CN105113537B - 逆作法施工的竖向支撑体系及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆作法施工的竖向支撑体系及其方法，该竖向支撑体系包括钢筋混凝土结构的核心筒地下连续墙，以及位于所述核心筒地下连续墙周围的桩基础，所述核心筒地下连续墙为分段式结构，其包括分段式主承载墙体，相邻两段主承载墙体之间的留有空隙。该方法包括步骤S1，建立竖向支撑体系；步骤S2，建立基准；步骤S3，同步施工地上和地下结构。本发明能够实现地上结构和地下结构的同步施工，缩短了施工周期。

Description

逆作法施工的竖向支撑体系及其方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种适用于高层建筑物中逆作法施工的竖向支撑体系及其方法。

背景技术

随着我国建筑行业的迅速发展，高层建筑、甚至超高层建筑采用逆作法施工的工程项目逐渐增多。在逆作法施工过程中，地下梁板的载荷及地上结构的竖向载荷需要竖向支撑系统承担并传递至基础，所以逆作法工程中竖向支撑系统的设计与施工成为整个工程逆作设计与施工阶段中的重点与难点。一般的承受结构梁板载荷及施工载荷的竖向支撑系统通常采用结构柱与工程桩相结合的“一柱一桩”或“一柱多桩”的形式。根据实际工程经验，常规角钢拼接格构柱与立柱桩组成的“一柱一桩”竖向支撑系统仅可承受2～3层地上结构载荷。而承载力较高的钢立柱“一柱一桩”只可承受6～8层地上结构载荷。而地上结构的施工速度要远快于地下结构逆作施工的速度，但由于常规竖向支撑系统承载力限制，地上结构通常施工到限制层数后需暂停至地下结构完成，竖向支撑系统可提供足够的承载能力后才可继续地上结构的施工。因此，逆作法施工通常采用的常规“一柱一桩”或“一柱多桩”竖向支撑系统承载力不足成为影响地上结构施工速度的关键，这在一定程度会拖延工程总体进度，降低了高层建筑逆作法上下同步施工缩短施工周期的优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种逆作法施工的竖向支撑体系及其方法，以实现地上结构和地下结构的同步施工，以缩短施工周期。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种逆作法施工的竖向支撑体系，包括钢筋混凝土结构的核心筒地下连续墙，以及位于所述核心筒地下连续墙周围的桩基础，所述核心筒地下连续墙为分段式结构，其包括多段不连续的、分段设置的主承载墙体，相邻两段主承载墙体之间留有空隙。

进一步的，本发明提供的逆作法施工的竖向支撑体系，每段所述主承载墙体的两侧面分别设置有叠合墙；和/或每段所述主承载墙体的两端面分别设置有回筑墙，所述空隙位于相邻两段回筑墙之间。

进一步的，本发明提供的逆作法施工的竖向支撑体系，在所述空隙内和/或相互平行的两段主承载墙体之间设置后补墙。

进一步的，本发明提供的逆作法施工的竖向支撑体系，所述核心筒地下连续墙的顶端设置有托梁，所述桩基础的顶端设置有地下室顶端结构梁，所述托梁和地下室顶端结构梁位于同一水平面。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种逆作法施工方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立竖向支撑体系；首先，在基坑的边界设置基坑围护连续墙；其次，在核心筒施工位置对应的地下设置分段式结构的核心筒地下连续墙作为中心支撑；再次，以所述核心筒地下连续墙为中心，在其周围设置桩基础作为外围支撑；其中，分段式结构的核心筒地下连续墙，包括多段不连续的、分段设置的主承载墙体，相邻两段主承载墙体之间留有空隙，将所述空隙作为取土洞口；

步骤S2，建立基准；在核心筒地下连续墙的顶端设置托梁，在核心筒地下连续墙与基坑围护连续墙之间设置地下室顶端结构梁，使所述托梁和地下室顶端结构梁位于同一水平面；

步骤S3，同步施工地上结构和地下结构，以托梁为基准，依次向上施工地上结构的各层核心筒剪力墙；同时以所述托梁和地下室顶端结构梁为基准，依次向下同步施工地下结构的地下室楼层结构梁和地下室底端结构梁。

进一步的，本发明提供的逆作法施工方法，在步骤S3中，在施工核心筒剪力墙时，包括在核心筒剪力墙的周围设置核心筒外围梁柱框架的步骤。

进一步的，本发明提供的逆作法施工方法，还包括步骤S4，在前期施工阶段，对地上结构和地下结构同步施工时，使核心筒剪力墙的厚度大于核心筒地下连续墙的厚度，以方便前期施工作业；在后期施工阶段，为了优化核心筒地下连续墙与核心筒剪力墙支撑应力的传递的需要，在地下室底端结构梁施工完成后，对主承载墙体的两侧增加叠合墙，使核心筒地下连续墙的墙体加厚，在主承载墙体的两端分别设置回筑墙，使核心筒地下连续墙加长，所述空隙的间隙减小并且位于相邻两段回筑墙之间，以增大核心筒地下连续墙的支撑应力。

进一步的，本发明提供的逆作法施工方法，还包括步骤S5，在空隙内增加后补墙的步骤，以辅助支撑核心筒剪力墙的地上结构。

进一步的，本发明提供的逆作法施工方法，在所述步骤S5中，还包括在相互平行的两段主承载墙体之间增加后补墙的步骤。

进一步的，本发明提供的逆作法施工方法，所述桩基础，包括工程桩和结构柱，其中所述结构柱为钢立柱或角钢拼接的格构柱。

与现有技术相比，本发明逆作法施工的竖向支撑体系及其方法，包括作为中心支撑的核心筒地下连续墙和作为外围支撑的桩基础，以替代现有技术中纯采用桩基础结构的竖向支撑体系。也就是说，本发明将核心筒地下连续墙作为立柱桩与外围支撑的桩基础共同构成了竖向支撑体系。由于核心筒地下连续墙为钢筋混凝土结构，其竖向承载应力和整体刚度远远大于单独采用桩基础的竖向支撑体系的承载应力和刚度，因此，在高层建筑物逆作法的施工过程中，能够对地上结构和地下结构同步施工，无需等待地下结构施工完成后，再进行地上结构的施工。核心筒地下连续墙的分段式结构设置，使地下连续墙在施工前期呈现不连续的分段式结构，即包括多段主承载墙体，相邻两主承载墙体之间的空隙在施工过程中可以作为取土洞口使用，以便于地下结构施工过程中的土体的运输。在地下室结构梁施工结束后，再对核心筒地下连续墙通过叠合墙和回筑墙进行加厚和加长，以及通过后补墙进行增补，从而使地下连续墙由呈分段式结构形成连续式结构。本发明通过建立竖向支撑体系、建立基准，然后对地下室结构梁和核心筒剪力墙同步施工，因此，可以缩短建筑物的施工周期。

附图说明

图1是本发明一实施例的竖向支撑体系的结构示意图；

图2是本发明一实施例的设置有托梁和地下室顶端结构梁的竖向支撑体系的结构示意图；

图3-5是本发明一实施例同步施工地上和地下结构的过程状态结构示意图；

图6-8是本发明一实施例的地下地连续墙的结构示意图。

图中所示：100、竖向支撑体系，110、核心筒地下连续墙，111、主承载墙体，112、空隙，113、叠合墙，114、回筑墙，115、后补墙，120、桩基础，130、基坑围护连续墙，140、托梁，150、地下室结构梁，151、地下室顶端结构梁，152、地下室楼板结构梁，153、地下室底端结构梁。160、核心筒剪力墙，161、核心筒外围梁柱框架，200、地面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

实施例一

请参考图1和图6，本实施例一提供一种逆作法施工的竖向支撑体系100，包括钢筋混凝土结构的核心筒地下连续墙110，以及位于所述核心筒地下连续墙110周围的桩基础120，所述核心筒地下连续墙110为分段式结构，其包括多段不连续的、分段设置的主承载墙体111，相邻两段主承载墙体111之间留有空隙112。其中，桩基础120，包括工程桩和结构柱，其中结构柱为钢立柱或角钢拼接的格构柱。

请参考图6-8，作为较佳的实施方式，本实施例提供的逆作法施工的竖向支撑体系100，每段所述主承载墙体111的两侧面分别设置有叠合墙113；还可以在每段所述主承载墙体111的两端面分别设置有回筑墙114，此时，所述空隙112位于相邻两段回筑墙114之间并且空隙112的间隙减小了。叠合墙113和回筑墙114的设置，增大了核心筒地下连续墙110的承载应力。其中，主承载墙体111的设置可以是一个空隙112，也可以是多个空隙112设置，在施工过程中，可以根据施工需求进行调整。优选的，为了使分段式地下连续墙110受力均匀，空隙112应均匀分布设置。

请参考图7，作为较佳的实施方式，本实施例提供的逆作法施工的竖向支撑体系100，在所述空隙112内和/或相互平行的两段主承载墙体111之间设置后补墙115。后补墙115的设置，使核心筒地下连续墙110由不连续的分段式结构变成了连续的不分段式结构，形成了完整的地下连续墙体，从而进一步增大了核心筒地下连续墙110的承载应力。

请参考图2，作为较佳的实施方式，本实施例提供的逆作法施工的竖向支撑体系100，所述核心筒地下连续墙110的顶端设置有托梁140，所述桩基础120的顶端设置有地下室顶端结构梁151，所述托梁140和地下室顶端结构梁151位于同一水平面。托梁140是为了在地上结构的核心筒剪力墙160施工作业时，将核心筒剪力墙160的竖向载荷均匀的通过托梁140传递给核心筒地下连续墙110。其中，地下连续墙110的槽段间可以采用“十”字形钢板或“王”字形钢板等接头。

实施例二

请参考图1-8，本实施例二提供一种逆作法施工方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立实施例一的逆作法施工的竖向支撑体系100；首先，在基坑的边界设置基坑围护连续墙130；其次，在核心筒施工位置对应的地下设置分段式结构的核心筒地下连续墙110作为中心支撑；再次，以所述核心筒地下连续墙110为中心，在其周围设置桩基础120作为外围支撑；其中，分段式结构的核心筒地下连续墙110，包括多段不连续的、分段设置的主承载墙体111，相邻两段主承载墙体之间留有空隙112，将所述空隙112作为取土洞口，以方便地下结构的取土施工；

步骤S2，建立基准；在核心筒地下连续墙110的顶端设置托梁140，在核心筒地下连续墙110与基坑围护连续墙130之间设置地下室顶端结构梁151，使所述托梁140和地下室顶端结构梁151位于同一水平面；

步骤S3，同步施工地上结构和地下结构，以托梁140为基准，依次向上施工地上结构的各层核心筒剪力墙160；同时以所述托梁140和地下室顶端结构梁151为基准，依次向下同步施工地下结构的地下室楼层结构梁152和地下室底端结构梁153。其中地下室顶端结构梁151、地下室楼层结构梁152和地下室底端结构梁153构成了地下室结构梁150。请参考图4-5，本实施方式的地下室楼层结构梁152为二层，但不限于二层，可以根据实际需要进行设置。

本实施例二提供的逆作法施工方法，由于采用了实施例一的竖向支撑体系100，因此，能够对建筑物的地上结构和地下结构同步施工。无需等待地下结构施工完成后，再进行后续地上结构的施工，不仅解决了传统建筑物逆作法施工过程中竖向支撑体系支撑应力不足的问题，还具有缩短建筑物施工过程的优点。在地下室底端结构梁153施工结束后，再对核心筒地下连续墙通过叠合墙和回筑墙进行加厚和加长，以及通过后补墙进行增补，从而使地下连续墙由呈分段式结构形成连续式结构。另外，托梁140的设置还有利于控制基础的不均匀沉降。

请参考图3-5，作为较佳的实施方式，本实施例二提供的逆作法施工方法，在步骤S3中，在施工核心筒剪力墙160时，包括在施工的剪力墙160的周围设置核心筒外围梁柱框架161的步骤。

请参考图6-8，作为较佳的实施方式，本实施例二提供的逆作法施工方法，还包括步骤S4，在前期施工阶段，对地上结构和地下结构同步施工时，使核心筒剪力墙160的厚度大于核心筒地下连续墙110的厚度，以方便前期施工作业；在后期施工阶段，为了优化核心筒地下连续墙110与核心筒剪力墙160的支撑应力的传递的需要，在地下室底端结构梁153施工完成后，对主承载墙体111的两侧增加叠合墙113，使核心筒地下连续墙110的墙体加厚，在主承载墙体111的两端分别设置回筑墙114，使核心筒地下连续墙110加长，所述空隙112的间隙减小并且位于相邻两段回筑墙114之间，以增大核心筒地下连续墙110的支撑应力。例如核心筒剪力墙160的设计厚度为1200mm，则核心筒地下连续墙110的主承载墙体111厚度设计为800mm，待地下室底端结构梁153施工完成后，再对主承载墙体111的两侧面同时施工厚度为200mm的叠合墙。在主承载墙体111加长施工时，例如在前期设置为4000mm，通过主承载墙体111两端的回筑墙114的设置，使其增加到6500mm。

请参考图7，作为较佳的实施方式，本实施例二提供的逆作法施工方法，还包括步骤S5，在空隙112内或者在相互平行的两段主承载墙体111之间增加后补墙115的步骤。以使核心筒地下连续墙110由分段式结构变成连续式结构。

请参考图1-5，地面200到地下室底端结构梁153的底面部分为基坑，其深度大于或等于地面200到地下室底端结构梁153之间的距离。核心筒地下连续墙110与地下室楼层结构梁152的连接可采用与基坑“两墙合一”的连接方式。各层结构梁板在周边宜设置环梁，预埋连接件通过锚入环梁的方式与各层结构梁等主体结构连接，并注意连接位置处的防水。根据项目实际工况可以适当调整核心筒地下连续墙110的长度与深度，或采取墙底注浆加固等技术措施进一步提高其竖向承载能力，减小核心筒地下连续墙110的绝对沉降量，进一步突出本工法的技术优势。

本实施例提供的竖向支撑体系100及其施工方法，包括作为中心支撑的核心筒地下连续墙110和作为外围支撑的桩基础120，以替代现有技术中纯采用桩基础结构的竖向支撑体系。由于核心筒地下连续墙110为钢筋混凝土结构，其竖向承载应力和整体刚度远远大于单独采用桩基础的竖向支撑体系的承载应力和刚度，因此，在高层建筑物逆作法的施工过程中，能够对地上结构和地下结构同步施工，无需等待地下结构施工完成后，再进行地上结构的施工。核心筒地下连续墙110的分段式结构设置，使地下连续墙110在施工前期呈现不连续的分段式结构，即包括多段主承载墙体111，相邻两主承载墙体111之间的空隙112在施工过程中可以作为取土洞口使用，以便于地下结构施工过程中的土体的运输。此外，分段式结构的核心筒地下连续墙110应当根据施工项目的实际工况及设计阶段的计算分析，科学合理的设置为不连续的分段式结构，以在满足地上结构载荷支撑需要的前提下，利用分段式结构，尽可能的照顾核心筒地下连续墙110的开孔、开洞、开门的需要，以此措施可有效降低后期施工量及建筑造价。本发明提高了建筑物地上结构的施工周期，采用核心筒地下连续墙110作为中心支撑后，无需等待地下室结构梁150施工结束后，再进行地上结构的核心筒剪力墙的施工，提高了施工的质量和施工效率。

本发明不限于上述具体实施方式，凡在本发明的权利要求书的精神和范围内所作出的各种变化，均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：

步骤S1，建立竖向支撑体系；首先，在基坑的边界设置基坑围护连续墙；其次，在核心筒施工位置对应的地下设置分段式结构的核心筒地下连续墙作为中心支撑；再次，以所述核心筒地下连续墙为中心，在其周围设置桩基础作为外围支撑；其中，分段式结构的核心筒地下连续墙，包括多段不连续的、分段设置的主承载墙体，相邻两段主承载墙体之间留有空隙，将所述空隙作为取土洞口；

步骤S2，建立基准；在所述核心筒地下连续墙的顶端设置托梁，在所述核心筒地下连续墙与所述基坑围护连续墙之间设置地下室顶端结构梁，使所述托梁和所述地下室顶端结构梁位于同一水平面；

步骤S3，同步施工地上结构和地下结构，以所述托梁为基准，依次向上施工地上结构的各层核心筒剪力墙；同时以所述托梁和地下室顶端结构梁为基准，依次向下同步施工地下结构的地下室楼层结构梁和地下室底端结构梁。

2.如权利要求1所述的逆作法施工方法，其特征在于，在步骤S3中，在施工核心筒剪力墙时，包括在核心筒剪力墙的周围设置核心筒外围梁柱框架的步骤。

3.如权利要求1所述的逆作法施工方法，其特征在于，还包括步骤S4，在前期施工阶段，对地上结构和地下结构同步施工时，使核心筒剪力墙的厚度大于核心筒地下连续墙的厚度，以方便前期施工作业；在后期施工阶段，为了优化核心筒地下连续墙与核心筒剪力墙支撑应力的传递的需要，在地下室底端结构梁施工完成后，对主承载墙体的两侧增加叠合墙，使核心筒地下连续墙的墙体加厚，在主承载墙体的两端分别设置回筑墙，使核心筒地下连续墙加长，所述空隙的间隙减小并且位于相邻两段回筑墙之间，以增大核心筒地下连续墙的支撑应力。

4.如权利要求3所述的逆作法施工方法，其特征在于，还包括步骤S5，在空隙内增加后补墙的步骤，以辅助支撑核心筒剪力墙的地上结构。

5.如权利要求4所述的逆作法施工方法，其特征在于，在所述步骤S5中，还包括在相互平行的两段主承载墙体之间增加后补墙的步骤。

6.如权利要求1所述的逆作法施工方法，其特征在于，所述桩基础，包括工程桩和结构柱，其中所述结构柱为钢立柱。

7.如权利要求1所述的逆作法施工方法，其特征在于，所述桩基础，包括工程桩和结构柱，其中所述结构柱为角钢拼接的格构柱。