點是直徑大、埋置深、混凝土用量大、造價高、施工周期長。以往建造此類結構時可采取三種方法，即大開挖法、沉井法、和地下連續(xù)墻法。大 開挖法施工技術簡單，易于操作，但受施工場地的影響，開挖放坡面往往不足，同時挖土量 極大且基坑過深，容易造成塌方事故。采用沉井法施工時，經(jīng)常出現(xiàn)隨著基坑的不斷加深， 池壁與土體面摩擦力不斷加大，容易造成摩擦力大于結構自重力，使得施工停滯，給施工工 期造成極大影響。地下連續(xù)墻施工的缺點是施工工期長、施工費用高，因此不適于此類結 構。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目標是，提供一種安全且易于操作的大型池體的施工方法，能夠有 效地縮短施工工期，并降低施工費用。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種大型池體的交叉施工方法包括的主要步驟有a)根據(jù)設計圖，將自上而下具有η部分的所述池體排序為第一段池壁到第η段池 壁，其中從頂部算起的第1_ /2」+1部分作為第一段池壁，將所述第一段池壁上方的各段池壁 按照距所述第一段池壁由近及遠的順序分別作為第二段池壁、第四段池壁到第2^/2」段池 壁，將所述第一段池壁下方的各段池壁按照距所述第一池壁由近及遠的順序分別作為第三 段池壁、第五段池壁到第2^/2」+1段或第2L /2」-l段池壁，其中當η為奇數(shù)時，最后的奇數(shù) 段池壁為第禮《/2」+1段池壁，當η為偶數(shù)時，最后的奇數(shù)段池壁為第禮《/2」_1段池壁，其中 函數(shù)L」表示下取整函數(shù)；b)進行土方開挖，挖至所述第一段池壁的設計位置附近，并利用順作法澆筑所述 第一段池壁，其中，所述第一段池壁上一體形成有突出部，所述突出部支撐在挖出的土方平 臺上，用來承受建造中的池體的自重力；c)在澆筑完所述第一段池壁后，按照上述池壁排序，交替地利用順作法和逆作法 來澆筑第2段池壁到第η段池壁，直到所有池壁和底板的澆筑完成為止，其中，在所述第2|j/2」+l段池壁的砼養(yǎng)護期間，利用順作法澆筑其上方的第 2b/2」+2段池壁，以及在所述第2^_/2」+2段池壁澆筑完成后，繼續(xù)進行土方開挖，挖至位于 所述第2|j_/2」+1段池壁下方的第2[_ ·/2」+3段池壁的設計位置附近，并利用逆作法來澆筑該第2^_/2」+3段池壁，其中i是整數(shù)，且1彡i彡η。另外，本發(fā)明所述的大型池體的交叉施工方法在澆筑第2|j_/2」+l段池壁之前還包 括在所述池壁的外側用磚形成砌體，并在所述砌體的與所述池壁相接觸的一側抹有水泥 砂漿，其中，所述一側抹有水泥砂漿的砌體用作所述池壁的外側護壁墊層。優(yōu)選地，所述砌體為采用普通燒結紅磚砌成的120mm厚的砌體。優(yōu)選地，在所述砌體的一側所抹的水泥砂漿的比例為1 2.5。此外，本發(fā)明所述的大型池體的交叉施工方法在澆筑第2|j/2」+l段池壁完成后還 包括在所述第2^_/2」+1段池壁的底面設置遇水膨脹條，其中所述遇水膨脹條用于施工縫 的防水。優(yōu)選地，所述遇水膨脹條通過鋼釘固定在所述第2 1J_/2」+1段池壁的底面。再者，在本發(fā)明所述的大型池體的交叉施工方法中，在所述第一段池壁下方的各 段池壁的內側上方、在所述各段池壁與其緊鄰的上方池壁的接合面處，與所述各段池壁自 身一體形成各自的假牛腿結構，所述假牛腿結構用于施工縫的防滲。因此，由于本發(fā)明所述的交叉施工方法充分利用了砼養(yǎng)護時間來進行立體流水作 業(yè)，因而能夠有效地縮短施工工期，并降低施工費用，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。另外，考慮到施工進度及強度要求，不采用施工耗時長、不宜澆筑、工序多的砼護 壁墊層作為池壁外側護壁墊層，代之以采用普通燒結紅磚砌成的厚120mm、內抹1 2. 5水 泥砂漿的砌體作為池壁外側護壁墊層。這樣可以大大地節(jié)省時間再者，在采用逆作法對池壁進行分段施工時，在施工縫的上下兩段混凝土接茬處 設置遇水膨脹條，并在所述接茬處的下段池壁內側形成假牛腿，從而能夠解決防水、抗?jié)B等 問題。
圖1是剖面圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體的結構；圖2是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工方法中第一 次土方開挖后澆筑第一段池壁的施工過程；圖3是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工方法中第二 次土方開挖的施工過程；圖4是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工方法中第二 次土方開挖后澆筑第三段池壁的施工過程；圖5是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工方法中第三 次土方開挖的施工過程。
具體實施例下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的大型池體的交叉施工方法的一個實施例。本 領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不 同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于 限制權利要求的保護范圍。此外，在本說明書中，相同的附圖標記表示相同或相似的部分。
圖1是剖面圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體的結構。該大型池體 為天鐵集團連鑄改造工程中的旋流池池體。所述旋流池為地下鋼筋混凝土構筑物，主要由 池體、頂層平臺等組成。如圖1所示，池體100包括由鋼筋混凝土形成的第一段池壁110、 第二段池壁120、第三段池壁130、第四段池壁140和第五段池壁及底板150，其中，池體100 的底板底面(即，第五段池壁150的底面)標高為-22.0m，頂板頂面(即，第四段池壁140 的頂面)標高為士0.00111，-10.5111平面(8卩，第一段池壁110的頂面)以上的部分其外徑為 13. 6m、內徑為12m、池壁厚0. 8m，而-10. 5m平面以下的部分其外徑為14. 0m、內徑為12m、池 壁厚1. 0m。第一段池壁110還包括厚120mm、內抹1 2. 5水泥砂漿、用作池壁外側護壁墊 層的砌體61 ；支撐在挖出的土方平臺上、與第一段池壁110 —體澆筑的突出部63 ；位于第 一段池壁110的頂面、與后續(xù)的在其上面澆筑的池壁形成防水縫的突出部64 ；設置在第一 段池壁110的底面、用于施工縫防水的遇水膨脹膠條65。第三段池壁130還包括厚120mm、 內抹1 2. 5水泥砂漿、用作池體外側護壁墊層的砌體61 ；設置在其底面、用于施工縫防水 的遇水膨脹膠條65 ；以及在其內側上方與其一體澆筑的、用于施工縫防滲的假牛腿66。第 五段池壁150包括與第三段池壁130類似的側壁以及底板。
下面參考圖2到圖5來描述本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體的交叉施工方 法。其中，-14. Om平面以下的部分(即第三段池壁130 :-14. Om 16. 2m和第五段池壁 150 -16. 2m -22. Om)采用逆作法進行施工，而_14. Om平面以上的部分(即，第一段池 壁 110 -14. Om -10. 5m、第二段池壁 120 -ΙΟ. 5m -6. 5m、和第四段池壁 140 -6. 5m 士0. OOm)采用順作法進行施工。圖2是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工方法中第一 次土方開挖后澆筑第一段池壁110的施工過程。如圖2所示，第一次開挖挖至-14. 0m，在開 挖過程中排出的地下水通過排水溝210排走。然后，在挖出的深基坑200的斜壁上澆筑支 撐樁(未示出)并在支撐樁上搭設冠梁(未示出)以防止深基坑斜壁坍塌。然后，在深基 坑200中的平臺220上以及沿深基坑200中的深槽230的側壁采用普通燒結紅磚砌120mm 厚的砌體61，并在砌體61的上側和內側抹1 2. 5的水泥砂漿，從而形成池體的外側護壁 墊層。之后，綁扎第一段池壁110的鋼筋62和支撐在平臺220上的突出部63的鋼筋62。 接著向深槽230回填砂子，這樣做可以在澆筑第一段池壁110時有效地防止池壁的沉降，如 后面的圖3所示。然后，支設池壁的內側模板(例如，采用鋼模板)，而砌體61則作為池壁的外側模 板。然后澆筑砼，形成一體化的第一段池壁110及其突出部63和64。支撐在平臺220上的 突出部63用來在后面的施工中承受建造中的池體的自重力。而位于第一段池壁110頂面 的突出部64則用來在后續(xù)池體的澆筑中形成防水縫。在第一段池壁110施工完成后，按設計要求，砼強度需達到設計強度的例如75% 方可采用逆作法進行下段池壁的施工，這期間砼的養(yǎng)護時間不少于7天。在此段養(yǎng)護時間， 可以用普通的順作法對第一段池壁110上方的第二段池壁120進行施工。首先，綁扎第二段池壁120的鋼筋62。綁扎鋼筋62時，上下段池壁的鋼筋采用搭 接焊進行焊接，焊接長度為120mm。而池壁的水平鋼筋則采用綁扎搭接。然后采用本領域中 常用的方法支設模板并澆筑砼，從而形成第二段池壁120。在第二段池壁120的施工完畢后，再轉入第三段池壁130的施工。第三段池壁130
5的施工采用逆作法。圖3是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大型池體交叉施工 方法中第二次土方開挖的施工過程。圖4是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大 型池體交叉施工方法中第二次土方開挖后澆筑第三段池壁130的施工過程。如圖3所示，在第二次土方開挖中，在深基坑200的側壁預留20cm厚的土方61， 以進行人工挖除，從而保證所述側壁的平整度，而其垂直度則通過線錘進行控制。在第二次 開挖中，還在深基坑200內形成平臺240和深槽250。在這個階段中，如圖3所示，用鋼釘將遇水膨脹條65固定在第一段池壁110的底 部。在池壁的逆作法施工中，上下兩段混凝土之間由于時間的關系形成有一條水平施工縫， 施工縫的防水是非常關鍵的。這里，施工縫防水的一個措施是在施工縫中設置遇水膨脹膠 條65，即用鋼釘將其固定在上段池壁的底部。由于遇水膨脹條65體積小，因此在后面的砼 澆筑過程中不會使空氣淤積，從而有利于使上下兩段混凝土之間的接合面變得密實。然后，如圖4所示，采用與前述相同的施工過程砌成砌體61并綁扎池壁鋼筋62。 然后，向深槽250回填砂子250’，并在其上形成IOOmm厚的素砼墊層350以便在素砼墊層 350上支設第三段池壁130的內側模板310。這樣做可以在澆筑第三段池壁130時有效地 防止池壁的沉降。另外在模板310的支撐立桿320的底部設置木板底座340。砌體61作為 第三段池壁130的外側模板。接著澆筑砼，形成第三段池壁130。其中，在第三段池壁130的內側上方、在上下兩 段混凝土接合面處形成有“假牛腿”66，如圖1所示。“假牛腿”66的設置是逆作法施工中 施工縫防水的另一個措施，可以避免在澆筑下段混凝土時由于混凝土在硬結過程中的干縮 而在新舊混凝土接合部位出現(xiàn)環(huán)狀裂縫。在第三段池壁130的砼養(yǎng)護期間，對第四段池壁140進行施工。第四段池壁140 的施工與第二段池壁120池壁的施工類似，這里就不進行詳細的描述了。然后，進行第三次土方開挖。圖5是剖視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例所述的大 型池體交叉施工方法中第三次土方開挖的施工過程。如圖5所示，在深基坑200的側壁以及 底部預留20cm厚的土方61’進行人工挖除，以保證所述側壁和底部的平整度。第三次土方 開挖后，當?shù)谌纬乇?30的砼強度達到設計強度的例如75%時，人工清理土壁，砌護壁墊 層，并設置底板墊層。然后，綁扎鋼筋、支設模板并澆筑砼，從而形成第五段池壁及底板150。 這個過程與上面第三段池壁130的施工類似，這里就不進行詳細的描述了。第五段池壁及底板150施工完畢后，進行池體外部土方回填。最終完成了本發(fā)明 的一個實施例所述的大型池體的施工。從上面的描述可以看到，本發(fā)明采用交叉施工方法來建造大型池體，由于該方法 充分利用了砼養(yǎng)護時間來進行立體流水作業(yè)，因而能夠有效地縮短施工工期，并降低施工 費用，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。另外，考慮到施工進度及強度要求，不采用施工耗時長、不宜澆筑、工序多的砼護 壁墊層作為池壁外側護壁墊層，代之以采用普通燒結紅磚砌成的厚120mm、內抹1 2. 5水 泥砂漿的砌體作為池壁外側護壁墊層。冠梁及池體底板的下側墊層按原設計施工。再者，在采用逆作法對池壁進行分段施工時，在施工縫的上下兩段混凝土接茬處 設置遇水膨脹條，并在所述接茬處的下段池壁內側形成假牛腿，從而能夠解決防水、抗?jié)B等 問題。
在本發(fā)明中，池體可以是方形或圓形形狀；池體的深度與池壁的厚度可隨設計要 求而變化；池壁的施工可以分為多段，在設計施工完第一段池壁之后，在其上下方交叉施工 其它的段。這些都落在本發(fā)明的范圍之內。
權利要求
一種大型池體的交叉施工方法，包括a)根據(jù)設計圖，將具有n個部分的所述池體按自上而下的順序分為第一段池壁到第n段池壁，其中從頂部算起的第部分作為第一段池壁，將所述第一段池壁上方的各段池壁按照距所述第一段池壁由近及遠的順序分別作為第二段池壁、第四段池壁到第段池壁，將所述第一段池壁下方的各段池壁按照距所述第一池壁由近及遠的順序分別作為第三段池壁、第五段池壁到第段或第段池壁，其中當n為奇數(shù)時，最后的奇數(shù)段池壁為第段池壁，當n為偶數(shù)時，最后的奇數(shù)段池壁為第段池壁，其中函數(shù)表示下取整函數(shù)；b)進行土方開挖，挖至所述第一段池壁的設計位置附近，并利用順作法澆筑所述第一段池壁，其中，所述第一段池壁上一體形成有突出部，所述突出部支撐在挖出的土方平臺上，用來承受建造中的池體的自重力；c)在澆筑完所述第一段池壁后，按照上述池壁排序，交替地利用順作法和逆作法來澆筑第2段池壁到第n段池壁，直到所有池壁和底板的澆筑完成為止，其中，在所述第段池壁的砼養(yǎng)護期間，利用順作法澆筑其上方的第段池壁，以及在所述第段池壁澆筑完成后，繼續(xù)進行土方開挖，挖至位于所述第段池壁下方的第段池壁的設計位置附近，并利用逆作法來澆筑該第段池壁，其中i是整數(shù)，且1≤i≤n。FSA00000267202400011.tif,FSA00000267202400012.tif,FSA00000267202400013.tif,FSA00000267202400014.tif,FSA00000267202400015.tif,FSA00000267202400016.tif,FSA00000267202400017.tif,FSA00000267202400018.tif,FSA00000267202400019.tif,FSA000002672024000110.tif,FSA000002672024000111.tif,FSA000002672024000112.tif,FSA000002672024000113.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的大型池體的交叉施工方法，其中，在澆筑第2^/2」+1段池壁 之前，所述方法還包括在所述池壁的外側用磚形成砌體，并在所述砌體的與所述池壁相接觸的一側抹有水泥 砂漿，其中，所述一側抹有水泥砂漿的砌體用作所述池壁的外側護壁墊層。
3.根據(jù)權利要求2所述的大型池體的交叉施工方法，其中，所述砌體為采用普通燒結 紅磚砌成的120mm厚的砌體。
4.根據(jù)權利要求2所述的大型池體的交叉施工方法，其中，在所述砌體的一側所抹的 水泥砂漿的比例為1 2.5。
5.根據(jù)權利要求1所述的大型池體的交叉施工方法，其中，在澆筑第2[//2」+1段池壁 完成后，所述方法還包括在所述第2[//2」+1段池壁的底面設置遇水膨脹條，其中所述遇水膨脹條用于施工縫的 防水。
6.根據(jù)權利要求5所述的大型池體的交叉施工方法，其中，所述遇水膨脹條通過鋼釘 固定在所述第2 L//2J+1段池壁的底面。
7.根據(jù)權利要求1所述的大型池體的交叉施工方法，其中，在所述第一段池壁下方的 各段池壁的內側上方、在所述各段池壁與其緊鄰的上方池壁的接合面處，與所述各段池壁 自身一體形成各自的假牛腿結構，所述假牛腿結構用于施工縫的防滲。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大型池體的交叉施工方法，包括a)根據(jù)設計圖，將具有n部分的所述池體按自上而下的順序分為第一段池壁到第n段池壁，其中從頂部算起的第部分作為第一段池壁，其中函數(shù)表示下取整函數(shù)；b)進行土方開挖，挖至所述第一段池壁的設計位置附近，并利用順作法澆筑所述第一段池壁，其中，所述第一段池壁上一體形成有突出部，所述突出部支撐在挖出的土方平臺上，用來承受建造中的池體的自重力；c)在澆筑完所述第一段池壁后，按照上述池壁排序，交替地利用順作法和逆作法來澆筑第2段池壁到第n段池壁，直到所有池壁和底板的澆筑完成為止。本方法能夠有效地縮短施工工期，并降低施工費用。
文檔編號E04H7/18GK101949226SQ201010279980
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權日2010年9月14日
發(fā)明者汪慶濤, 王進 申請人:中國華冶科工集團有限公司