CN106245927B - 一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法及建筑物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法及建筑物，属于建筑工程相关技术领域。方法部分主要步骤包括：A、开挖框架结构建筑物独立基础以上部位及拟建地下车库区域的土方，至建筑物的基础全部暴露；B、在独立基础之间及独立基础外侧施工多个混凝土托换桩；C、在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁；D、在框架柱两侧设置混凝土夹柱梁，并使混凝土夹柱梁与建筑物框架柱连接；E、拆除建筑物原有独立基础；G、开挖建筑物下方地基土至拟建车库的底板标高；H、自下而上施工车库底板、各层楼板以及顶板；I、在车库周边浇筑新的混凝土外墙；J、回填土方至天然地面。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程相关技术领域，具体的说，是涉及一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法及建筑物。
背景技术
有序、合理、综合、高效地开发利用既有建筑物地下空间资源，成为扩充基础设施容量，提高城市综合防灾能力，提高土地利用效率与节约土地资源的最为有效的途径之一。新建建筑物根据城市规划的要求，多已考虑了地下空间的开发和利用。
然而，大量的既有建筑因为历史的原因，缺少前瞻性而未设计地下停车场，随着汽车数量的增加出现了停车难的情况。
利用静压桩、型钢和原有桩基础等作为临时支撑构件支撑上部既有建筑物，下部开挖土方增设地下室是既有建筑地下增层的有效方法。但这些方法中支撑上部结构的混凝土托换桩紧靠在上部竖向构件(墙体或柱)的两侧或四周。虽然竖向荷载传递路径简捷，但大部分的施工机械因为体型限制，很难贴近上部竖向构件施工混凝土托换桩。
另外，两侧或四周的混凝土托换桩如果不作为临时支撑而作为拟建地下室的竖向承力构件会占用较大的平面空间，造成地下空间的浪费。
而框架结构建筑物多为商业和办公用房，其基础多为独立结构，地下空间需设置为大空间的地下车库。
因此，如何在不破坏现有办公楼楼体结构的情况下来充分利用楼体下部的空间，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法。依照本发明所提供的方法可以高效的完成下部空间建设，且基本不会对建筑物结构造成影响。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法，主要步骤如下：
A、开挖框架结构建筑物独立基础以上部位的土方，至建筑物墙体下方的横向及纵向独立基础全部暴露，同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方；
B、在纵向和横向相邻独立基础之间及独立基础外侧地下车库区域施工多个钢筋混凝土托换桩；
C、在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁，使水平托换梁与混凝土托换桩形成地下框架结构；
D、在框架柱两侧设置混凝土夹柱梁，并使混凝土夹柱梁与建筑物框架柱连接，混凝土夹柱梁的底部与水平托换梁固定连接；
E、拆除建筑物原有独立基础，令建筑物载荷由混凝土夹柱梁、水平托换梁和混凝土托换桩承担；
G、开挖建筑物下方地基土至拟建地下车库的底板标高；
H、自下而上施工地下车库底板、各层楼板以及顶板；
I、在车库周边浇筑新的混凝土外墙，形成新车库；
J、回填地下车库外墙和基坑边坡间的土方至天然地面，恢复散水。
上述的方法中，优选的是，步骤A中，所述形成的基坑的边坡为放坡结构。
上述的方法中，优选的是，步骤C中，水平托换梁的梁底高于独立基础顶面。
上述的方法中，优选的是，步骤C中，所述水平托换梁与混凝土托换桩垂直。
上述的方法中，优选的是，步骤D中，所述混凝土夹柱梁通过植筋或凿毛与建筑物墙体连接为一体。
上述的方法中，优选的是，开挖建筑物下方地基土过程中，基坑外侧土壁边开挖边支护，以防止土壁塌方。
上述的方法中，优选的是，步骤H中的楼板及顶板与托换梁固定连接形成整体结构。
在提供上述方法的同时，本发明还提供了一种建筑物，该建筑物为框架结构，该建筑物下方具有新增加的车库；
其中，所述新增加的车库为采用上述的任一种方法所施工完成的。
本发明的有益效果是：
(1)采用混凝土托换桩和水平托换梁形成的地下框架结构支撑上部既有建筑物，而上部框架结构通过混凝土夹柱梁将荷载向水平托换梁传递。地下框架结构的混凝土托换桩位置可根据需要布置灵活，避免了只在原竖向构件(墙、柱)设置混凝土托换桩的限制，减少了地下空间的占用和浪费。
(2)混凝土托换桩的施工不必紧贴原竖向构件，有了更大的操作空间。
(3)原建筑物周围开发为地下停车场，满足业户多重需要，经济效益十分显著。
(4)施工过程中基本没有对既有建筑物结构进行破坏，保证既有建筑物的结构强度与地下增层施工前相一致。
附图说明
图1是地下增层前既有框架结构建筑物的立面图；
图2是地下增层前既有框架结构建筑物的独立基础和拟建地下车库范围平面布置图；
图3是土方开挖至基础底面时建筑物立面图；
图4是土方开挖至基础底面时独立基础和基坑范围平面图；
图5是施工混凝土托换桩阶段的立面图；
图6是施工混凝土托换桩阶段的平面图；
图7是施工桩顶水平托换梁的立面图；
图8是施工桩顶水平托换梁的平面图；
图9是施工墙体两侧夹柱梁的立面图；
图10是施工墙体两侧夹柱梁的平面图；
图11是拟建地下空间土方开挖阶段的立面图；
图12是拟建地下空间土方开挖阶段的平面图；
图13是拟建地下空间主体结构施工完毕后的立面图；
图14是拟建地下空间主体结构施工完毕后的平面图；
其中：1.框架柱；2.独立基础；3.结构梁板；4.表层地基土；5.深层地基土层；6.地下车库边线，7.基坑边坡；8.混凝土托换桩；9.水平托换梁；10.混凝土夹柱梁；11.拟建地下车库需开挖的土方；12.车库底板；13.地下车库中间层楼板；14.地下车库外墙；15.地下车库顶板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1：一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法，适用于如图1和图2所示的框架结构建筑物，该建筑物具有框架柱1、独立基础2和结构梁板3，其框架柱1的一部分和独立基础2位于表层地基土4当中。
针对该框架结构的混凝土建筑物进行地下增层方法主要包括如下步骤：
参考图3和图4所示，开挖建筑物独立基础2以上部位的表层地基土4，界限为地下车库边线6，至建筑物的框架柱1下方的横向及纵向独立基础2全部暴露，同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的表层地基土4，开挖过程中所述形成的基坑边坡7为放坡结构，防止开挖过程中基坑塌方。
参考图5和图6所示，在纵向和横向相邻的独立基础2之间及独立基础2外侧拟建地下车库区域施工多个钢筋混凝土托换桩8；混凝土托换桩8的底部支撑在深层地基土层5上，混凝土托换桩8的桩顶至独立基础2顶部标高。由于混凝土托换桩8不仅作为地下工程开挖过程中支撑上部荷载的结构，同时是拟建地下室和/或地下车库的竖向承力构件(柱)，因此该桩上部(拟建地下室和/或地下车库部分)应按照地下室和/或地下车库柱使用工况配置钢筋；桩的下部按通常桩基础配筋。
参考图7和图8所示，在各个混凝土托换桩8的桩顶上固定连接水平托换梁9，使水平托换梁9与混凝土托换桩8形成框架结构。施工过程中，应保证水平托换梁9与混凝土托换桩8垂直，同时在施工结束后保证水平托换梁9的梁底高于独立基础2的顶面。
参考图9和图10所示，在框架柱1的两侧设置混凝土夹柱梁10，为使夹柱梁和框架梁可靠连接，在连接区域的框架柱上植筋或对混凝土凿毛。混凝土夹柱梁10的底部与水平托换梁9固定连接。
参考图11和图12所示，对水平托换梁9和混凝土夹柱梁10进行养护达到设计强度后，拆除建筑物的原有独立基础2，令建筑物的载荷由框架柱1→独立基础2→地基转换为框架柱1→混凝土夹柱梁10→水平托换梁9→混凝土托换桩8→深层地基土层5。
随后，开挖拟建地下车库需开挖的土方11至拟建地下室和/或地下车库的底板标高；基坑外侧土壁边开挖边支护，以防土壁塌方。
参考图13和图14所示，自下而上施工车库底板12、地下车库中间层楼板13和地下车库顶板15，车库底板12、地下车库中间层楼板13和地下车库顶板15应当与混凝土托换桩8固定连接形成整体，直至地下车库结构施工完毕。
在车库周边浇筑新的地下车库外墙14，形成多个新地下车库。
最后，回填地下车库外墙14和基坑边坡7间的土方至天然地面，恢复散水即完成。
实施例2：一种建筑物，该建筑物为框架结构，其结构如图13和图14所示，该建筑物具有框架柱1、独立基础2和结构梁板3，该建筑物下方具有新增加的车库；
其中，所述新增加的车库为采用实施例1所述的方法所施工完成的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种适用于框架结构建筑物地下增层的方法，其特征在于，步骤如下：
A、开挖框架结构建筑物独立基础以上部位的土方，至建筑物墙体下方的横向及纵向独立基础全部暴露，同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方；
B、在纵向和横向相邻独立基础之间及独立基础外侧地下车库区域施工多个钢筋混凝土托换桩；
C、在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁，使水平托换梁与混凝土托换桩形成地下框架结构；
D、在框架柱两侧设置混凝土夹柱梁，并使混凝土夹柱梁与建筑物框架柱连接，混凝土夹柱梁的底部与水平托换梁固定连接；
E、拆除建筑物原有独立基础，令建筑物载荷由混凝土夹柱梁、水平托换梁和混凝土托换桩承担；
G、开挖建筑物下方地基土至拟建地下车库的底板标高；
H、自下而上施工地下车库底板、各层楼板以及顶板；
I、在车库周边浇筑新的混凝土外墙，形成新车库；
J、回填地下车库外墙和基坑边坡间的土方至天然地面，恢复散水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述形成的基坑的边坡为放坡结构。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，水平托换梁的梁底高于独立基础顶面。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，所述水平托换梁与混凝土托换桩垂直。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中，所述混凝土夹柱梁通过植筋或凿毛与建筑物墙体连接为一体。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，开挖建筑物下方地基土过程中，基坑外侧土壁边开挖边支护，以防止土壁塌方。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤H中的楼板及顶板与托换梁固定连接形成整体结构。
8.一种建筑物，该建筑物为框架结构，其特征在于，该建筑物下方具有新增加的车库；
其中，所述新增加的车库为采用权利要求1-7任一项所述的方法所施工完成的。
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