CN102535535A - 带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法 - Google Patents

带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法。该方法是，在地面预先施工包括地下室在内的整个建筑，在结构底板位置设置网格承托，用于传递建筑竖向荷载和平衡外墙周边土体侧压力；设置延伸至地面的承托桩；在承托桩和网格承托之间设置可升降并可临时固定的交替传力装置，实现建筑物整体平稳下移；在地下室外墙位置设置柔性可切割止水帷幕，以便建筑物下移过程中减小外墙下切阻力；建筑物下移到预定位置时，利用建筑自重和加载专用装置对工程桩逐一预压，提前完成单桩既定沉降，对非桩承建筑，分区块加载提前完成既定沉降。待上部建筑自重达到预定值后，将建筑整体落降至设计标高，浇筑底板完成建筑物最后嵌固。

Description

带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法
技术领域
本发明属于建筑领域带地下室多、高层建筑的一种全新施工方法。其改变了以往先基坑支护、开挖土方，然后开始结构施工的传统工序，提出包含地下室在内的结构在地面预筑，设置延伸至地面的承托桩作为建筑物的依托，利用可升降的传力装置逐步下移建筑物至预定标高，期间可同步进行上部结构、机电、装饰等工序不间断连续施工的一种全新施工方法。
背景技术
①目前带地下室多、高层建筑施工中，在地下室土方开挖之前，需先根据地质条件设置相应的临时基坑支护结构，用于施工过程中保证周边土体稳定，大量的支护结构使用后被弃置，不利于低碳环保；②基坑支护、土方开挖、结构施工必须依序而行，各工序必需一定的施工周期，导致总体施工工期较长，投资效益不能尽早发挥；③由于同一建筑中各部位高度不一，荷载差异导致不均匀沉降，需要设置后浇带、沉降缝等措施导致施工不便，沉降差值较大时甚至影响局部建筑功能。
发明内容
本发明提供一种用于带地下室多、高层建筑可预先在地面施工，利用预先设置的承托桩、网格承托、柔性帷幕、可升降的交替传力装置将建筑物同步均匀下移至预定标高，利用建筑结构自重通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压，提前完成既定沉降，待上部建筑接近完成，自重达到预定数值后，将建筑整体落降至设计标高，然后浇筑底板进行嵌固的施工方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，步骤如下：在底板标高处设置网格承托临时代替底板；延伸部分工程桩至地面作为上部建筑的承托；承托桩上部设置可升降并可临时固定的交替托降传力装置；建筑整体，包括网格承托、地下室及上部建筑，依托交替托降传力装置同步下移到预定位置；置于地下室外墙位置的柔性可切割止水帷幕；利用建筑结构自重通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压；再将建筑整体下落至设计标高后浇筑底板进行嵌固。
在底板标高处设置网格承托临时代替底板,用于传递建筑整体，包括地下室及上部建筑的竖向荷载和平衡外墙周边土体侧压力。
对桩承建筑，在桩基施工时向上延伸外墙、结构柱及核心筒位置的部分工程桩至地面作为建筑整体垂直下移的依托。
对非桩承建筑，在外墙、结构柱及核心筒位置设置临时桩至地面作为建筑整体垂直下移的依托。
在承托桩与网格承托之间，设置可升降并可临时固定的交替托降传力装置。
建筑整体，包括网格承托、地下室及上部建筑，依托交替托降传力装置同步下移，托降传力装置由两组独立的承力装置交替承托下移。
其柔性可切割止水帷幕置于地下室外墙位置。
控制帷幕体抗剪切强度，保证墙体刃脚可切割帷幕并均匀下移。
利用建筑结构自重通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压，每根桩按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成单桩既定沉降。
对非桩承建筑，利用建筑结构自重通过专用装置对地基进行预压，分区块按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成既定沉降。
待上部建筑接近完成，自重达到预定数值后，将建筑整体落降至设计标高，浇筑底板进行嵌固。
一种带地下室多、高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，在地面预先施工包括地下室在内的整个建筑，在紧邻结构底板的上（或下）位置设置网格承托，或直接利用结构底板的部分构件作为网格承托，用于传递建筑整体（包括地下室及上部建筑）竖向荷载和平衡外墙周边土体侧压力；在有结构柱和墙体下方网格节点的位置设置承托桩延伸至地面，承托桩可利用现有工程桩或另专门设置；在承托桩和网格承托之间设置可升降并可临时固定的传力装置，传力装置由两组独立的承力装置组成，可分别承担传力作用，两组承力装置沿桩身交替下移，通过计算机信息监测系统控制实现建筑物整体平稳下移；地下室外墙墙体底部设置刚性刃脚，在地下室外墙下移通过的土体范围预先设置宽于墙体厚度的柔性可切割止水帷幕，帷幕施工时通过调整施工工艺和掺和材料，使处理后的帷幕抗剪切性能较低并趋于一致，以便建筑物下移过程中，刃脚在柔性可切割止水帷幕中可均匀下切，在起到止水作用的同时，减小地下室外墙下切阻力，且利于平稳下移；建筑物下移到预定位置时，利用建筑自重提供反力，将网格承托作为反力架，通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压，每根桩按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成单桩既定沉降，对非桩承建筑，可分区块按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成既定沉降。实施加载完成既定沉降后，将大大减小后期由于荷载差异导致的不均匀沉降，避免设置后浇带、沉降缝等措施引起的施工不便及成本增加，消除因沉降差异较大对主裙楼连接处局部建筑功能的影响；待上部建筑接近完成，自重达到预定数值后，将建筑整体下移至设计标高并精确调整，然后浇筑底板，完成建筑物最后嵌固。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
首先，利用作为永久结构的建筑地下室结构替代基坑开挖临时支护体系，避免了采用临时支护措施带来的安全风险及对周边环境的影响，减少了临时施工措施产生的废弃物，降低施工费用，利于低碳环保。
其次，在土方开挖之前，即可开始地下室结构施工，地上结构、机电安装及装饰装修可依序连续施工，土方开挖穿插在上部结构施工过程之中，不单独占用工期，有利于缩短总体施工周期，可尽早发挥投资效益。
再者，通过基底预压沉降之后嵌固建筑物，大大减小后期沉降值及不均匀沉降，避免设置后浇带、沉降缝等措施引起的施工不便及成本增加，消除因沉降差异较大对主裙楼连接处局部建筑功能的影响。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明带地下室多高层建筑物地面预筑未下移状态示意图。
图2是本发明带地下室多高层建筑物通过可升降传力装置进行交替下移示意图。
图3是本发明带地下室多高层建筑物下移至预定标高状态示意图。
图4是本发明带地下室多高层建筑物可升降传力装置示意图。
附图标记：1－地下室外墙、2－地下室外墙刃脚、3－柔性可切割止水帷幕、4－网格承托、5－建筑物底板位置、6－承托桩、7－钢格构柱、8－可拆装钢牛腿（a-第一组，b-第二组）、9－可升降传力装置（a-第一组，b-第二组）、10－工程桩、11－结构柱。
具体实施方式
本发明是一种可应用于带地下室多高层建筑的全新施工方法。具体实施步骤如下：
一、施工前期：沿地下室外墙1四周施工宽于墙体厚度的柔性可切割止水帷幕3，按设计位置及标高施工含钢格构柱7在内的混凝土承托桩6，安装可拆装钢牛腿8-a和可升降传力装置9-a，将可升降传力装置9-a顶面调整至统一标高，平整施工场地，便于地面预筑施工。
二、地面预筑：施工地下室外墙刃脚2及网格承托4，达到强度脱模后，网格承托4直接支承于可升降传力装置9-a顶面，施工地下室外墙1及其余结构，其后，可连续施工地上结构、机电、装饰等工序。
三、顶托下移：在地下室内进行土方开挖，通过预留的出土口将土方转至地下室外场地集中外运，土方开挖应分层进行，土方开挖后暴露的承托桩6桩身高度应满足预先设计允许的安全要求；承托桩6桩身混凝土剥离高度应严格控制，每次为可升降传力装置9的一个行程高度，桩身混凝土剥离后，在露出的钢格构柱7上安装可拆装钢牛腿8-b，在可拆装钢牛腿8-b上安装可升降传力装置9-b；待相关条件具备时，建筑整体在可升降传力装置9-a的承托下，逐步下移，直至网格承托4下落至可升降传力装置9-b顶面，此时，拆除可升降传力装置9-a和可拆装钢牛腿8-a，继续剥离承托桩6桩身混凝土（可升降传力装置9的一个行程高度），在露出的钢格构柱7上安装从上方拆下的可拆装钢牛腿8-a，将位于上方已卸载拆下的可升降传力装置9-a下移安装至下方重新安装的可拆装钢牛腿8-a上，建筑整体在可升降传力装置9-b的承托下，逐步下移，直至网格承托4下落至可升降传力装置9-a顶面，至此完成一个托降下移的循环。重复以上托降步骤，直至下移到预定标高（略高于建筑物设计标高）。钢格构柱7上端已完成传力作用的多余部分随着建筑下移逐段切除，以不妨碍建筑继续下移。
四、基底预压：对桩承建筑，设计专用的加载预压装置，以网格承托4为反力架，按一定的顺序对工程桩逐一进行荷载预压，每根桩按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成单桩既定沉降，对非桩承建筑，也设计专用的加载预压装置分区块按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成既定沉降。
五、嵌固：基底预压完毕，待上部建筑接近完成，自重达到预定数值后，将建筑整体下移至设计标高并精确调整，完成工程桩10与底板之间锚固钢筋的构造处理，然后浇筑底板，完成建筑物最后嵌固。上述发明，是在带地下室的多、高层建筑施工中的应用。
本发明既可应用于桩承建筑也可应用于非桩承建筑，对于无地上结构的地下空间（包括地铁车站等）工程，也可进行等同变化。应用本发明， 可避免采用临时支护措施带来的安全风险及对周边环境的影响，减少了临时施工措施产生的废弃物，降低施工费用，利于低碳环保；将土方开挖穿插在上部结构施工过程之中，不单独占用工期，缩短总体施工周期；通过基底预压后大大减小后期沉降值及不均匀沉降，避免设置后浇带、沉降缝等措施引起的施工不便及成本增加，消除因沉降差异较大对主裙楼连接处局部建筑功能的影响。

Claims (11)

1.一种带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：在底板标高处设置网格承托临时代替底板；延伸部分工程桩至地面作为上部建筑的承托；承托桩上部设置可升降并可临时固定的交替托降传力装置；建筑整体，包括网格承托、地下室及上部建筑，依托交替托降传力装置同步下移到预定位置；置于地下室外墙位置的柔性可切割止水帷幕；利用建筑结构自重通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压；再将建筑整体下落至设计标高后浇筑底板进行嵌固。
2.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：在底板标高处设置网格承托临时代替底板,用于传递建筑整体，包括地下室及上部建筑的竖向荷载和平衡外墙周边土体侧压力。
3.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：对桩承建筑，在桩基施工时向上延伸外墙、结构柱及核心筒位置的部分工程桩至地面作为建筑整体垂直下移的依托。
4.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：对非桩承建筑，在外墙、结构柱及核心筒位置设置临时桩至地面作为建筑整体垂直下移的依托。
5.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：在承托桩与网格承托之间，设置可升降并可临时固定的交替托降传力装置。
6.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：建筑整体，包括网格承托、地下室及上部建筑，依托交替托降传力装置同步下移，托降传力装置由两组独立的承力装置交替承托下移。
7.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：其柔性可切割止水帷幕置于地下室外墙位置。
8.根据权利要求7所述的柔性可切割止水帷幕,其特征在于：控制帷幕体抗剪切强度，保证墙体刃脚可切割帷幕并均匀下移。
9.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：利用建筑结构自重通过专用装置对工程桩逐一进行荷载预压，每根桩按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成单桩既定沉降。
10.根据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：对非桩承建筑，利用建筑结构自重通过专用装置对地基进行预压，分区块按其设计荷载分级、分阶段加载，提前完成既定沉降。
11.依据权利要求1所述的带地下室多高层建筑地面预筑托降基底预压后固施工方法，其特征在于：待上部建筑接近完成，自重达到预定数值后，将建筑整体落降至设计标高，浇筑底板进行嵌固。
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