CN102383443A - 基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构及施工方法，其结构包括冠梁（2）和地下室外墙（3），地下室外墙（3）的外表面凸出有混凝土牛腿（4），冠梁（2）的顶面设有混凝土压顶梁（5），混凝土压顶梁（5）的横梁（5.2）压在混凝土牛腿（4）的顶面；其施工方法的关键在于：浇注地下室外墙（3）后浇注混凝土牛腿（4），再在冠梁（2）上浇注混凝土压顶梁（5），使得混凝土压顶梁（5）的横梁（5.2）压在混凝土牛腿（4）的顶面。该基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构及施工方法能避免基坑支护桩（1）及冠梁、围檩等附属结构在地下室结构完工后浪费且能减少抗浮力桩数目。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程领域，具体来讲是一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构及施工方法。
背景技术
随着城市基本建设的快速发展，建筑物地下室空间的不断扩大，基坑支护技术也不断进步。现有技术的基坑支护结构及基坑内的地下室的施工过程如下：先在基坑边缘打一圈支护桩；然后浇注连接各个支护桩的冠梁，随后浇注与冠梁同标高的内支撑；接着下挖基坑至第一层围檩的标高并在各支护桩内侧浇注该标高的围檩及内支撑；随后继续下挖至下一层围檩的标高并浇注该标高的围檩及内支撑；重复下挖并浇注围檩及内支撑的过程，直至基坑开挖到坑底；在坑底根据抗地下水浮力的强度要求设置多根抗浮力桩，随后浇注地下室底板；再然后从底板往上浇注地下室外墙并每隔一定高度浇注一层地下室楼板，向上浇注外墙的过程中，还要将阻挡外墙向上施工的内支撑拆卸，不断重复向上施工外墙、拆卸阻挡外墙的内支撑、并每隔一定高度浇注一层楼板的过程，直至在地下室外墙的顶面浇注好地下室顶板，由常识可知，地下室顶板高于基坑的冠梁。
从以上现有技术的施工方法可以得知：当建筑物的地下室施工完成后，此时地下室外墙对地下室结构起支持保护作用，而埋在土体内的基坑支护桩及冠梁、围檩等附属结构与地下室之间再没有任何联系，也就是说，基坑支护桩及冠梁、围檩等附属结构只是在下挖基坑及施工地下室结构时对基坑起支撑保护作用的临时性结构，而一旦浇注好地下室顶板使得地下室结构施工完成后，支护桩及冠梁、围檩等附属结构就完成了使命，对建筑物不起再任何作用，也无法再次利用，而支护桩及冠梁、围檩等附属结构造价较高，往往达到基坑总支护结构的60％以上，造价高且后期无法再利用的支护桩及冠梁、围檩等附属结构就造成了巨大的浪费，提高了施工项目的成本。
又为了防止地下水位上升时，抬升地下室底板，引起底板向上位移，造成建筑物局部损坏，现有技术是在地下室底板下设置多根抗浮力桩，利用多根桩体与土体的摩擦来抵消地下水浮力，为满足抵抗地下水浮力的强度需要，抗浮力桩的根数较多，造价也较高，施工劳动强度也较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能避免基坑支护桩及冠梁、围檩等附属结构在地下室结构完工后浪费且能减少抗浮力桩数目的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构。
本发明的技术解决方案是，提供一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，它包括位于基坑支护桩顶端的冠梁和地下室外墙，地下室外墙的外表面凸出有混凝土牛腿，混凝土牛腿的底面高于冠梁的顶面，冠梁的顶面设有混凝土压顶梁，混凝土压顶梁由为一体的立柱和横梁构成，立柱顶端与横梁外端固定，横梁压在混凝土牛腿的顶面。
混凝土压顶梁的立柱内侧与混凝土牛腿的外端之间设有至少5层垫油毡。
混混凝土牛腿的顶面与横梁的底面之间设有一层垫油毡，横梁的底面压在垫油毡上，垫油毡压在混凝土牛腿的顶面。
基坑支护桩与地下室外墙之间的距离为100mm。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种能避免基坑支护桩及冠梁、围檩等附属结构在地下室结构完工后浪费且能减少抗浮力桩数目的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法。
本发明的另一技术解决方案是，一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法，它包括以下步骤：
a、在各个基坑支护桩的顶端施工连接各个基坑支护桩的冠梁时，铺设好冠梁的模板，放置好冠梁的钢筋笼，在冠梁的钢筋笼上固定多根竖直向的带外螺纹的第一锚筋；
b、将每根第一锚筋顶端旋入一根预制好的第一内螺纹套筒的下端，该第一内螺纹套筒的顶端平齐于冠梁的顶面；
c、浇注冠梁混凝土，使得第一内螺纹套筒及第一锚筋锚固在冠梁混凝土内且第一内螺纹套筒的上端的开口裸露在冠梁混凝土外；
d、当地下室外墙从下往上浇注到与冠梁顶面平齐的高度后，需要继续向上浇注时，铺设好两块侧模板，放置好地下室外墙的钢筋笼，并在钢筋笼上固定多根水平向的带外螺纹的第二锚筋，每根第二锚筋外端旋有一个预制好的第二内螺纹套筒，且每个第二内螺纹套筒的外端抵在地下室外墙的外侧模板的内表面；
e、浇注地下室外墙的混凝土，使得第二锚筋和第二内螺纹套筒锚固在地下室外墙的混凝土内，且拆卸掉地下室外墙侧模板后，第二内螺纹套筒的外端的开口裸露在地下室外墙混凝土外；
f、在每个第二内螺纹套筒的外端旋入水平向的牛腿主筋，并在牛腿主筋上绑扎多道箍住牛腿主筋的牛腿箍筋，形成混凝土牛腿的钢筋骨架；
g、铺设混凝土牛腿的底模板、外端模板、两块两侧模板，然后浇注混凝土牛腿的混凝土；
h、待混凝土牛腿的混凝土干硬后，拆卸掉混凝土牛腿的模板；
i、在每个第一内螺纹套筒的上端旋入压顶梁主筋，压顶梁主筋包括为一体的竖筋和横筋，竖筋顶端与横筋外端固定，旋入第一内螺纹套筒后的压顶梁主筋的横筋的内端位于混凝土牛腿的上方，绑扎多道箍住压顶梁主筋的压顶梁箍筋，形成混凝土压顶梁的钢筋骨架；
j、铺设混凝土压顶梁的多块模板，浇注混凝土压顶梁的混凝土，该混凝土压顶梁包括立柱和横梁，混凝土压顶梁的横梁的外端与立柱的顶端固定，混凝土压顶梁的横梁压在混凝土牛腿的顶面。
步骤h拆卸掉混凝土牛腿的模板后，在混凝土牛腿的顶面敷设一层垫油毡，在混凝土牛腿的外端面铺设至少五层垫油毡。
步骤j中的铺设混凝土压顶梁的多块模板是指，在压顶梁主筋的两侧铺设两块混凝土压顶梁的侧模板，每块混凝土压顶梁的侧模板由横板和竖板构成，横板的外端与竖板的上端固定，在压顶梁竖筋的外侧铺设混凝土压顶梁的立柱的外侧模板，在压顶梁横筋的内端铺设混凝土压顶梁横梁的内端模板，以敷设有一层垫油毡的混凝土牛腿的顶面为混凝土压顶梁横梁的底模板，以敷设有至少五层垫油毡的混凝土牛腿的外端面为混凝土压顶梁立柱的内侧模板。
采用以上结构及方法后，本发明基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构及施工方法与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
由于混凝土压顶梁的立柱与支护桩顶端的冠梁固定，混凝土压顶梁的横梁压在混凝土牛腿的顶面，而混凝土牛腿又浇注在地下室外墙的外表面，这样，一旦地下室结构特别是地下室底板在地下水浮力作用下，向上位移的瞬间，混凝土压顶梁就会压住混凝土牛腿及地下室外墙，使得整个地下室结构保持稳定，避免上浮破坏，即支护桩及冠梁、围檩等附属结构不再像现有技术一样在地下室结构完工后废置在土体内，而是持续甚至永久性发挥其抗浮力的作用，这就避免了达到基坑总支护结构造价的60％以上的支护桩及冠梁、围檩等附属结构的浪费，产生了巨大的经济效益；又由于本发明的连接结构能起到抗浮力的作用且本发明并没有额外增加大量的新的抗浮结构，只是把原来废弃的支护桩及冠梁、围檩等附属结构废物利用，这样，可以大幅度减少基坑底面抗浮桩的数目，简化了施工抗浮桩的劳动强度，节省了施工抗浮桩的大量成本，降低了地下室结构的整体造价，虽然本发明也增加了压顶梁、混凝土牛腿等少许连接结构，但连接结构增加的成本与抗浮桩节省下来的成本比起来，是少得可以忽略不计的，故本发明的连接结构和施工方法经济效益显著。
而且，由于基坑支护桩与地下室外墙之间脱空有100mm，这样，在地震时，基坑支护桩与地下室外墙之间存在水平向移动的空间，两者允许水平向自由位移，保障两者独立受力，满足建筑物抗震设防的要求，尤其适于抗震设防烈度大于6度的地区。
况且，由于混凝土压顶梁的立柱内侧与混凝土牛腿的外端之间设有至少5层垫油毡，这样，在地震时，混凝土牛腿与混凝土压顶梁之间存在水平向移动的空间，两者允许水平向自由位移，保障两者独立受力，满足建筑物抗震设防的要求，尤其适于抗震设防烈度大于6度的地区。
附图说明
图1是本发明基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的结构示意图。
图2是本发明基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的局部放大结构示意图。
图中所示 1、基坑支护桩，2、冠梁，3、地下室外墙，4、混凝土牛腿，4.1、牛腿主筋，4.2、牛腿箍筋， 5、混凝土压顶梁，5.1、立柱，5.2、横梁，5.3、压顶梁主筋，5.3.1、竖筋，5.3.2、横筋，5.4、压顶梁箍筋，6、垫油毡，7、第一锚筋，8、第一内螺纹套筒，9、第二锚筋，10、第二内螺纹套筒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅局限于以下实施例。
如图1、图2所示，本发明基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，它包括位于基坑支护桩1顶端的冠梁2和地下室外墙3。地下室外墙3的外表面凸出有混凝土牛腿4，混凝土牛腿4的底面高于冠梁2的顶面，混凝土牛腿4的外端位于冠梁2上方。冠梁2的顶面设有混凝土压顶梁5，混凝土压顶梁5由为一体的立柱5.1和横梁5.2构成，立柱5.1顶端与横梁5.2外端固定，通俗地讲，该混凝土压顶梁5为┌形的混凝土压顶梁5。
横梁5.2压在混凝土牛腿4的顶面，具体的说，混凝土牛腿4的顶面与横梁5.2的底面之间设有一层垫油毡6，该垫油毡6就是俗称的油毛毡，是建筑行业中常用的防水材料。横梁5.2的底面压在该层垫油毡6上，该层垫油毡6压在混凝土牛腿4的顶面。
在抗震设防烈度大于6度的地区，混凝土压顶梁5的立柱5.1内侧与混凝土牛腿4的外端之间设有至少5层垫油毡6，即立柱5.1的内侧与最外层的垫油毡6抵紧，多层垫油毡6相互抵紧，最内层的垫油毡6与混凝土牛腿4的外端抵紧。这样，混凝土压顶梁5与混凝土牛腿4之间不直接接触，两者之间的多层垫油毡6能承受挤压，使得混凝土压顶梁5与混凝土牛腿4存在水平向移动的空间，建筑物抗震设防的效果好。
同样，在抗震设防烈度大于6度的地区，基坑支护桩1与地下室外墙3之间的距离为100mm，这样也是为了使得两者不直接接触，保证两者水平向移动的空间，建筑物抗震设防的效果好。
本发明基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法，它包括以下步骤。
a、在各个基坑支护桩1的顶端施工连接各个基坑支护桩1的冠梁2时，铺设好冠梁2的模板，放置好冠梁2的钢筋笼，在冠梁2的钢筋笼上绑扎或焊接多根竖直向的带外螺纹的第一锚筋7。
b、将每根第一锚筋7顶端旋入一根预制好的第一内螺纹套筒8的下端，换句话说，就是将第一内螺纹套筒8的下端与第一锚筋7顶端旋合。该第一内螺纹套筒8的顶端平齐于冠梁2的顶面，即该第一内螺纹套筒8的顶端与冠梁2的顶面等高。
c、浇注冠梁2混凝土，使得第一内螺纹套筒8及第一锚筋7锚固在冠梁2混凝土内且第一内螺纹套筒8的上端的开口裸露在冠梁2混凝土外；浇注混凝土浆液时，需要将第一内螺纹套筒8的上端的开口堵住，以防止浆液进入第一内螺纹套筒8。
d、当地下室外墙3从下往上浇注到与冠梁2顶面平齐的高度后，需要继续向上浇注时，铺设好两块侧模板，放置好地下室外墙3的钢筋笼，并在钢筋笼上绑扎或焊接多根水平向的带外螺纹的第二锚筋9，每根第二锚筋9外端旋有一个预制好的第二内螺纹套筒10，且每个第二内螺纹套筒10的外端抵在地下室外墙3的外侧模板的内表面；换句话说，将第二内螺纹套筒10的内端与第二锚筋9的外端旋合，然后将第二锚筋9与地下室外墙3的钢筋笼固定，第二锚筋9与钢筋笼的固定位置必须满足固定后的第二锚筋9上旋合的第二内螺纹套筒10的外端抵靠在地下室外墙4的外侧模板的内表面。
e、浇注地下室外墙3的混凝土，使得第二锚筋9和第二内螺纹套筒10锚固在地下室外墙3的混凝土内，且拆卸掉地下室外墙3侧模板后，第二内螺纹套筒10的外端的开口裸露在地下室外墙3混凝土外，即第二内螺纹套筒10的外端的开口裸露在地下室外墙3的外表面上。
f、在每个第二内螺纹套筒10的外端旋入水平向的牛腿主筋4.1，并在牛腿主筋4.1上绑扎多道箍住牛腿主筋4.1的牛腿箍筋4.2，形成混凝土牛腿4的钢筋骨架。
g、铺设混凝土牛腿4的底模板、外端模板、两块两侧模板，然后浇注混凝土牛腿4的混凝土。
h、待混凝土牛腿4的混凝土干硬后，拆卸掉混凝土牛腿4的模板；然后在混凝土牛腿4的顶面敷设一层垫油毡6，这样，浇注混凝土压顶梁5后，就会形成混凝土牛腿4的顶面与混凝土压顶梁5的横梁5.2的底面之间设有一层垫油毡6的结构；在混凝土牛腿4的外端面铺设至少五层垫油毡6，这样，浇注混凝土压顶梁5后，才会形成混凝土压顶梁5的立柱5.1内侧与混凝土牛腿4的外端之间设有至少5层垫油毡6的结构。
i、在每个第一内螺纹套筒8的上端旋入压顶梁主筋5.3，压顶梁主筋5.3包括为一体的竖筋5.3.1和横筋5.3.2，竖筋5.3.1顶端与横筋5.3.2外端固定，通俗的说，压顶梁主筋5.3为┌形的压顶梁主筋5.3；旋入第一内螺纹套筒8后的压顶梁主筋5.3的横筋5.3.2的内端位于混凝土牛腿4的上方，绑扎多道箍住压顶梁主筋5.3的压顶梁箍筋5.4，形成混凝土压顶梁5的钢筋骨架。
j、铺设混凝土压顶梁5的多块模板，具体的说，在压顶梁主筋5.3的两侧铺设两块混凝土压顶梁5的侧模板，每块混凝土压顶梁5的侧模板由横板和竖板构成，横板的外端与竖板的上端固定，即┌形的侧模板，在压顶梁竖筋5.3.1的外侧铺设混凝土压顶梁5的立柱5.1的外侧模板，在压顶梁横筋5.3.2的内端铺设混凝土压顶梁5横梁5.2的内端模板，以敷设有一层垫油毡6的混凝土牛腿4的顶面为混凝土压顶梁5横梁5.2的底模板，以敷设有至少五层垫油毡6的混凝土牛腿4的外端面为混凝土压顶梁5立柱5.1的内侧模板。浇注混凝土压顶梁5的混凝土，该混凝土压顶梁5包括立柱5.1和横梁5.2，混凝土压顶梁5的横梁5.2的外端与立柱5.1的顶端固定，通俗的说，即┌形的混凝土压顶梁5。混凝土压顶梁5的横梁5.2压在混凝土牛腿4的顶面。
Claims (7)
1.一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，它包括位于基坑支护桩（1）顶端的冠梁（2）和地下室外墙（3），其特征在于：地下室外墙（3）的外表面凸出有混凝土牛腿（4），混凝土牛腿（4）的底面高于冠梁（2）的顶面，冠梁（2）的顶面设有混凝土压顶梁（5），混凝土压顶梁（5）由为一体的立柱（5.1）和横梁（5.2）构成，立柱（5.1）顶端与横梁（5.2）外端固定，横梁（5.2）压在混凝土牛腿（4）的顶面。
2.根据权利要求1所述的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，其特征在于：混凝土压顶梁（5）的立柱（5.1）内侧与混凝土牛腿（4）的外端之间设有至少5层垫油毡（6）。
3.根据权利要求1所述的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，其特征在于：混凝土牛腿（4）的顶面与横梁（5.2）的底面之间设有一层垫油毡（6），横梁（5.2）的底面压在垫油毡（6）上，垫油毡（6）压在混凝土牛腿（4）的顶面。
4.根据权利要求1~3中的任何一项所述的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构，其特征在于：基坑支护桩（1）与地下室外墙（3）之间的距离为100mm。
5.一种基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：
a、在各个基坑支护桩（1）的顶端施工连接各个基坑支护桩（1）的冠梁（2）时，铺设好冠梁（2）的模板，放置好冠梁（2）的钢筋笼，在冠梁（2）的钢筋笼上固定多根竖直向的带外螺纹的第一锚筋（7）；
b、将每根第一锚筋（7）顶端旋入一根预制好的第一内螺纹套筒（8）的下端，该第一内螺纹套筒（8）的顶端平齐于冠梁（2）的顶面；
c、浇注冠梁（2）混凝土，使得第一内螺纹套筒（8）及第一锚筋（7）锚固在冠梁（2）混凝土内且第一内螺纹套筒（8）的上端的开口裸露在冠梁（2）混凝土外；
d、当地下室外墙（3）从下往上浇注到与冠梁（2）顶面平齐的高度后，需要继续向上浇注时，铺设好两块侧模板，放置好地下室外墙（3）的钢筋笼，并在钢筋笼上固定多根水平向的带外螺纹的第二锚筋（9），每根第二锚筋（9）外端旋有一个预制好的第二内螺纹套筒（10），且每个第二内螺纹套筒（10）的外端抵在地下室外墙（3）的外侧模板的内表面；
e、浇注地下室外墙（3）的混凝土，使得第二锚筋（9）和第二内螺纹套筒（10）锚固在地下室外墙（3）的混凝土内，且拆卸掉地下室外墙（3）侧模板后，第二内螺纹套筒（10）的外端的开口裸露在地下室外墙（3）混凝土外；
f、在每个第二内螺纹套筒（10）的外端旋入水平向的牛腿主筋（4.1），并在牛腿主筋（4.1）上绑扎多道箍住牛腿主筋（4.1）的牛腿箍筋（4.2），形成混凝土牛腿（4）的钢筋骨架；
g、铺设混凝土牛腿（4）的底模板、外端模板、两块两侧模板，然后浇注混凝土牛腿（4）的混凝土；
h、待混凝土牛腿（4）的混凝土干硬后，拆卸掉混凝土牛腿（4）的模板；
i、在每个第一内螺纹套筒（8）的上端旋入压顶梁主筋（5.3），压顶梁主筋（5.3）包括为一体的竖筋（5.3.1）和横筋（5.3.2），竖筋（5.3.1）顶端与横筋（5.3.2）外端固定，旋入第一内螺纹套筒（8）后的压顶梁主筋（5.3）的横筋（5.3.2）的内端位于混凝土牛腿（4）的上方，绑扎多道箍住压顶梁主筋（5.3）的压顶梁箍筋（5.4），形成混凝土压顶梁（5）的钢筋骨架；
j、铺设混凝土压顶梁（5）的多块模板，浇注混凝土压顶梁（5）的混凝土，该混凝土压顶梁（5）包括立柱（5.1）和横梁（5.2），混凝土压顶梁（5）的横梁（5.2）的外端与立柱（5.1）的顶端固定，混凝土压顶梁（5）的横梁（5.2）压在混凝土牛腿（4）的顶面。
6.根据权利要求5所述的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法，其特征在于：步骤h拆卸掉混凝土牛腿（4）的模板后，在混凝土牛腿（4）的顶面敷设一层垫油毡（6），在混凝土牛腿（4）的外端面铺设至少五层垫油毡（6）。
7.根据权利要求6所述的基坑支护桩与地下室外墙之间的连接结构的施工方法，其特征在于：步骤j中的铺设混凝土压顶梁（5）的多块模板是指，在压顶梁主筋（5.3）的两侧铺设两块混凝土压顶梁（5）的侧模板，每块混凝土压顶梁（5）的侧模板由横板和竖板构成，横板的外端与竖板的上端固定，在压顶梁竖筋（5.3.1）的外侧铺设混凝土压顶梁（5）的立柱（5.1）的外侧模板，在压顶梁横筋（5.3.2）的内端铺设混凝土压顶梁（5）横梁（5.2）的内端模板，以敷设有一层垫油毡（6）的混凝土牛腿（4）的顶面为混凝土压顶梁（5）横梁（5.2）的底模板，以敷设有至少五层垫油毡（6）的混凝土牛腿（4）的外端面为混凝土压顶梁（5）立柱（5.1）的内侧模板。
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