CN105019645A - 逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统及施工方法，涉及建筑工程逆作法施工技术领域，针对现有取土口处需逐层搭设模板并逐层浇筑楼板混凝土，从而拖沓工程进度的问题。模板系统包括设置于顶层且架设于取土口两侧的至少两根吊挂钢梁，相邻两根吊挂钢梁之间通过连接梁固接；每根吊挂钢梁上连接至少两组吊筋；取土口内沿纵向排列的若干模板组件依次与吊筋活动连接；模板组件与位于其两侧的结构柱相抵，模板组件的上表面与相对应的楼板的下表面平齐。施工方法：在取土口处安装模板系统；模板组件内同时绑扎钢筋并同时浇筑混凝土制得若干连接板，且每块连接板与相对应的楼板固结为一体；待连接板硬化后，拆除模板系统，完成楼板补全施工。

Description

逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程逆作法施工技术领域，特别涉及一种逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统及其施工方法。

背景技术

地下工程施工或深基坑工程施工可分为顺作法和逆作法两种，顺作法施工通过设置水平支撑以及挡土结构围护基坑稳定，挖土至设计深度后自下而上施工地下主体结构部分；逆作法是先沿建筑物地下室轴线施工地下连续墙或其他支护结构，作为底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑，然后施工地面一层的梁板结构作为地下连续墙的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底；相比顺作法，逆作法因其在控制基坑变形、减少材料浪费、文明施工以及克服施工场地狭小等方面表现出的优势而越来越受到重视。

在“两墙合一”逆作法施工中，地面一层梁板结构一般采用明挖法施工，地面一层梁板结构以下均采用暗挖法施工，通过人力开挖与基坑水平运土，然后由设置在基坑两端的取土口专用取土设备，将挖出的土方提升装车并外运；为了满足结构受力以及水平力有效传递的要求，上述取土口大小一般在150m²左右，底板及各层梁板结构施工完成后，取土口需回筑施工以完成地下主体结构整体的施工；一般是在结构柱回筑完成后由下向上逐层连接梁板结构，完成取土口的楼板补全施工；此时，一层楼板混凝土浇筑并达到设计要求的强度后，需以该层楼板作为施工上一层楼板的支撑，而楼板的混凝土浇捣养护需要占用较长的时间，采用这种施工方法进行取土口的楼板补全施工耗费时间长，工作效率低。

发明内容

针对现有逆作法施工中，取土口处需逐层搭设模板支架并逐层浇筑楼板混凝土，而混凝土的凝结需要占用大量时间，从而拖沓工程进度的问题，本发明的目的是提供了一种逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统，用于浇筑地下各层楼板的模板组件通过吊筋固定于吊挂钢梁上，并通过吊挂钢梁架设于顶层，能够实现多个模板组件的定位，拆装容易，操作快捷方便；而且，还提供了一种逆作法中取土口处构建混凝土结构的施工方法，模板系统一次性搭设完成，因此，能够利用其完成地下各层楼板连接处混凝土结构的一次性浇筑施工，从而提高了工作效率，缩短了施工工期。

本发明解决其技术问题所采用的逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统，用于对地下主体结构的取口土进行回筑施工，包括平行设置于地下主体结构的顶层且架设于所述取土口两侧的至少两根吊挂钢梁，相邻两根所述吊挂钢梁之间通过连接梁固接并形成一稳定的框架结构；每根所述吊挂钢梁上连接至少两组吊筋；所述取土口内沿纵向排列的若干模板组件依次与所述吊筋活动连接；所述模板组件与位于其两侧的所述地下主体结构的结构柱相抵，且每个所述模板组件的上表面与相对应的所述地下主体结构的楼板的下表面平齐。

优选的，所述模板组件包括支撑架体，及固定于所述支撑架体上的模板，所述吊筋依次贯穿各层所述模板组件，所述模板组件通过扣件连接于所述吊筋上。

优选的，所述支撑架体由若干平行设置的双槽型钢梁或双内卷槽钢构成，所述双槽型钢梁由两根槽钢相向设置并由固定块焊接于一体，且两根所述槽钢的腹板构成一用于贯穿所述吊筋的孔隙，所述双内卷槽钢为纵截面呈C形的槽钢，且所述双内卷槽钢的腹板设有若干贯穿所述吊筋的安装孔。

优选的，所述支撑架体还包括若干平行排列的钢次梁，所述钢次梁与所述双槽型钢梁或双内卷槽钢交错设置。

优选的，还包括安装于所述双槽型钢梁的孔隙或双内卷槽钢的安装孔内的限位装置，所述限位装置具有一内径与所述吊筋外径相配合的通孔。

优选的，顶端设有外螺纹的所述吊筋贯穿所述吊挂钢梁并由双螺母拧紧，所述双螺母与所述吊挂钢梁之间还设有垫片。

优选的，所述吊挂钢梁为箱型钢梁或工字钢梁。

另外，本发明还提供了一种逆作法中取土口处构建混凝土结构的施工方法，步骤如下：

一、在地下主体工程的所述取土口处安装如权利要求1至7任一项所述的模板系统，将所述吊挂钢梁架设于所述地下主体结构的顶层，使沿纵向排列的若干模板组件设置于所述取土口内，且所述模板组件的两端与所述地下主体结构的结构柱相抵，每个所述模板组件的上表面与其相对应的地下主体结构的楼板的下表面平齐；

二、在所述模板组件内同时绑扎钢筋，使所述模板组件的钢筋与相对应所述楼板内的预埋钢筋固接，并同时浇筑混凝土制得若干连接板，且每块所述连接板与相对应的所述楼板固结为一体；

三、待所述连接板的混凝土达到设计要求的强度后，拆除所述模板系统，完成所述地下主体工程的楼板补全施工。

优选的，所述步骤二还包括，在所述地下主体结构的楼板上预留浇捣孔，混凝土泵送设备的料管能够依次穿过所述浇捣孔，进而由下向上逐层将混凝土浆料泵送至所述模板组件所在的待浇筑区域；所述步骤三还包括，待混凝土达到设计要求的强度后，拆除所述模板系统，并封堵所述浇捣孔，以及所述连接板上的吊筋孔。

本发明的效果在于：

一、本发明逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统，利用地下主体结构的顶板承载能力较大的特点，在取土口位置的顶板上设置承载能力与侧向稳定性均较佳的吊挂钢梁作为承载梁，而无需采取另外的加固措施；各模板组件通过贯穿的吊筋固定于吊挂钢梁上，因此，吊挂钢梁通过吊筋将各模板组件与施工荷载传递给取土口两侧的顶板，采用吊挂钢梁作为模板系统的骨架，吊挂钢梁能够很好地适应吊挂受力与变形的要求，因而提高了模板系统的整体刚度，保证了模板系统的稳定性；尤为重要的是，相比目前取土口回筑施工互相占用作业面，上一层模板的搭设需待下层楼板混凝土硬化并达到设计要求强度的现状，本发明的模板系统充分利用已完成的地下主体结构作为支撑进行搭设，由于地下主体结构的各层楼板对应的模板组件能够一次性完成支模，且模板组件之间互相不占用作业面，因而能够利用该模板系统同时绑扎钢筋并浇筑混凝土，从而一次性完成取土口内各层楼板的补全施工，不但提高了工作效率，缩短了施工工期，而且节省了脚手架的搭设费用，降低了工程成本。

二、本发明逆作法中取土口处构建混凝土结构的施工方法，充分结合逆作法施工的特点，针对每层楼板连接处混凝土结构因凝结硬化占用工期而导致工程进展缓慢的现状，对楼板连接处混凝土结构的支模方式进行了改进，利用稳定连接的吊挂钢梁和吊筋下挂多个模板组件的方式，实现多层楼板连接处混凝土结构一次性支模，避免原施工流程中互相占用作业面的现象，从而实现各楼板连接处混凝土结构互相独立、同步施工的目的，有效提升了施工效率，而且缩短了施工工期。

附图说明

图1为本发明一实施例地下主体工程中取土口的结构示意图；

图2为本发明一实施例的逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统应用于地下工程的示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为吊筋顶端与吊挂钢梁连接的结构示意图；

图5为模板组件连接于吊筋上的结构示意图；

图6为图5的A-A向剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统及施工方法作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一：如图1所示，本实施例以某地下工程取土口1处楼板的补全施工为例，需指出的是，此时，地下三层的主体结构基本完成，图示为地下主体结构的顶板10、底板20、地下一层楼板11、地下二层楼板12及结构柱13，仅取土口1处尚未进行回筑施工。下面结合图2至图6说明本实施例的逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统30，它包括平行设置于顶板10且架设于取土口1两侧的三根吊挂钢梁31，相邻两根吊挂钢梁31之间通过三根连接梁32固接并形成一稳定的框架结构；每根吊挂钢梁31上连接三组吊筋33，取土口1内沿纵向排列的三个模板组件34依次与吊筋33活动连接；也就是说，本实施例的每个取土口1内设置9道吊筋33，吊筋33的截面面积是通过施工实际承载计算，具有足够的刚度以保证各模板组件34稳定设置于取土口1的地下空间内，当然，此处吊筋的数量仅是一个示例，并不局限于此；上述模板组件34与位于其两侧的结构柱13相抵，且三个模板组件34的上表面与相对应的三层楼板(顶板10、地下一层楼板11、地下二层楼板12)的下表面平齐，用于为后续各层楼板补全施工提供绑扎钢筋及混凝土浇筑的施工空间。

本发明逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统30，利用地下主体结构的顶板10承载能力较大的特点，在取土口1位置的顶板10上设置承载能力与侧向稳定性均较佳的吊挂钢梁31作为承载梁，而无需采取另外的加固措施；各模板组件34通过贯穿的吊筋33固定于吊挂钢梁31上，因此，吊挂钢梁31通过吊筋33将各模板组件34与施工荷载传递给取土口1两侧的顶板31，采用吊挂钢梁31作为模板系统30的骨架，吊挂钢梁31能够很好地适应吊挂受力与变形的要求，因而提高了模板系统30的整体刚度，保证了模板系统30的稳定性；尤为重要的是，相比目前取土口1回筑施工互相占用作业面，上一层模板的搭设需待下层楼板混凝土硬化并达到设计要求强度的现状，本发明的模板系统30充分利用已完成的地下主体结构作为支撑进行搭设，由于地下主体结构的各层楼板对应的模板组件34能够一次性完成支模，且模板组件34之间互相不占用作业面，因而能够利用该模板系统30同时绑扎钢筋并浇筑混凝土，从而一次性完成取土口1内各层楼板的补全施工，不但提高了工作效率，缩短了施工工期，而且节省了脚手架的搭设费用，降低了工程成本。

如图5和图6所示，模板组件34包括支撑架体34a，及固定于支撑架体34a上的模板34b，吊筋33依次贯穿各层模板组件34，各层模板组件34通过扣件33b连接于吊筋33上；利用可拆卸的扣件33b作为模板组件34的支撑点，不但可随意调整卡扣的位置，还能够方便地调节模板组件34的高度，使模板组件34的组装及定位操作更加方便；此外，扣件33b本身的具体结构为现有技术内容，此处不再赘述。

更进一步，上述支撑架体34a由若干平行设置的双槽型钢梁或双内卷槽钢构成，图6所示的支撑架体34a由双槽型钢梁制成，双槽型钢梁由两根槽钢相向设置并由固定块焊接于一体，且两根槽钢的腹板构成一用于贯穿吊筋33的孔隙，上述双槽型钢梁的结构既保证了支撑架体34a的结构强度，其孔隙又便于与吊筋33实现可拆卸的稳定连接；另外，双内卷槽钢(图中未示出)也可实现上述双槽型钢梁的类似作用，双内卷槽钢为纵截面呈C形的槽钢，且双内卷槽钢的腹板设有若干贯穿吊筋33的安装孔。当然，此处双槽型钢梁或双内卷槽钢仅是示例，也可采用其他类似结构的构件。

如图6所示，上述支撑架体34a还包括若干平行排列的钢次梁34c，钢次梁34c与双槽型钢梁或双内卷槽钢交错设置。钢次梁34c的设置一方面能够加强支撑架体34a整体的结构强度，满足模板组件34的刚度设计要求；另一方面能够使固定于其上的模板34b更平整，以提高混凝土结构的浇筑质量。

更佳的，由于双槽型钢梁的孔隙或双内卷槽钢的安装孔的内径与吊筋33的外径并非完全配合，使得吊挂于吊筋33上的模板组件34易在外力作用下发生晃动；为实现吊筋33在上述孔隙或安装孔内的准确定位，如图5所示，本实施例的模板系统30还包括安装于孔隙或安装孔内的限位装置33c，限位装置33c具有一内径与吊筋33外径相配合的通孔。上述限位装置33c的具体结构为现有技术内容，此处不再赘述。

如图4所示，顶端设有外螺纹的吊筋33贯穿吊挂钢梁31，并由双螺母33a拧紧，实现吊筋33与吊挂钢梁31的稳定连接，较佳的，双螺母33a与吊挂钢梁31之间还设有垫片，起到增大接触面积，减小构件压力及防松的作用。

上述吊挂钢梁31可采用箱型钢梁或工字钢梁，本实施例优选箱型钢梁，箱型钢梁指横截面为箱型的梁，它的闭合薄壁截面抗扭刚度很大，其顶底板都具有较大面积，能够有效地抵抗正负弯矩，具有良好的动力特性和较小的收缩变形值；此外，也可采用工字钢梁代替箱型钢梁，工字钢梁能节省材料并获得几乎相近于外轮廓一样的矩形截面的惯性矩以抗弯。

实施例二：本发明还提供了一种利用实施例一所述的模板系统30构建混凝土结构的施工方法，下面结合图2至图6说明该施工方法的具体步骤：

一、在地下主体工程的取土口1安装所述模板系统30，将吊挂钢梁31架设于地下主体结构的顶层10，使沿纵向排列的三个模板组件34设置于取土口1内，且模板组件34的两端与结构柱13相抵，模板组件34的上表面与其相对应的地下主体结构的楼板的下表面平齐；

二、在三个模板组件34内同时绑扎钢筋，使钢筋与相对应楼板内的预埋钢筋固接，并同时浇筑混凝土制得三块连接板，且每块连接板与相对应的楼板固结为一体；

三、待各层连接板的混凝土达到设计要求的强度后，拆除模板系统30，完成地下主体工程的楼板补全施工。

本发明逆作法中取土口处构建混凝土结构的施工方法，充分结合逆作法施工的特点，针对每层楼板连接处混凝土结构因凝结硬化占用工期而导致工程进展缓慢的现状，对楼板连接处混凝土结构的支模方式进行了改进，利用稳定连接的吊挂钢梁31和吊筋33下挂多个模板组件34的方式，实现多层楼板连接处混凝土结构一次性支模，避免原施工流程中互相占用作业面的现象，从而实现各楼板连接处混凝土结构互相独立、同步施工的目的，有效提升了施工效率，而且缩短了施工工期，该方法尤其适用于逆作法中取土口的快速回筑施工。

上述步骤二还包括，在顶板10和地下一层楼板11上预留浇捣孔50，混凝土泵送设备40的料管41能够依次穿过上述浇捣孔50，进而由下向上逐层将混凝土浆料泵送至模板组件34所在的待浇筑区域；进一步，步骤三还包括，待混凝土达到设计要求的强度后，拆除模板系统30，并封堵浇捣孔50及连接板上的吊筋孔，完成整体地下主体工程的施工。在楼板上预留浇捣孔50，能够避免混凝土泵送设备40对浇捣工作的干扰，而且便于固定料管41，有利施工的顺利进行。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.逆作法中取土口处构建混凝土结构的模板系统，用于对地下主体结构的取口土进行回筑施工，其特征在于，包括：

平行设置于地下主体结构的顶层且架设于所述取土口两侧的至少两根吊挂钢梁，相邻两根所述吊挂钢梁之间通过连接梁固接并形成一稳定的框架结构；

每根所述吊挂钢梁上连接至少两组吊筋；

所述取土口内沿纵向排列的若干模板组件依次与所述吊筋活动连接；

所述模板组件与位于其两侧的所述地下主体结构的结构柱相抵，且每个所述模板组件的上表面与相对应的所述地下主体结构的楼板的下表面平齐。

2.根据权利要求1所述的模板系统，其特征在于：所述模板组件包括支撑架体，及固定于所述支撑架体上的模板，所述吊筋依次贯穿各层所述模板组件，所述模板组件通过扣件连接于所述吊筋上。

3.根据权利要求2所述的模板系统，其特征在于：所述支撑架体由若干平行设置的双槽型钢梁或双内卷槽钢构成，所述双槽型钢梁由两根槽钢相向设置并由固定块焊接于一体，且两根所述槽钢的腹板构成一用于贯穿所述吊筋的孔隙，所述双内卷槽钢为纵截面呈C形的槽钢，且所述双内卷槽钢的腹板设有若干贯穿所述吊筋的安装孔。

4.根据权利要求3所述的模板系统，其特征在于：所述支撑架体还包括若干平行排列的钢次梁，所述钢次梁与所述双槽型钢梁或双内卷槽钢交错设置。

5.根据权利要求3所述的模板系统，其特征在于：还包括安装于所述双槽型钢梁的孔隙或双内卷槽钢的安装孔内的限位装置，所述限位装置具有一内径与所述吊筋外径相配合的通孔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的模板系统，其特征在于：顶端设有外螺纹的所述吊筋贯穿所述吊挂钢梁并由双螺母拧紧，所述双螺母与所述吊挂钢梁之间还设有垫片。

7.根据权利要求1至5任一项所述的模板系统，其特征在于：所述吊挂钢梁为箱型钢梁或工字钢梁。

8.逆作法中取土口处构建混凝土结构的施工方法，步骤如下：

一、在地下主体工程的所述取土口处安装如权利要求1至7任一项所述的模板系统，将所述吊挂钢梁架设于所述地下主体结构的顶层，使沿纵向排列的若干模板组件设置于所述取土口内，且所述模板组件的两端与所述地下主体结构的结构柱相抵，每个所述模板组件的上表面与其相对应的地下主体结构的楼板的下表面平齐；

二、在所述模板组件内同时绑扎钢筋，使所述模板组件的钢筋与相对应所述楼板内的预埋钢筋固接，并同时浇筑混凝土制得若干连接板，且每块所述连接板与相对应的所述楼板固结为一体；

三、待所述连接板的混凝土达到设计要求的强度后，拆除所述模板系统，完成所述地下主体工程的楼板补全施工。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述步骤二还包括，在所述地下主体结构的楼板上预留浇捣孔，混凝土泵送设备的料管能够依次穿过所述浇捣孔，进而由下向上逐层将混凝土浆料泵送至所述模板组件所在的待浇筑区域；所述步骤三还包括，待混凝土达到设计要求的强度后，拆除所述模板系统，并封堵所述浇捣孔，以及所述连接板上的吊筋孔。