CN110080526A - 一种地下室分期逆作施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下室分期逆作施工方法,属于地下结构逆作法施工技术领域。所述施工方法,先进行竖向传力结构及分期地连墙施工;然后采用顺做法施工地下室的钢柱、B1层水平结构、B0层水平结构及B1层核心筒,形成箱体承力结构;再采用逆作法依次施工地下室其余各层,采用顺作法完成地下室核心筒的剪力墙施工;最后,待二期地下室施工完毕后,自上而下拆除分期地连墙,并完成水平钢梁连接贯通。其中,箱体承力结构具有较好的整体性、较大的刚度,能够将地上结构的应力平顺传递至下方的钢柱及灌注桩上,防止局部桩基应力较大产生的不均匀沉降的问题,同时,本发明还解决了分期地连墙拆除及水平钢梁延长对接的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下室分期逆作施工方法,属于地下结构逆作法施工技术领域。
背景技术
建筑地下室的逆作法施工技术因具有安全度高及节省工期两大优点而得到广泛的应用,拥有良好的发展前景。目前,超高层建筑多为主楼+裙房的建筑形式,其基坑面积一般较大,同时考虑到场地、安全和资源等因素,超高层建筑基坑常需要采用分期地连墙进行分坑分期施工。而在相邻基坑的地下室施工完毕后,通常需将分期地下连续墙等围护结构拆除,使得相邻两期地下室结构接长贯通。
钢结构应用可以加快地下室的施工速度,但由于其单根结构部件的质量通常较大,同时钢结构节点构造复杂,且在B0层楼层板承受较大堆载时,在结构节点处会产生较大应力,危害施工安全,另外,分期地连墙换撑过程中钢结构的稳定性较难保证,相邻地下室围护结构的拆除接长存在技术难点,在逆作钢结构地下室目前则较少被采用,且在现有的施工方法研究中也少有提及。
需要说明的是,公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种地下室分期逆作施工方法,解决了B0层楼层板承受堆载的问题以及分期地连墙拆除及水平钢梁的延长拼接问题,具有施工效率快、施工精度高、施工成本低等优点。
为解决以上技术问题,本发明包括如下技术方案:
一种地下室分期逆作施工方法,所述地下室分期施工,包括由分期地连墙分隔的一期地下室和二期地下室,一期地下室包括水平钢梁,二期地下室与地下连续墙拼接处为水平钢梁;水平钢梁上设置有水平钢次梁,水平钢次梁上铺设压型钢板组合式楼层板;
所述施工方法包括:
步骤一,进行竖向传力结构及分期地连墙施工,竖向传力结构采用一柱一桩形式,包括底部的灌注桩及上部钢柱,分期地连墙作为一期地下室施工期间的围护结构;
步骤二,开挖B1层土体至B1层设计标高,放线定位B1层水平钢梁,吊装B1层水平钢梁与钢柱实现刚性连接,施工B1层水平钢次梁,进行B1层楼层板施工,完成B1层水平结构施工;放线定位B0层水平钢梁,吊装B0层水平钢梁,使B0层水平钢梁与钢柱刚性连接,施工B0层水平钢次梁,进行B0层楼层板施工,完成B0层水平结构施工;搭设剪力墙模板,完成B1层核心筒剪力墙施工,形成包含钢柱、B0层水平结构、B1层水平结构、B1层核心筒的箱体承力结构;根据施工需要,预留垂直方向的运料口;
第三步,采用逆作法依次施工地下室其余各层,直至地下室底板施工完毕,采用顺作法完成地下核心筒的剪力墙施工;
第四步,待二期地下室施工完毕后,自上而下拆除分期地连墙,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁连接贯通,完成运料口的封堵。
进一步,地下室水平钢梁与分期地连墙的连接处设置有腰梁,腰梁上预留安装孔,水平钢梁的一端固定于安装孔中。
进一步,步骤四中,至上而下拆除分期地连墙,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁连接贯通,具体包括:
在底层地下室的分期地连墙的两侧进行支撑柱的施工,所述支撑柱底部固定在地下室底板上、顶部支撑于所述水平钢梁的底部;
并将所述水平钢梁处的所述分期地连墙部分拆除,形成水平贯通的操作孔;吊入对接钢梁,并将对接钢梁放置于所述操作孔中,采用连接钢板将所述对接钢梁的两端分别与分期地连墙两侧的所述水平钢梁固定连接;
由下而上依次完成各层支撑柱的施工,其中上层水平钢梁的支撑柱位于下层对应位置的支撑柱的正上方;完成分期地连墙两侧的各层地下室相应水平钢梁的对接施工,地下室腰梁的拆除施工;
由上而下依次拆除分期地连墙,并在对接钢梁上设置压型钢板,将两侧楼层板的预留钢筋对接,浇筑楼层板混凝土;待楼层板混凝土达到设计强度后,由上至下依次拆除各层支撑柱。
进一步,水平钢梁与钢柱的连接节点采用的方式为:水平钢梁包括钢梁接长段及钢梁标准节,在钢柱上与水平钢梁连接处焊接短钢梁,短钢梁通过连接钢板与钢梁接长段拼接,拼接端焊接固定;钢梁标准节与钢梁接长段之间通过连接钢板固定,拼接端焊接固定。
进一步,先将钢梁标准节与钢梁接长段之间通过连接钢板固定,然后采用电动葫芦进行水平钢梁的吊装施工。
进一步,所述短钢梁上方的钢柱上设置有牛腿,所述牛腿上设置有电动葫芦,所述电动葫芦连接有微调螺杆,所述微调螺杆的端部设置有吊钩,所述吊钩与对接钢梁上的吊耳相匹配;
采用电动葫芦进行水平钢梁的吊装施工,包括:将吊钩悬挂在吊耳上,启动电动葫芦起吊水平钢梁至短钢梁位置处,采用微调螺杆精准调节水平钢梁的位置,然后通过连接钢板实现水平钢梁的钢梁接长段与短钢梁拼接。
进一步,水平钢梁的水平运输采用水平运输车,所述水平运输车包括水平设置的放置平台、位于放置平台下方的驱动轮和从动轮、与所述驱动轮连接的电动机,还包括控制电动机启闭的控制器。
进一步,在水平运输车运输钢梁的途径区域预先设置垫层。
进一步,所述垫层为混凝土垫层,或铺设的木板或钢板。
进一步,水平钢次梁运输及安装包括:使用塔式起吊机将人字扒杆垂直运输至设置于开挖面上的垫层上,并利用人字扒杆的底部滚轮将人字扒杆移动至待安装的水平钢次梁处,吊装水平钢次梁并水平搁置于水平运输车的放置平台上,然后控制水平运输车移动至水平钢次梁待安装区域;通过人字扒杆起吊水平钢次梁,将水平钢次梁的两端分别与两侧的水平钢梁焊接固定。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
(1)本发明提供的一种地下室分期逆作施工方法,先采用顺做法施工地下室的钢柱、B1层水平结构、B0层水平结构及B1层核心筒,形成箱体承力结构,该箱体承力结构具有较好的整体性、较大的刚度,能够将地上结构的应力平顺传递至下方的钢柱及灌注桩上,防止局部桩基应力较大产生的不均匀沉降的问题。
(2)本发明提供了一种分期地连墙两侧的一期地下室和二期地下室分别采用钢结构和钢筋混凝土结构的施工方案,将二期地下室的外围结构采用水平钢梁,以便于实现一期地下室和二期地下室水平结构的对接,从而解决了将钢结构地下室段与钢筋混凝土地下室段的对接问题,在地下室广泛采用钢筋混凝土结构的现状下,有利于钢结构地下室技术的推广应用。
(3)所述施工方法,预先在水平钢梁下方施工支撑柱,然后在水平钢梁与分期地连墙的连接处形成操作孔,再吊装对接钢梁实现分期地连墙两侧的水平钢梁的延长贯通,由底层地下室逐步向上实现各层水平钢梁延长贯通后,依次由上而下拆除分期地连墙并浇筑楼层板混凝土,然后由上而下依次拆除各层支撑柱,保证了分期地连墙拆除、水平钢梁的延长贯通中的安全高效,并简化了施工工序、降低了施工成本,具有良好的经济效益。
(4)所述施工方法,通过水平运输车实现水平钢梁的水平移动,通过设置于钢柱上的牛腿和电动葫芦,可实现水平钢梁的垂直移动,并可通过微调螺杆实现水平钢梁高度的精准调节,利用连接钢板完成水平钢梁的固定,从而实现水平钢梁的高效率、高质量拼接。
附图说明
图1为本发明一实施例中的地下室分期地连墙与水平钢梁连接示意图;
图2至图4为一期地下室水平结构及核心筒施工示意图;
图5至图9为地下室分期地连墙拆除、水平钢梁延长贯通的施工示意图;
图10为水平钢梁与立柱的连接节点的结构示意图;
图11为水平钢梁与立柱的连接节点的立面图;
图12、图13为水平钢梁吊装、拼接示意图;
图14、图15分别为水平运输车的平面、侧面图;
图16为地下室水平钢次梁施工示意图。
图中标号如下:
1-一期地下室;2-二期地下室;3-分期地连墙;4-腰梁;5-水平钢梁;6-楼层板;7-预留钢筋;8-灌注桩;9-钢柱;12-钢梁接长段;13-钢梁标准节;14-短钢梁;15-连接钢板;16-垫层;17-人字扒杆;水平钢次梁18;
20-支撑柱;21-操作孔;22-对接钢梁;23-连接钢板;24-牛腿;25-电动葫芦;26-微调螺杆;
30-B0层水平结构;31-B1层水平结构;310-B1层核心筒;32-B2层水平结构;33-B3层水平结构;34-地下室底板;
40-水平运输车;41-放置平台;42-驱动轮;43-从动轮;44-电动机;45-控制器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种地下室分期逆作施工方法作进一步详细说明。结合下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,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。
如图1所示,地下室采用分期地连墙3分隔后分期施工,地下室至少包括一期地下室1和二期地下室2。本实施例中,一期地下室1采用钢结构,在钢柱9上设置水平钢梁5,二期地下室2采用钢筋混凝土结构,与一期地下室1拼接的外围结构采用水平钢梁5。水平钢梁5上设置有水平钢次梁,水平钢次梁上铺设压型钢板组合式楼层板6。
下面结合图1至图5对所述施工方法作进一步描述。所述施工方法包括:
步骤一,进行竖向传力结构及分期地连墙3施工,竖向传力结构采用一柱一桩形式,包括底部的灌注桩8及上部钢柱9,分期地连墙作为一期地下室1施工期间的围护结构。其中,钢柱9可选用型钢柱、钢管柱或钢管混凝土柱的结构形式,钢柱9垂直插入混凝土灌注桩8中。
步骤二,开挖B1层土体至B1层设计标高,放线定位B1层水平钢梁,吊装B1层水平钢梁与钢柱9实现刚性连接,施工B1层水平钢次梁,进行B1层楼层板施工,完成B1层水平结构31施工;放线定位B0层水平钢梁,吊装B0层水平钢梁,使B0层水平钢梁与钢柱9刚性连接,施工B0层水平钢次梁,进行B0层楼层板施工,完成B0层水平结构30施工;搭设剪力墙模板,完成B1层核心筒310剪力墙施工,形成包含钢柱9、B0层水平结构30、B1层水平结构31、B1层核心筒310的箱体承力结构(具体可参见图2所示);根据施工需要,预留垂直方向的运料口。
在地下室施工中,地下室的B0层常常需要作为堆料区或道路,为了将应力有效传递,先采用顺做法施工地下室的B0层水平结构30、B1层水平结构31及B1层核心筒310,形成箱体承力结构,使地下室在施工中具有较好的整体性和刚度,可以平稳传递上方荷载。
第三步,采用逆作法依次施工地下室其余各层,直至地下室底板34施工完毕(具体可参见图3所示),采用顺作法完成地下核心筒的剪力墙施工(具体可参见图4所示)。结合图3和图4所示,本实施例中的地下室为4层,在第二步箱式承力结构的施工后,采用逆作法依次施工B2层水平结构32、B3层水平结构33及B4层的地下室底板34。B2层水平结构32、B3层水平结构33的施工过程,与B1层水平结构31的施工方法相同,此处不再赘述。核心筒剪力墙宜采用由下而上的施工方法,在地下室底板浇筑完毕后,依次施工B4层、B3层、B2层的核心筒剪力墙。
第四步,待二期地下室施工完毕后,自上而下拆除分期地连墙3,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁连接贯通,完成运料口的封堵。
综上所述,本发明提供的一种地下室分期逆作施工方法,先采用顺做法施工地下室的钢柱9、B1层水平结构31、B0层水平结构30及B1层核心筒310,形成箱体承力结构,该箱体承力结构具有较好的整体性、较大的刚度,能够将地上结构的应力平顺传递至下方的钢柱9及灌注桩8上,防止局部桩基应力较大产生的不均匀沉降的问题。另外,本发明提供了一种分期地连墙两侧的一期地下室和二期地下室分别采用钢结构和钢筋混凝土结构的施工方案,将二期地下室的外围结构采用水平钢梁,以便于实现一期地下室和二期地下室水平结构的对接,从而解决了将钢结构地下室段与钢筋混凝土地下室段的对接问题,在地下室广泛采用钢筋混凝土结构的现状下,有利于钢结构地下室技术的推广应用。
进一步,地下室水平钢梁5与分期地连墙3的连接处设置有腰梁4(参见图1所示),在水平钢梁5吊装之前完成腰梁4的施工,腰梁4的施工可采用在分期地连墙3上植入水平钢筋,然后立模浇筑腰梁4混凝土。在立模时,预留出用于安装水平钢梁5的安装孔,安装孔的大小与水平钢梁5的截面轮廓相匹配。在分期地连墙3处的水平钢梁5安装时,水平钢梁5的一端插入安装孔中,另一端与钢柱9固定连接。
进一步,步骤四中,至上而下拆除分期地连墙3,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁5连接贯通,下面结合图5至图9对此作进一步介绍,具体包括:
步骤4-1,结合图5和图6所示,在底层地下室的分期地连墙3的两侧进行支撑柱20的施工,所述支撑柱20底部固定在地下室底板34上、顶部支撑于所述水平钢梁5的底部;并将所述水平钢梁5处的所述分期地连墙3部分拆除,形成水平贯通的操作孔21;吊入对接钢梁22,并将对接钢梁22放置于所述操作孔21中,采用连接钢板15将所述对接钢梁22的两端分别与分期地连墙3两侧的所述水平钢梁5固定连接。
步骤4-2,如图7所示,由下而上依次完成各层支撑柱20的施工,其中上层水平钢梁5的支撑柱20位于下层对应位置的支撑柱20的正上方;完成分期地连墙3两侧的各层地下室相应水平钢梁5的对接施工,地下室腰梁4的拆除施工。
步骤4-3,结合图7、图8和图9所示,由上而下依次拆除分期地连墙,并在对接钢梁22上设置压型钢板,将两侧楼层板6的预留钢筋7对接,浇筑楼层板6混凝土;待楼层板6混凝土达到设计强度后,由上至下依次拆除各层支撑柱20。
进一步,结合图10和图11所示,水平钢梁与钢柱9的连接节点采用的方式为:水平钢梁包括钢梁接长段12及钢梁标准节13,在钢柱9上与水平钢梁连接处焊接短钢梁14,短钢梁14通过连接钢板15与钢梁接长段12拼接,拼接端焊接固定;钢梁标准节13与钢梁接长段12之间通过连接钢板15固定,拼接端焊接固定。优选为,先将钢梁标准节13与钢梁接长段12之间通过连接钢板15固定,然后采用电动葫芦25进行水平钢梁5的吊装施工。钢梁接长段12的长度,等于竖向钢柱9之间的净间距减去短钢梁14及水平钢梁5标准节的长度。通过设置钢梁接长段12,可使钢梁标准节13扩大应用范围。
进一步,结合图12和图13所示,所述短钢梁14上方的钢柱9上设置有牛腿24,所述牛腿24上设置有电动葫芦25,所述电动葫芦25连接有微调螺杆26,所述微调螺杆26的端部设置有吊钩,所述吊钩与对接钢梁22上的吊耳相匹配。采用电动葫芦25进行水平钢梁5的吊装施工,包括:将吊钩悬挂在吊耳上,启动电动葫芦25起吊水平钢梁5至短钢梁14位置处,采用微调螺杆26精准调节水平钢梁5的位置,然后通过连接钢板实现水平钢梁5的钢梁接长段与短钢梁14拼接。微调螺杆26可以采用花篮螺杆。通过在竖向钢柱9上设置牛腿24和电动葫芦25实现水平钢梁5的垂直移动,并可通过微调螺杆26实现水平钢梁5高度的精准调节,利用连接钢板和短钢梁14完成水平钢梁5的固定,从而实现钢梁的高效率、高质量拼接。
结合图12、图14和图15所示,水平钢梁5的水平运输采用水平运输车40,所述水平运输车40包括水平设置的放置平台41、位于放置平台41下方的驱动轮42和从动轮43、与所述驱动轮42连接的电动机44,还包括控制电动机44启闭的控制器45。优选为,在水平运输车40运输钢梁的途径区域预先设置垫层16。由于水平钢梁5重量较重,需要对途径区域的土体进行硬化,可采用铺设混凝土垫层16的形式,当然,还可以选用铺设木板或钢板。优选为,电动葫芦25成对设置,分别位于两侧的竖向钢柱9上。
如图16所示,水平钢次梁18运输及安装包括:使用塔式起吊机将人字扒杆17垂直运输至设置于开挖面上的垫层上,并利用人字扒杆17的底部滚轮将人字扒杆17移动至待安装的水平钢次梁18处,吊装水平钢次梁并水平搁置于水平运输车40的放置平台41上,然后控制水平运输车40移动至水平钢次梁18待安装区域;通过人字扒杆17起吊水平钢次梁,将水平钢次梁18的两端分别与两侧的水平钢梁5焊接固定。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种地下室分期逆作施工方法,其特征在于,所述地下室分期施工,包括由分期地连墙分隔的一期地下室和二期地下室,一期地下室包括水平钢梁,二期地下室与地下连续墙拼接处为水平钢梁;水平钢梁上设置有水平钢次梁,水平钢次梁上铺设压型钢板组合式楼层板;
所述施工方法包括:
步骤一,进行竖向传力结构及分期地连墙施工,竖向传力结构采用一柱一桩形式,包括底部的灌注桩及上部钢柱,分期地连墙作为一期地下室施工期间的围护结构;
步骤二,开挖B1层土体至B1层设计标高,放线定位B1层水平钢梁,吊装B1层水平钢梁与钢柱实现刚性连接,施工B1层水平钢次梁,进行B1层楼层板施工,完成B1层水平结构施工;放线定位B0层水平钢梁,吊装B0层水平钢梁,使B0层水平钢梁与钢柱刚性连接,施工B0层水平钢次梁,进行B0层楼层板施工,完成B0层水平结构施工;搭设剪力墙模板,完成B1层核心筒剪力墙施工,形成包含钢柱、B0层水平结构、B1层水平结构、B1层核心筒的箱体承力结构;根据施工需要,预留垂直方向的运料口;
第三步,采用逆作法依次施工地下室其余各层,直至地下室底板施工完毕,采用顺作法完成地下核心筒的剪力墙施工;
第四步,待二期地下室施工完毕后,自上而下拆除分期地连墙,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁连接贯通,完成运料口的封堵。
2.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,地下室水平钢梁与分期地连墙的连接处设置有腰梁,腰梁上预留安装孔,水平钢梁的一端固定于安装孔中。
3.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,步骤四中,至上而下拆除分期地连墙,并完成一期地下室与二期地下室的水平钢梁连接贯通,具体包括:
在底层地下室的分期地连墙的两侧进行支撑柱的施工,所述支撑柱底部固定在地下室底板上、顶部支撑于所述水平钢梁的底部;
并将所述水平钢梁处的所述分期地连墙部分拆除,形成水平贯通的操作孔;吊入对接钢梁,并将对接钢梁放置于所述操作孔中,采用连接钢板将所述对接钢梁的两端分别与分期地连墙两侧的所述水平钢梁固定连接;
由下而上依次完成各层支撑柱的施工,其中上层水平钢梁的支撑柱位于下层对应位置的支撑柱的正上方;完成分期地连墙两侧的各层地下室相应水平钢梁的对接施工,地下室腰梁的拆除施工;
由上而下依次拆除分期地连墙,并在对接钢梁上设置压型钢板,将两侧楼层板的预留钢筋对接,浇筑楼层板混凝土;待楼层板混凝土达到设计强度后,由上至下依次拆除各层支撑柱。
4.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,水平钢梁与钢柱的连接节点采用的方式为:水平钢梁包括钢梁接长段及钢梁标准节,在钢柱上与水平钢梁连接处焊接短钢梁,短钢梁通过连接钢板与钢梁接长段拼接,拼接端焊接固定;钢梁标准节与钢梁接长段之间通过连接钢板固定,拼接端焊接固定。
5.如权利要求4所述的施工方法,其特征在于,先将钢梁标准节与钢梁接长段之间通过连接钢板固定,然后采用电动葫芦进行水平钢梁的吊装施工。
6.如权利要求4所述的施工方法,其特征在于,所述短钢梁上方的钢柱上设置有牛腿,所述牛腿上设置有电动葫芦,所述电动葫芦连接有微调螺杆,所述微调螺杆的端部设置有吊钩,所述吊钩与对接钢梁上的吊耳相匹配;
采用电动葫芦进行水平钢梁的吊装施工,包括:将吊钩悬挂在吊耳上,启动电动葫芦起吊水平钢梁至短钢梁位置处,采用微调螺杆精准调节水平钢梁的位置,然后通过连接钢板实现水平钢梁的钢梁接长段与短钢梁拼接。
7.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,水平钢梁的水平运输采用水平运输车,所述水平运输车包括水平设置的放置平台、位于放置平台下方的驱动轮和从动轮、与所述驱动轮连接的电动机,还包括控制电动机启闭的控制器。
8.如权利要求7所述的施工方法,其特征在于,在水平运输车运输钢梁的途径区域预先设置垫层。
9.如权利要求8所述的施工方法,其特征在于,所述垫层为混凝土垫层,或铺设的木板或钢板。
10.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,水平钢次梁运输及安装包括:使用塔式起吊机将人字扒杆垂直运输至设置于开挖面上的垫层上,并利用人字扒杆的底部滚轮将人字扒杆移动至待安装的水平钢次梁处,吊装水平钢次梁并水平搁置于水平运输车的放置平台上,然后控制水平运输车移动至水平钢次梁待安装区域;通过人字扒杆起吊水平钢次梁,将水平钢次梁的两端分别与两侧的水平钢梁焊接固定。
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