CN209066594U - 逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构，其特征是：连接结构是在结构梁与钢管柱之间以环梁相连接，在钢管柱上焊接抗剪环钢筋、栓钉和补强勾筋，抗剪环钢筋和栓钉位于环梁的包裹段，抗剪环钢筋沿钢管柱的轴向等距设置有多层，栓钉在钢管柱的表面呈阵列式均匀分布；补强勾筋为竖向筋，补强勾筋的上半段处在环梁的顶面以上，并贴焊在钢管柱的表面，补强勾筋的下半段伸入环梁内，并在环梁中呈向上的弯钩。本实用新型既保证环梁与钢管柱之间满足抗剪能力的要求，又能避免设置柱端头等冗杂施工程序。

Description

逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构

技术领域

本实用新型涉及地下结构工程施工领域，尤其涉及一种逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构。

背景技术

大规模的高层建筑地基基础、人防、大型地下商场、地下停车场、地铁站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、基坑规模向大面积和大深度方向发展、环保要求越来越高、工期进度和资源节约等开发条件要求提高。逆作法与传统的深基坑施工方法相比，具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。

基坑逆作法施工中，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。围护墙的水平支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。对于上部结构自重和荷载，常采用钢管混凝土柱作为竖向支撑，充分发挥钢管和混凝土两种材料强度高、抗压能力强的优点。通常梁与钢管柱连接方式有加强环式、钢筋贯通式、环梁式、梁贯通式等几种，但这些连接节点在逆作法基坑施工中运用并不还不完善与成熟。

逆作法施工程序要求竖向支承在基坑开挖前施打完毕，目前竖向支撑均采用钢立柱外包立柱桩的型式。大型工程逆作法基坑施工中，钢管混凝土柱直径通常较大而水平支撑梁的梁宽较小，且竖向荷载由钢管混凝土柱承担，故梁柱节点难以采用梁贯穿式，实际工程中常采用柱贯通式和环梁式节点连接。其它形式的柱贯通式需要大量焊接加强环板，若在打桩前焊接则不利于桩基施打，若在基坑开挖后焊接则不利于钢管柱承载能力，因此也适用于逆作法施工。然而大型建筑竖向荷载较大，常规环梁节点需要在钢管柱表面贴焊抗剪环筋用于传递剪力，并且在环梁下侧设置柱端头提高环梁竖向支撑能力，后期按柱端头尺寸为钢管柱作外层钢混立柱桩，施工程序相对较为冗杂。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构，既保证环梁与钢管混凝土柱之间满足抗剪能力的要求，又能避免设置柱端头等冗杂施工程序，从而化简操作难度。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构的特点是：所述连接结构是在结构梁与钢管柱之间以环梁相连接，其结构形式为：在所述钢管柱上焊接抗剪环钢筋、栓钉和补强勾筋，所述抗剪环钢筋和栓钉位于环梁的包裹段，所述抗剪环钢筋沿钢管柱的轴向等距设置有多层，所述栓钉在所述钢管柱的表面呈阵列式均匀分布；所述补强勾筋为竖向筋，补强勾筋的上半段处在环梁的顶面以上，并贴焊在钢管柱的表面，补强勾筋的下半段伸入环梁内，并在环梁中呈向上的弯钩。

本实用新型逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构的特点也在于：在所述结构梁和环梁之间的钢筋绑扎结构为：结构梁中的结构梁上纵筋靠近环梁的一端向下弯折并锚入在环梁中，结构梁中结构梁下纵筋靠近环梁的一端向上弯折锚入在环梁中。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型在钢管柱的表面设置栓钉，一方面有利于直接提高节点抗剪能力，另一方面使混凝土与钢管柱连接更加紧密，间接提高节点抗剪能力；

2、本实用新型在钢管柱表面设置抗剪环钢筋，能更进一步提高节点的抗剪能力；

3、本实用新型在钢管柱表面贴焊补强勾筋，利用补强勾筋勾住环梁，有效分担了竖向荷载，直接提高了节点抗剪能力；

4、本实用新型针对栓钉、抗剪环钢筋以及补强勾筋在节点段钢管柱表面的焊接，均在逆作法基坑开挖前进行，不影响钢管柱作为竖向支撑的工作过程，使施工更加安全。

附图说明

图1为本实用新型连接结构示意图；

图2为本实用新型连接结构纵剖面示意图；

图3为本实用新型连接结构横断面示意图；

图4为本实用新型中钢管柱表面焊接示意图；

图中标号：1钢管柱；2环梁；3结构梁；4补强勾筋；5环梁上纵筋；6结构梁上纵筋； 7结构梁箍筋；8环梁下纵筋；9栓钉；10结构梁下纵筋；11抗剪环钢筋。

具体实施方式

参见图1、图2、图3和图4，本实施例中逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构是在结构梁3与钢管柱1之间以环梁2相连接，环梁2为钢筋混凝土环梁。

如图2和图4所示，本实施例中是在钢管柱1上焊接抗剪环钢筋11、栓钉9和补强勾筋 4；其中，抗剪环钢筋11和栓钉9位于环梁2的包裹段，抗剪环钢筋11焊接在钢管柱1的外圆周面上，呈环形的抗剪环钢筋11沿钢管柱1的轴向等距设置有多层，图2所示为四层；栓钉9在钢管柱1的表面呈阵列式均匀分布；补强勾筋4为竖向筋，补强勾筋4的上半段处在环梁2的顶面以上，并贴焊在钢管柱1的表面，补强勾筋4的下半段伸入环梁2内，并在环梁2中呈向上的弯钩，利用补强勾筋4勾住环梁以增强节点抗剪能力。

具体实施中，如图2所示，在结构梁3和环梁2之间的钢筋绑扎结构为：结构梁3中的结构梁上纵筋6靠近环梁2的一端向下弯折并锚入在环梁2中，结构梁3中结构梁下纵筋10靠近环梁2的一端向上弯折锚入在环梁2中。

应用实例：

某市繁华地段兴建地下商业街，为了减少对交通阻断时间、缩短建设周期，采取盖挖逆作法施工。基坑外围支护体系采用“两墙合一”的形式，即地下连续墙在基坑施工时作为竖向止水围护结构，基坑完成后作为地下室结构外墙。逆作法施工区域利用结构梁和板作为水平支撑构件，钢管混凝土柱为竖向支撑构件，施工过程：

首先，针对钢管柱1在工厂内完成抗剪环钢筋11、栓钉9和补强勾筋4的焊接，避免在支承过程中因为焊接降低承载力；抗剪环钢筋11、栓钉9和补强勾筋4的布置数量应满足节点抗剪承载力的要求。

当地基开挖达到结构梁设计底标高时，施工结构梁3和环梁2的梁模板；并进行结构梁 3和环梁2的钢筋笼的绑扎；将绑扎好的钢筋笼置于梁模板内，并将补强钢筋4的下半段向上弯起嵌入在环梁2内，随后浇筑混凝土，混凝土达到设计强度后将产生握曳力，使环梁2 与钢管柱1的结合更加紧密，节点抗剪能力得到有效提高。

在逆作法施工结束之后，在钢管混凝土柱外侧包裹钢筋混凝土形成永久框架柱。

本实用新型有效解决了逆作法基坑施工中柱贯通式节点焊接顺序的难题，避免了设置钢筋混凝土柱端头等的复杂工序。

Claims (2)

1.一种逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构，其特征是：连接结构是在结构梁(3)与钢管柱(1)之间以环梁(2)相连接，其结构形式为：在所述钢管柱(1)上焊接抗剪环钢筋(11)、栓钉(9)和补强勾筋(4)，所述抗剪环钢筋(11)和栓钉(9)位于环梁(2)的包裹段，所述抗剪环钢筋(11)沿钢管柱(1)的轴向等距设置有多层，所述栓钉(9)在所述钢管柱(1)的表面呈阵列式均匀分布；所述补强勾筋(4)为竖向筋，补强勾筋(4)的上半段处在环梁(2)的顶面以上，并贴焊在钢管柱(1)的表面，补强勾筋(4)的下半段伸入环梁(2)内，并在环梁(2)中呈向上的弯钩。

2.根据权利要求1所述的逆作法基坑施工中梁与钢管混凝土柱的连接结构，其特征是：在所述结构梁(3)和环梁(2)之间的钢筋绑扎结构为：结构梁(3)中的结构梁上纵筋(6)靠近环梁(2)的一端向下弯折并锚入在环梁(2)中，结构梁(3)中结构梁下纵筋(10)靠近环梁(2)的一端向上弯折锚入在环梁(2)中。