CN117144977B - 一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，施工若干由工程桩和支承柱组成的一柱一桩，且在一柱一桩的全局范围内均匀分散地不布置一柱一桩中的部分支承柱进行抽柱施工，以拓宽支承柱的柱间距；采用逆作法施工地下室的结构梁板，在不布置支承柱处的结构梁板上预留柱头；对不布置支承柱导致跨度增大的结构梁上设置临时加固结构进行加固处理；对结构梁板下方的土体通过工程机械进行挖土和运输作业；通过预留的柱头回筑结构柱；拆除临时加固结构。本发明通过对一柱一桩中的支承柱进行抽柱施工，扩大了逆作施工阶段的支承柱之间的柱间距，能够实现通过工程机械能够进行挖土及运输作业的目的。

Description

一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法。

背景技术

逆作法施工地下室的工程项目逐渐增多，逆作法是利用先施工的地下连续墙和一柱一桩承受竖向荷载，利用上一层的楼板结构作为下一层开挖时的支撑，从地面开始自上而下逐层下挖并浇筑地下室梁板结构，目前在8m以上规则排列的柱间距的商业建筑的地下室工程中得到广泛应用。但是，对于别墅小区类住宅建筑的地下室工程，由于住宅小开间，多为2m～3m的柱间距，与地库大开间的柱间距不同使用功能的混合，别墅类多层地下室由于其住宅建筑的结构特性决定一柱一桩密集排列，导致一柱一桩的柱间距窄。按照常规逆作法施工住宅建筑地下室布置一柱一桩时，由于柱间距窄，导致挖土机等工程机械无法满足操作空间的需求，不能在柱间距窄的情况下进行挖土及运输作业。

发明内容

本发明的目的是，提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，以解决逆作法施工住宅建筑的地下室结构时布置密集排列的一柱一桩导致柱间距窄的情况下无法通过工程机械进行挖土及运输的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，包括以下步骤：

步骤S1，施工若干由工程桩和支承柱组成的一柱一桩，且在一柱一桩的全局范围内均匀分散地不布置一柱一桩中的部分支承柱进行抽柱施工，以拓宽支承柱的柱间距；

步骤S2，采用逆作法自上至下依次逐层施工地下室的由结构梁和结构板组成的结构梁板，并且在不布置支承柱处的结构梁板的下表面向下预留一定高度的柱头；

步骤S3，对不布置支承柱导致跨度增大的结构梁上设置临时加固结构进行加固处理；

步骤S4，对结构梁板下方的土体通过工程机械在支承柱的柱间距的间隙内进行挖土和运输作业；

步骤S5，当地下室的基础底板施工完成之后，在地下室各层的上下结构梁板之间以及结构梁板与基础底板之间不布置支承柱的位置处通过预留的柱头回筑结构柱；

步骤S6，拆除各层结构梁板的结构梁上的临时加固结构。

进一步地，本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，所述临时加固结构为设置在结构梁下表面和/或侧表面的型钢梁。

进一步地，本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，设置在结构梁下表面的型钢梁包括设置在结构梁的下表面的多段型钢，以及连接相邻两根型钢的钢板箍，所述钢板箍套设在预留的柱头上。

进一步地，本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，所述型钢为H型钢或者工字钢，所述型钢梁还包括加劲板，所述加劲板均匀分布对称焊接在所述H型钢或者工字钢的腹板与上下翼板之间。

进一步地，本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，所述临时加固结构为锚固在结构梁的至少一个侧表面的钢筋混凝土加宽梁。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，通过在一柱一桩全局范围内均匀分散地不布置部分支承柱进行抽柱施工，拓宽了支承柱之间的柱间距的间隙，改变了支承柱的排列密度，以使工程机械能够进行挖土及运输作业，实现了逆作法施工住宅建筑地下室并通过工程机械进行挖土的目的，扩大了逆作法施工地下室的适用范围。

本发明提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，抽柱后，通过在跨度增大的结构梁上设置的临时加固结构提高结构梁的竖向承载力，保障了施工安全。

附图说明

图1是常规逆作法施工住宅建筑地下室布置一柱一桩的平面结构示意图；

图2是常规逆作法施工住宅建筑地下室布置一柱一桩的立面结构示意图；

图3是图2中A部的局部放大图；

图4是本发明实施例的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室布置一柱一桩的平面结构示意图；

图5是本发明实施例的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室布置一柱一桩的立面结构示意图；

图6是本发明实施例中抽柱后对跨度增大的结构梁采用型钢梁作为临时加固结构的立面结构示意图；

图7是图6中A部的局部放大图；

图8是在抽柱节点处回筑结构柱的立面结构示意图；

图9是拆除临时加固结构后住宅建筑地下室结构的立面结构示意图；

图10是型钢梁的立体透视结构示意图；

图11是图10的俯视图；

图12是图10的侧视图；

图13是在抽柱处预留柱头做法的立面结构示意图；

图14是在两根不等宽的结构梁的节点处施工预留柱头的结构示意图；

图15是抽柱后对跨度增大的结构梁采用单侧的钢筋混凝土加宽梁作为临时加固结构的立面结构示意图；

图16是抽柱后对跨度增大的结构梁采用双侧的钢筋混凝土加宽梁作为临时加固结构的立面结构示意图；

图中所示：

110、基坑围护结构，120、一柱一桩，121、工程桩，122、支承柱，130、结构梁板，131、结构梁，132、结构板，140、柱头，141、柱纵筋，142、机械接头，150、临时加固结构，151、型钢，152、钢板箍，153、加劲板，154、钢筋混凝土加宽梁，160、基础底板，170、回筑结构柱，171、接柱纵筋，180、纵筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：根据下面说明，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。

图1至2是常规逆作法施工住宅建筑地下室时布置一柱一桩的过程示意图；请参考图1至图2，由于住宅建筑地下室的一柱一桩120密封排列布置导致柱间距窄，通常为2～3m，致使挖掘机、翻斗车等工程机械没有足够的操作空间进行挖土及运输作业，而采用人工挖土及运输时，不仅工程量大、人力成本高，且严重影响了逆作法施工地下室的效率。因此，常规的逆作法权适用于柱间距较大的商业建筑的地下室通过工程机械进行挖土及运输作业，不适用于住宅建筑的地下室通过工程机械进行挖土及运输作业。

请参考图4至图9，为了克服常规逆作法施工住宅建筑地下室布置一柱一桩导致柱间距窄导致工程机械无法进行挖土及运输的情形，本发明实施例提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，可以包括以下步骤：

步骤S1，请参考图5，施工若干由工程桩121和支承柱122组成的一柱一桩120，在一柱一桩的全局范围内均匀分散地不布置一柱一桩120中的部分支承柱122进行抽柱施工，以拓宽支承柱122的柱间距。其中抽柱施工是指仅施工一柱一桩120中的工程桩121，不在工程桩121上布置支承柱122。即一柱一桩120的全局范围内的工程桩121上部分布置支承柱122，部分不布置支承柱122，也即一些一柱一桩120包括工程桩121和支承柱122，一些一柱一桩120仅包括工程桩121。通过对比图5和图2可知，图5是在图2的基础上抽离了一柱一桩120中的支承柱122的设计方式。当然在施工一柱一桩120之前，需要先施工基坑围护结构110，以保障施工安全。其中支承柱122可以是钢立柱、钢格构柱或钢管混凝土柱等多种形式。

步骤S2，请参考图4至图5，采用逆作法自上至下依次逐层施工地下室的由结构梁131和结构板132组成的结构梁板130，并且在不布置支承柱122处的结构梁板130的下表面向下预留施工一定高度的柱头140。图4至图5中不布置支承柱122之处预留有柱头140。

步骤S3，请参考图6，对不布置支承柱122导致跨度增大的结构梁131上设置临时加固结构150进行加固处理。通过图2至图3与图5至图7的对比可知，不布置支承柱122(即抽柱)之后，由于支承柱122的缺失，同一位置A部的结构梁131的跨度由L1增大至L2，从而导致结构梁131的竖向承载力发生变化，通过临时加固结构150可以提高跨度增大后的结构梁131的竖向承载力，以提高施工安全。其中L1为永久使用阶段跨度，L2为逆作阶段实际跨度。

步骤S4，请参考图6，对结构梁板130下方的土体通过挖掘机、翻斗车等工程机械(未图示)在支承柱122的柱间距的间隙内进行挖土和运输作业；可以根据地下室结构的层数要求，重复执行步骤S2至步骤S4，完成相应层数的结构梁板130的施工。其中部分支承柱122不布置而抽柱施工后，支承柱122之间的柱间距拓宽了，即由小间距变为大间距，能够为工程机械提高足够的作业空间，以进行挖土及运输作业，以通过逆作法对住宅建筑的地下室进行挖土及运输施工。

步骤S5，请参考图8，当地下室的基础底板160施工完成之后，在地下室各层的上下结构梁板130之间以及结构梁板130与基础底板160之间不布置支承柱122的位置处通过预留的柱头140回筑结构柱170。此时回筑的结构柱170及其连接的柱头140和已布置的支承柱122共同作为住宅建筑地下室的永久结构柱。图8示例了三层地下室结构，但不限于此，可以根据需要进行增减变化。回筑结构柱170之后，恢复了结构梁131之间的永久使用阶段的跨度为L1，还原了地下室结构的整体结构受力关系。

步骤S6，请参考图9，拆除各层结构梁板130的结构梁131上的临时加固结构150。拆除临时加固结构150是为了回筑结构柱170之后，不影响地下室的整体结构受力，由回筑的结构柱170及其连接的柱头140和已施工的构格柱作为地下室结构的竖向支撑结构体系。

请参考图5至图6，本发明实施例提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，通过在一柱一桩120全局范围内均匀分散地抽离部分支承柱122进行抽柱施工，抽离部分支承柱即不布置部分支承柱122，拓宽了柱间距的间隙，改变了支承柱的排列密度，以使挖掘机、翻斗车等工程机械能够进行挖土及运输作业，从而扩大了逆作法施工住宅建筑地下室的适用范围。

请参考图2和图6，本发明实施例提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，抽柱后，通过抽柱后的已施工的一柱一桩120和结构梁131上设置的临时加固结构150在住宅建筑地下室逆作施工阶段作为竖向支撑结构体系，以改变传统逆作施工阶段仅使用一柱一桩120作为竖向支撑结构体系的方式。在地下室结构永久使用阶段，本发明实施例是通过已施工的一柱一桩120和抽柱后与柱头140回筑的结构柱170形成的永久性结构柱对地下室结构形成永久性竖向支撑结构体系，改变了传统逆作法施工地下室时，仍然仅通过一柱一桩120作为永久性竖向支撑结构体系的方式。即本发明实施例在住宅建筑地下室的逆作施工阶段和永久使用阶段构建了两套不同的竖向支撑结构体系。

请参考图8，本发明实施例提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，通过在结构梁板130不布置支承柱122的节点处预留柱头140是为了方便回筑结构柱170，能够为回筑的结构柱170进行定位及保障结构柱170与柱头140的可靠性连接形成完整的永久结构柱。请参考图5和图13，预留的柱头140截面与回筑的结构柱170的截面相同，柱头140的下挂混凝土高度不小于500mm，柱纵筋141从柱头140下端穿出少许，并在柱纵筋141的端头设置螺栓套筒等机械接头142，柱纵筋141相互错开，错开竖向间距不小于35d(d为柱纵筋直径)，以便后期柱纵筋141通过机械接头142与接柱纵筋171交错连接。提高柱头140与回筑的结构柱170之间的可靠性连接。

请参考图6，本发明实施例提供一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，在抽柱后，对跨度增大的结构梁131进行加固处理，是为了提高其竖向承载力，保证施工安全，防止结构梁131发生变形。

请参考图6至图8、图10至图12，为了方便对临时加固结构150的拆除施工，本发明实施例提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，所述临时加固结构150为设置在结构梁131下表面和/或侧表面的型钢梁。其中型钢梁可以通过膨胀螺栓、地脚螺栓等螺栓连接设置在结构梁131上。拆除后的型钢梁可以循环周转使用，具有绿色环保的优点。

请参考图6、图10至图12，本发明实施例提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，为了方便对型钢梁的安装及拆除施工，型钢梁可以设置在结构梁131下表面，此时型钢梁包括设置在结构梁131的下表面的多段型钢151，以及连接相邻两根型钢151的钢板箍152，所述钢板箍152套设在预留的柱头140上。为了提高型钢梁的结构强度和增大其结构受力，所述型钢可以为H型钢或者工字钢，所述型钢梁还可以包括加劲板153，所述加劲板153均匀分布对称焊接在所述H型钢或者工字钢的腹板与上下翼板之间。钢板箍152将多段型钢151连接成整体，避免在预留的柱头140处被截断，提高整体强度。其中钢板箍152为四块钢板焊接形成的上下通孔的环状体，套设在预留的柱头140上后，能够露出柱头140的下表面，从而不影响结构柱170的回筑施工。当然，当型钢梁设置在结构梁131的侧表面时，无需钢板箍152连接，可以采用一根通长的型钢，也可以采用多段型钢焊接。

请参考图15至图16，为了实现对跨度增大后的结构梁131进行加固的目的，本发明实施例提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，所述临时加固结构150可以为锚固在结构梁131的至少一个侧表面的钢筋混凝土加宽梁154。在回筑结构柱170之后，为了不影响地下室的整体结构受力，可以凿除拆除钢筋混凝土加宽梁154。为了保证加固强度，可以通过建模计算后，精准确定钢筋混凝土加宽梁154的配筋情况及加宽尺寸等。

请参考图14，本发明实施例提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，当不布置支承柱122节点处遇到两根不等宽的结构梁131时，在两根不等宽的结构梁131的纵筋180弯折交叉分布并预留柱头140。以将两根不等宽的结构梁131形成为一根，提高整体受力强度，避免两根结构梁131相对独立。具体来说，横跨柱头140处的两根不等宽的结构梁131形成了变截面梁，对此类变截面梁的纵筋180可以按≥1:6的方式进行弯折交叉布置，以使变截面梁在预留柱头140的节点处的受力连续性。此种情况特别适用于先后期施工的不同截面的两根不等宽的结构梁131节点处的施工处理。

本发明实施例提供的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，将应用于商业建筑的逆作法施工地下室的方法，通过抽柱设计、在跨度增大的结构梁131上设置临时加固结构150的技术思路，使逆作法适用于住宅建筑地下室的挖土施工及地下室整体施工，从而使逆作法不局限于柱距规整、大柱距的商业建筑的地下室开发。

本发明不限于上述具体实施方式，显然，上述所描述的实施例是本发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域的技术人员可以对本发明进行其他层次的修改和变动。如此，若本发明的这些修改和变动属于本发明权利要求书的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变动在内。

Claims (3)

1.一种逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，施工若干由工程桩和支承柱组成的一柱一桩，且在一柱一桩的全局范围内均匀分散地不布置一柱一桩中的部分支承柱进行抽柱施工，以拓宽支承柱的柱间距；

步骤S2，采用逆作法自上至下依次逐层施工地下室的由结构梁和结构板组成的结构梁板，并且在不布置支承柱处的结构梁板的下表面向下预留一定高度的柱头；

步骤S3，对不布置支承柱导致跨度增大的结构梁上设置临时加固结构进行加固处理；所述临时加固结构为设置在结构梁下表面和/或侧表面的型钢梁；设置在结构梁下表面的型钢梁包括设置在结构梁的下表面的多段型钢，以及连接相邻两根型钢的钢板箍，所述钢板箍套设在预留的柱头上；

步骤S4，对结构梁板下方的土体通过工程机械在支承柱的柱间距的间隙内进行挖土和运输作业；

步骤S5，当地下室的基础底板施工完成之后，在地下室各层的上下结构梁板之间以及结构梁板与基础底板之间不布置支承柱的位置处通过预留的柱头回筑结构柱，将布置的支承柱作为地下室的结构柱；

步骤S6，拆除各层结构梁板的结构梁上的临时加固结构。

2.根据权利要求1所述的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，其特征在于，所述型钢为H型钢或者工字钢，所述型钢梁还包括加劲板，所述加劲板均匀分布对称焊接在所述H型钢或者工字钢的腹板与上下翼板之间。

3.根据权利要求1所述的逆作法抽柱施工住宅建筑地下室的方法，其特征在于，所述临时加固结构为锚固在结构梁的至少一个侧表面的钢筋混凝土加宽梁。