CN103628571B - 一种逆作法用梁柱节点及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逆作法用梁柱节点及施工方法，其中，所述施工方法包括以下步骤：(1)通过人工或桩机打出桩孔；(2)制作桩柱一体的钢筋笼，制作时，在需要连接各层地下室框梁的部位设置连接钢筒；接着将制作好的钢筋笼吊入上述桩孔内，浇筑混凝土；(3)分层开挖土方，并按照逆作法工艺从上向下建造各层地下室框架，建造每一层地下室的框梁时，框梁中的主筋焊接于所述连接钢筒上。所述梁柱节点包括设在桩柱与框梁的连接点处的连接钢筒，该连接钢筒的内侧与桩柱的钢筋笼连接，外侧与所述框梁中的主筋连接。本发明的施工工艺及连接结构具有节省工时、施工方便、建造成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构的施工方法及连接结构，具体涉及一种逆作法用梁柱节点及施工方法。
背景技术
在具有多层地下室结构的建筑物的建造过程中，为了缩短工期，往往采用逆作法进行施工。逆作法是指地下室结构从上至下逐层施工，先开挖负一层工作面以上土方并施工建造，待负一层结构施工完毕后，再开挖负一层至负二层之间的土方，按此工序逐层向下施工，直至土方开挖完毕底板浇筑完成；并且，这样缩短了施工工期。
在采用逆作法建造地下室结构的过程中，首先要挖好桩孔，构造竖向支撑结构(桩柱)；而在从上向下建造地下室时，各层地下室的水平结构(框梁)需要与竖向支撑结构连成一体，两者的连接结构(即本发明所述的梁柱节点)成了技术难点。现有技术中通常采用以下两种方式进行竖向支撑结构和水平结构之间的连接施工：
第一种方式是，在挖好桩孔后，在桩孔的底部浇筑一段混凝土基础桩，并在基础桩上设置钢立柱(即钢结构柱)形成竖向支撑结构；在建造地下室的水平结构时，水平结构中的钢筋与钢立柱焊接成一体形成框架体系，从而实现水平结构和竖向支撑结构的连接。当所有地下室结构施工完毕后，再在所述钢立柱的外部浇筑混凝土，形成地下室柱。该方式解决了逆作法施工过程中地下室水平结构和竖向支撑结构之间的连接问题，但是仍然存在以下的不足：地下室的竖向支撑结构的建造过程复杂，要先建造钢立柱，待各层地下室结构建造完 毕后再在钢立柱外浇筑混凝土，并且在浇筑混凝土之前要对钢立柱进行清土、防锈处理，耗费工期较多；并且，钢立柱通常使用角钢、钢板制作，与普通的钢筋混凝土柱相比，钢材使用量更大，成本更高。
第二种方式是，在挖好桩孔后，直接浇筑地下室柱，在制作地下室柱钢筋笼的时候预留与水平结构连接的钢筋，浇筑成为柱后，在从上向下建造地下室结构的过程中，开挖到相应标高的时候打凿开地下室柱的混凝土，把预留钢筋弯曲出来，然后与水平结构构件钢筋焊接起来形成框架体系。这种方式虽然也能解决地下室结构中竖向支撑结构与水平结构之间的连接问题，但是也存在以下的不足：1、桩柱钢筋笼安装一般误差较大，预留钢筋位置容易出现偏差，造成水平构件连接时，容易出现无法连接的情况；2、由于设计变更的可能，预留钢筋设计要求钢筋数量、直径不一致的情况十分普遍，出现偏差及不一致的情况，只能采用植筋的形式解决桩(柱)与梁(框梁)的连接问题，作为主要框架体系构件，植筋的效果往往差强人意。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种逆作法施工方法，以便缩短工期，节省建造成本。
本发明的另一个目的在于，提供一种逆作法用梁柱节点。
本发明实现上述目的的技术方案为：
一种逆作法施工方法，包括以下步骤：
(1)通过人工挖孔或桩机挖出桩孔；
(2)制作桩柱一体的钢筋笼，制作时，在需要连接各层地下室框梁的部位设置连接钢筒；接着将制作好的钢筋笼吊入上述桩孔内，浇筑混凝土；
(3)分层开挖土方，并按照逆作法工艺从上向下建造各层地下室框架，建 造每一层地下室的框梁时，框梁中的主筋焊接于所述连接钢筒上。
本发明的逆作法施工方法的一个优选方案，所述步骤(2)中，所述连接钢筒由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成，在钢筋笼中设置该连接钢筒的方法是：
(2.1)先在左半钢筒和右半钢筒的内壁上通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉；
(2.2)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位绑接或焊接矩形箍筋；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位处，将焊接有栓钉的左半钢筒和右半钢筒组合在一起并全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒；接着通过点焊将钢筋笼的螺旋箍筋焊接在连接钢筒的内壁上，或者通过绑扎的形式将钢筋笼的螺旋箍筋或主筋绑在栓钉上。
本发明的逆作法施工方法的一个优选方案，所述步骤(2)中，所述连接钢筒由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成，该连接钢筒内设有圆柱形的内筒，在钢筋笼中设置该连接钢筒和内筒的方法是：
(2.1)将内筒装入到钢筋笼中需要与框梁连接的部位处；
(2.2)在内筒外侧通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位处，将开设有焊接孔的左半钢筒和右半钢筒组合在一起，并使得内筒上的栓钉的另一端插入到所述焊接孔内，接着将左半钢筒和右半钢筒全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒，同时通过穿孔塞焊的方式将栓钉的另一端焊接到左半钢筒和右半钢筒上；接着通过点焊将钢筋笼的螺旋箍筋焊接在连接钢筒的内壁上或内筒的外壁上，或者通过绑接的形式将钢筋笼的螺旋箍筋或主筋绑接在栓钉上。
一种逆作法用梁柱节点，包括设在桩柱与框梁的连接点处的连接钢筒，该连接钢筒的内侧与桩柱的钢筋笼连接，外侧与所述框梁中的主筋连接。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，所述连接钢筒由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，所述连接钢筒的内壁上设有栓钉，所述钢筋笼上的螺旋箍筋通过焊接的形式与连接钢筒的内侧连接，或者通过绑接的形式与栓钉连接。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，所述连接钢筒的外壁上设有水平延伸向外的连接板，所述框梁中的主筋焊接在该连接板上。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，所述连接板与连接钢筒之间设有加劲肋板；所述连接板上设用于绑扎框梁中的箍筋捆的穿孔。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，位于连接钢筒内的桩柱的钢筋笼上设有矩形箍筋。
本发明的逆作法用梁柱节点的一个优选方案，其中，所述连接钢筒内还设有圆柱形的内筒，所述连接钢筒的内壁与内筒的外壁之间连接有栓钉。
本发明的工作原理是：通过在桩柱的钢筋笼上预先设置连接钢筒，桩柱浇筑完毕后，地下室的框架结构从上向下施工，在建造地下室框架结构的框梁时，由于在桩柱的相应位置具有连接钢筒，因此框梁中的钢筋笼直接焊接在连接钢筒上即可完成与桩柱的可靠连接，使得一次浇筑完成的桩柱即构成地下室框架结构最终的竖向支撑结构，无需二次施工。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
1、本发明中，由于在桩柱上设置了连接钢筒，不但有利于逆作法的顺利进行，节省工时，同时使得地下室框架结构中框梁与桩柱之间的连接更加方便、可靠。
2、一次浇筑完成的桩柱即构成地下室框架结构最终的竖向支承结构，无需 对钢结构外包混凝土的二次施工，大大节省了工时。
3、本发明中的地下室框架结构中桩柱用钢筋代替了钢材，大大节省了成本。
附图说明
图1和图2为本发明的逆作法用梁柱节点第一种实施方式的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为俯视图。
图3和图4，为图1和图2所示实施方式中连接钢筒与钢筋笼的安装过程示意图，其中，图3为安装前的结构示意图，图4为安装后的结构示意图。
图5为图1和图2所示实施方式使用时连接钢筒、桩柱以及框梁三者之间的连接关系图。
图6为本发明的逆作法用梁柱节点第二种实施方式中右半钢筒的结构示意图。
图7～图9为本发明的逆作法用梁柱节点第二种实施方式中连接钢筒、内筒与钢筋笼的安装过程示意图，其中，图7为装入内筒时的结构示意图，图8为在内筒上焊接栓钉后的结构示意图，图9为完成安装后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
参见图1～图5，本实施的逆作法施工方法包括以下步骤：
(1)通过人工或桩机挖出桩孔；
(2)制作桩柱一体的钢筋笼(该钢筋笼主要由多根主筋10和环绕在主筋10上的螺旋箍筋9构成，参见图3和图4)，制作时，根据设计尺寸，在需要连接地各层地下室的框梁3的部位设置连接钢筒1，该连接钢筒1由半圆筒形的 左半钢筒1-1和右半钢筒1-2组合而成，在钢筋笼中设置该连接钢筒1的方法是(参见图3和图4)：
(2.1)先在左半钢筒1-1和右半钢筒1-2的内壁上通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉6；
(2.2)在钢筋笼中需要与框梁3连接的部位绑接或焊接矩形箍筋11；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁3连接的部位处，将焊接有栓钉6的左半钢筒1-1和右半钢筒1-2组合在一起并全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒1；通过绑接的形式将钢筋笼的螺旋箍筋9或主筋10绑在栓钉6上；
当钢筋笼制作好后，将该钢筋笼吊入桩孔内，并进行混凝土浇筑；
(3)按照逆作法施工工艺从上向下建造各层地下室框架，逐层开挖土方，至各层地下室标高处连接钢筒1的位置时，先将覆盖在连接钢筒1外的混凝土去掉，然后在连接钢筒1的外壁上焊接用于连接框梁3中的主筋5的连接板4，该连接板4为圆环形板，由左半部分和右半部分组合而成；焊接好连接板4后，在连接板4与连接钢筒1的外壁之间焊接加劲肋板7；然后再将框梁3中的顶面和底面的主筋5焊接在连接板4上；根据设计图纸的要求，在连接板4处开穿孔8，使框梁3的端部箍筋穿过，绑扎完框梁3及其他梁板钢筋后，浇筑该层楼盖的混凝土；该层地下室结构混凝土达到设计龄期后，继续开挖土方进行下一层地下室的施工，按此施工方法，直至整个地下室结构施工完毕。
参见图1～图5，本实施例的逆作法用梁柱节点包括设在桩柱2与横梁3的连接点处的连接钢筒1，该连接钢筒1的内侧通过栓钉6与桩柱2的钢筋笼连接，外侧通过连接板板4与所述框梁3中的主筋5连接。
参见图1～图5，所述连接钢筒1由半圆筒形的左半钢筒1-1和右半钢筒1-2组合而成，左半钢筒1-1和右半钢筒1-2的内侧都焊接有栓钉6，以增加连接钢 筒1与混凝土结构之间的粘结能力，提高连接强度；将连接钢筒1设置成由左半钢筒1-1和右半钢筒1-2组合而成的目的在于便于将其安装到钢筋笼上，安装时左半钢筒1-1和右半钢筒1-2从钢筋笼的两侧向中间靠拢组合(见图3)，最终将两者焊接在一起即可(参见图4)。连接钢筒1焊接成形后，钢筋笼与连接钢筒1之间的连接方式可以是：通过绑接的形式将螺旋箍筋9或主筋10与栓钉6连接，还可以是：在连接钢筒1上下两端的钢筋笼上设置横向的交叉钢筋，然后再将该交叉钢筋焊接在连接钢筒1的端部边缘。
参见图3和图4，为了提高桩柱2中连接钢筒1部位的强度，在连接钢筒1内的钢筋笼上设置多个上下方向排列的矩形箍筋11，使得柱和梁的连接更加可靠。
参见图1和图2，为了便于与不同标高的框梁3中的主筋5连接，所述连接钢筒1的外壁上设有水平向外延伸的连接板4，该连接板4分为上板4-1、中板4-2和下板4-3，分别用于与框梁3中的不同部位的主筋5连接(连接板4的数量可根据连接的需要灵活设置)；为了便于安装，所述连接板4由左半部分和右半部分组合而成，分别焊接到连接钢筒1的外壁上。所述连接板4与连接钢筒1外壁之间焊接有加筋肋板7，以提高连接板4的强度。为了便于框梁3的钢筋笼中箍筋的安装，所述连接板4上设有穿孔8。
参见图5，所述连接钢筒1的上端应该高出连接在其上的所有框梁3中最高的顶面一定距离，同时连接钢筒1的下端应该低于连接在其上的所有框梁3中最低的底面一定距离，这两个距离应大于保证主筋5与连接板4的连接及主筋5按规范要求所需要的混凝土保护层厚度的总和，其目的在于可以避免因设计标高的变更或桩柱施工的标高误差而造成的连接钢筒1无法与框梁3连接的情形。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，所述连接钢筒1内还设有内筒12，具体地：
参见图7～图8，本实施例的施工工艺的步骤(2)中，在钢筋笼中设置连接钢筒1的方法是：
(2.1)将内筒12装入到钢筋笼中需要与框梁3连接的部位处；
(2.2)在内筒12外侧通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉6；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁3连接的部位处，将开设有焊接孔13的左半钢筒1-1和右半钢筒1-2组合在一起，并使得内筒12上的栓钉6的另一端插入到所述焊接孔13内，接着将左半钢筒1-1和右半钢筒1-2全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒1，同时通过穿孔塞焊的方式将栓钉6的另一端焊接到左半钢筒1-1和右半钢筒上1-2；接着通过点焊将钢筋笼的螺旋箍筋9焊接在连接钢筒1的内壁上或内筒12的外壁上，或者通过绑接的形式将钢筋笼的螺旋箍筋9绑接在栓钉上。
参见图6～图9，本实施例的逆作法用梁柱节点中，在连接钢筒1内设置圆柱形的内筒12，并在连接钢筒1的内壁与内筒12的外壁之间设置栓钉6，为了提高焊接的强度，所述连接钢筒1以及内筒12在与栓钉6焊接的部位采用穿孔塞焊的方式焊接，即在连接钢筒1和内筒12中均设置焊接孔13，所述栓钉6的端部伸入到焊接孔13中并焊接(参见图6)。
本实施例中，采用内筒12替代实施例1中的矩形箍筋11，形成“筒中筒”结构，该结构可有效地约束筒内混凝土的变形，显著提高了混凝土的强度，其抗弯、抗剪、抗扭、抗拉性能都得到明显提升，适用于性能要求苛刻的重要节点位置。实施例1中的方案则适用于无特殊要求或性能要求不严格的位置。
本实施例上述以外的其他实施方式参照实实施例1来进行。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种逆作法施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过人工挖孔或桩机挖出桩孔；
(2)制作桩柱一体的钢筋笼，制作时，在需要连接各层地下室框梁的部位设置连接钢筒；接着将制作好的钢筋笼吊入上述桩孔内，浇筑混凝土；
(3)分层开挖土方，并按照逆作法工艺从上向下建造各层地下室框架，建造每一层地下室的框梁时，框梁中的主筋焊接于所述连接钢筒上；
所述步骤(2)中，所述连接钢筒由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成，在钢筋笼中设置该连接钢筒的方法是：
(2.1)先在左半钢筒和右半钢筒的内壁上通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉；
(2.2)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位绑接或焊接矩形箍筋；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位处，将焊接有栓钉的左半钢筒和右半钢筒组合在一起并全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒；接着通过点焊将钢筋笼的螺旋箍筋焊接在连接钢筒的内壁上，或者通过绑扎的形式将钢筋笼的螺旋箍筋或主筋绑在栓钉上；
或者，所述步骤(2)中，由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成的连接钢筒，该连接钢筒内设有圆柱形的内筒，在钢筋笼中设置该连接钢筒和内筒的方法是：
(2.1)将内筒装入到钢筋笼中需要与框梁连接的部位处；
(2.2)在内筒外侧通过穿孔塞焊的方式焊接栓钉；
(2.3)在钢筋笼中需要与框梁连接的部位处，将开设有焊接孔的左半钢筒和右半钢筒组合在一起，并使得内筒上的栓钉的另一端插入到所述焊接孔内，接着将左半钢筒和右半钢筒全熔透焊接，使之形成包围于钢筋笼外的连接钢筒，同时通过穿孔塞焊的方式将栓钉的另一端焊接到左半钢筒和右半钢筒上；接着通过点焊将钢筋笼的螺旋箍筋焊接在连接钢筒的内壁上或内筒的外壁上，或者通过绑接的形式将钢筋笼的螺旋箍筋或主筋绑接在栓钉上。
2.一种根据权利要求1所述逆作法施工方法所用的梁柱节点，其特征在于，包括设在桩柱与框梁的连接点处的连接钢筒，所述连接钢筒由半圆筒形的左半钢筒和右半钢筒组合而成，该连接钢筒的内侧与桩柱的钢筋笼连接，外侧与所述框梁中的主筋连接。
3.根据权利要求2所述的梁柱节点，其特征在于，所述连接钢筒的内壁上设有栓钉，所述钢筋笼上的螺旋箍筋通过焊接的形式与连接钢筒的内侧连接，或者通过绑接的形式与栓钉连接。
4.根据权利要求2所述的梁柱节点，其特征在于，所述连接钢筒的外壁上设有水平延伸向外的连接板，所述框梁中的主筋焊接在该连接板上。
5.根据权利要求4所述的梁柱节点，其特征在于，所述连接板与连接钢筒之间设有加劲肋板；所述连接板上设用于绑扎框梁中的箍筋捆的穿孔。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的梁柱节点，其特征在于，位于连接钢筒内的桩柱的钢筋笼上设有矩形箍筋。
7.根据权利要求2～5中任一项所述的梁柱节点，其特征在于，所述连接钢筒内还设有圆柱形的内筒，所述连接钢筒的内壁与内筒的外壁之间连接有栓钉。
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| CN103628571A (zh) | 2014-03-12 |
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