CN108130914A - 一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适合于控制建筑物沉降的结构及施工方法，该种结构，包括竖向承力筋、弧筋、下直筋、上直筋、通长连接筋、绑扎钢丝、基础结构钢筋、混凝土、拱形木模板，在工厂中完成钢筋架的加工，在现场横向、纵向上使用绑扎钢丝将多榀钢筋架体绑扎在一起，接着在该钢筋架体下直筋上绑扎上一排一定间距的通常连接筋，通长连接筋绑扎在整个架体上完成该结构板，之后将基础结构钢筋绑扎在其上，完成所有建筑物下部结构的钢筋绑扎后统一安装模板进行浇筑，将拱形木模板放置到每排钢筋架的弧筋与下直筋之间的空间，最后浇筑混凝土，形成一个中间为弓形镂空的板形钢筋混凝土基础结构层。达到减小地基沉降效果并增强了基础结构的整体性。

Description

一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体是一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法。

背景技术

随着社会经济的发展和科学技术的进步，高层建筑甚至超高层建筑已经成为大城市较普遍的建筑形式，由于其建筑项目建筑结构的特殊性，相关安全性问题也备受关注。随着建筑高度的增加，建筑物沉降问题愈加突出。建筑物修建前，地基中早已存在着由土体自身重力引起的自重力。建筑物荷载通过基础底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化。对于超高层建筑来说，其自身的自重比较大，地基土层在附加应力作用下压密而引起地基沉降。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。

发生地基沉降的原因主要有两点：其一是因为荷载大，建筑物自身恒荷载与活荷载；其二是因为地基承载力不足，软土地基抗剪强度不足，孔隙比大，压缩性高，所以在施工时要先进行地基处理。针对软弱地基土可采用孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法等多种方法按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固和改良，提高地基土的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降。但是仅从加固地基这一方面来减小地基沉降的效果有限，对于超高层建筑，要想达到更高的要求，还需从减小建筑物传递到地基土上的荷载等方面考虑。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于控制建筑物高层、超高层建筑物或构筑物沉降的钢筋混凝土基础结构及施工方法，该种基础结构，既能减少建筑结构传到地基土上的荷载，减少地基的沉降量，又能加强建筑基础结构的整体性。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：在基础工程施工过程中，基础垫层铺设完毕之后，将该结构钢筋按设计绑扎完毕，在该结构钢筋之上，继续绑扎建筑的基础部分钢筋，最终将基础部分钢筋与该结构钢筋绑扎在一起，装好模板后混凝土整体浇筑完成。该钢筋混凝土基础结构层包括钢筋架体、通长连接筋、绑扎钢丝、混凝土四部分组成。建筑物的竖向荷载通过该结构传递到地基土上时，部分转换成横向力，从而减小竖向荷载。

其中所述钢筋架体包括承力筋、弧筋、下直筋、上直筋组成，相互之间通过焊接固定连接形成一榀钢筋架，前后钢筋架之间利用所述通长连接筋绑扎连接成钢筋架板，相邻每块钢筋架板之间用所述绑扎钢丝进行绑扎连接，所有钢筋架连接成为一个整体，浇筑混凝土形成该钢筋混凝土基础结构层。

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：

建筑物总荷载通过基础传递到该结构层每榀钢筋架上直筋上，再由上直筋将总荷载通过竖向承力筋向弧筋传递，弧筋将竖向承力筋传递的竖向力向横向与竖向传递，横向力在相邻钢筋架下直筋之间相互抵消，剩余的竖向力传递到地基土上，此时地基土上的荷载已经大大小于建筑物的总荷载，从而减小地基沉降。通长连接筋将整个基础部分连接成为一个整体，增强了基础结构的整体性。

附图说明

图1是一榀钢筋架结构示意图。

图2是通长筋布置示意图。

图3是前后钢筋架与通长筋连接示意图。

图4是相邻钢筋架板连接示意图。

图5是结构受力示意图。

图6是控制沉降钢筋结构与建筑物基础连接示意图。

图7是结构中间弧形模板结构示意图。

图8是整体混凝土浇筑示意图。

具体实施方式

参见附图1-图8，对本发明做进一步解释说明。

本发明实施例提供了一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法，如图所示，包括竖向承力筋11、弧筋12、下直筋13、上直筋14、通长连接筋2、绑扎钢丝3、基础结构钢筋4、混凝土5、拱形木模板6；竖向承力筋11、弧筋12、下直筋13、上直筋14之间通过焊接组成一榀钢筋架1，横向上多榀钢筋架体1使用绑扎钢丝3将相邻两钢筋架体的边缘竖向承力筋11绑扎在一起，接着在该钢筋架体下直筋13上绑扎上一排一定间距的通常连接筋2，接着在通长连接筋2上绑扎下一列向钢筋架体，待所有架体完成绑扎后，通长连接筋2绑扎在整个架体上完成该结构板，之后将基础结构钢筋4绑扎在其上，完成所有建筑物下部结构的钢筋绑扎后统一安装模板进行浇筑，将拱形木模板6放置到每排钢筋架的弧筋12与下直筋13之间的空间，最后浇筑混凝土5，形成一个中间为弓形镂空的板形钢筋混凝土基础结构层。

所述竖向承力筋11、弧筋12、下直筋13、上直筋14，选用的钢筋直径和强度均依照设计需要而定，一般选用基础结构所用钢筋最大型号。

所述一榀钢筋架1为轴对称结构，该架体在工厂中进行焊接完成，尺寸选用依据建筑物下部结构设计具体而定。

所述弧筋12与上直筋14的连接通过铰接方式连接，当上部荷载作用时达到一定的让压效果。

所述竖向承力筋11上端与上直杆14通过焊接固定连接，刚性连接有利于竖向荷载的传递。

所述竖向承力筋11下端与弧筋12通过焊接固定连接，保证力的传递及转化。

所述下直筋13与弧杆两端通过焊接固定连接，刚性连接有利于荷载传递转化。

所述下直筋13与上直筋14相互平行。

所述一榀钢筋架中竖向承力筋11之间等间距，间距控制在300mm-800mm之间，长度依照所在位置弧筋12与上直筋13之间间距而定。

所述前后钢筋架之间等间距，间距控制在100mm-300mm之间。

所述通长连接筋2直径和强度依照设计需要而定，竖向承力筋11、弧筋12、上直筋14的每个焊接节点上，均设置通长连接筋2使用绑扎钢丝3绑扎固定连接，下直筋13上设置间距为300mm-800mm等间距的通长连接筋2使用绑扎钢丝3绑扎固定。

所述拱形木模板6是由模板和混凝土支座组成，该支座与模板之间的连接是可以手动分开的。

下面结合附图1-8说明该结构应用在高层或者超高层建筑时，达到减少建筑物总荷载对地基土的影响的工作原理：建筑物总荷载通过基础传递到该结构层每榀钢筋架上直筋14上，再由上直筋14将总荷载通过竖向承力筋11向弧筋12传递，弧杆12将竖向承力筋11传递的竖向力转化一部分为横向力，横向力在相邻钢筋架下直杆13之间相互抵消，剩余的竖向力传递到地基土上，此时地基土上的荷载已经远远小于建筑物的总荷载，达到减小地基沉降效果，从而控制建筑物沉降。通长连接筋2将整个基础部分连接成为一个整体，增强了基础结构的整体性，以增强建筑物的整体性减少建筑物或构筑物不均匀沉降带来的上部结构开裂。

实施例一

参照图1，上直筋14和弧筋12均是由两段钢筋组成，两段弧筋12与两段上直筋14通过铰接的方式进行连接。以此来达到对上部荷载让压的效果，竖向承力筋11上端与上直筋14通过焊接固定连接，下端与弧筋12通过焊接固定连接，下直筋13与弧筋两端通过焊接固定连接。形成一榀钢筋架体，这部分的工作都在工厂中完成。

实施例二

参照图2和图4，首先横向上多榀钢筋架体1使用绑扎钢丝3将相邻两钢筋架体的边缘竖向承力筋11绑扎在一起，接着在该钢筋架体下直筋13上绑扎上一排间距为300mm—800mm的通常连接筋2，接着在通长连接筋2上按间距200mm—600mm绑扎下一列向钢筋架体，第二列向钢筋架体的绑扎与第一列向钢筋架体绑扎顺序相同，按同样方式完成整个结构下部的绑扎，之后使用绑扎钢丝3将通长连接筋2与弧筋12和竖向承力钢筋11连接处绑扎在一起，最后使用绑扎钢丝3将通长连接筋2与上直筋14和竖向承力钢筋11连接处绑扎在一起，完成整个结构的绑扎工程，如图5。

参照图3，整个结构的受力情况可知，整个结构上部传力依据基础形式为均布荷载或局部均布荷载p，通过整个结构后，竖向荷载转换为p’，p’较之p小很多，横向转化力f在构件中相互抵消，从而达到减小建筑荷载。

实施例三

参照图6，在绑扎好的钢筋架体板上开始绑扎建筑基础的结构钢筋，使用绑扎钢筋丝3将基础部分钢筋与该结构层钢筋绑扎在一起。

实施例四

参照图7，将拱形木模板6推入每排钢筋架的弧筋12与下直筋13之间的空间，该拱形木模板略小于该空间，大概间隔250mm—3500mm，拱形木模板6下部有混凝土支座，取出该模板时混凝土支座不需要取出，直接与浇筑的混凝土连接在一起。

实施例五

参照图8，安装该结构层外围以及基础部分模板准备浇筑，浇筑混凝土5后，待养护时间后拆除所有模板形成一个中间为弓形镂空的板形钢筋混凝土基础结构层，完成该结构层以及基础部分施工。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.本发明所述一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法，包括竖向承力筋11、弧筋12、下直筋13、上直筋14、通长连接筋2、绑扎钢丝3、基础结构钢筋4、混凝土5、拱形木模板6，竖向承力筋11、弧筋12、下直筋13、上直筋14之间通过焊接组成一榀钢筋架1，横向、纵向上使用绑扎钢丝3将多榀钢筋架体1绑扎在一起，接着在该钢筋架体下直筋13上绑扎上一排一定间距的通常连接筋2，通长连接筋2绑扎在整个架体上完成该结构板，之后将基础结构钢筋4绑扎在其上，完成所有建筑物下部结构的钢筋绑扎后统一安装模板进行浇筑，将拱形木模板6放置到每排钢筋架的弧筋12与下直筋13之间的空间，最后浇筑混凝土5，形成一个中间为弓形镂空的板形钢筋混凝土基础结构层。

2.根据权利要求1所述的一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法，其特征在于，所述一榀钢筋架体(1)包括竖向承力筋(11)、弧筋(12)、下直筋(13)、上直筋(14)，上直筋(14)和弧筋(12)均是由两段钢筋组成，两段弧筋(12)与两段上直筋(14)通过铰接的方式进行连接。以此来达到对上部荷载让压的效果，竖向承力筋(11)上端与上直筋(14)通过焊接固定连接，下端与弧筋(12)通过焊接固定连接，下直筋(13)与弧筋两端通过焊接固定连接，形成一榀钢筋架体结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法，其特征在于，所述钢拱形木模板(6)是由上部木模板和混凝土支座组成，取出该模板时混凝土支座不需要取出，直接与浇筑的混凝土连接在一起。

4.根据权利要求1所述的种用于建筑物沉降控制的结构及施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：

A)、在工厂中加工钢筋架体(1)，上直筋(14)和弧筋(12)均是由两段钢筋组成，两段弧筋(12)与两段上直筋(14)通过铰接的方式进行连接。以此来达到对上部荷载让压的效果，竖向承力筋(11)上端与上直筋(14)通过焊接固定连接，下端与弧筋(12)通过焊接固定连接，下直筋13与弧筋两端通过焊接固定连接，形成一榀钢筋架体；

B)、待现场基础垫层完成后，开始结构绑扎，首先横向上多榀钢筋架体(1)使用绑扎钢丝(3)将相邻两钢筋架体的边缘竖向承力筋(11)绑扎在一起，接着在该钢筋架体下直筋(13)上绑扎上一排按一定间距的通常连接筋(2)，接着在通长连接筋(2)上一定间距绑扎下一列向钢筋架体，第二列向钢筋架体的绑扎与第一列向钢筋架体绑扎顺序相同，按同样方式完成整个结构下部的绑扎，之后使用绑扎钢丝(3)将通长连接筋(2)与弧筋(12)和竖向承力钢筋(11)连接处绑扎在一起，最后使用绑扎钢丝(3)将通长连接筋(2)与上直筋(14)和竖向承力钢筋(11)连接处绑扎在一起，完成整个结构的绑扎工程；

C)、在绑扎好的钢筋架体板上开始绑扎建筑基础的结构钢筋，使用绑扎钢筋丝(3)将基础部分钢筋(4)与该结构层钢筋绑扎在一起；

D)、拱形木模板(6)推入每排钢筋架的弧筋(12)与下直筋(13)之间的空间，该拱形木模板略小于该空间，间隔250mm—3500mm，拱形木模板(6)下部有混凝土支座，取出该模板时混凝土支座不需要取出，直接与浇筑的混凝土连接在一起；

E)、安装该结构层外围以及基础部分模板准备浇筑，浇筑混凝土5后，待养护时间后拆除所有模板形成一个中间为弓形镂空的板形钢筋混凝土基础结构层，完成该结构层以及基础部分施工。