CN101397852B - 一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法 - Google Patents

一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法 Download PDF

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Abstract

一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法，①进行历史建筑的基础托换，完成第一次托换；②对历史建筑的结构进行加固，并使之整体刚度增强；③增建地下室顶板结构的施工；④增建地下室的结构工程桩的压入，完成基础的二次托换；⑤地下一层逆作施工，同时截除历史建筑基础内一次托换的桩；⑥整个增建地下结构的逆作法施工；⑦地下室结构全部完成。本发明的优点是：能实现对历史建筑最大程度和范围的有效保护，不需要对历史建筑进行常规的移动或者搬迁；在对历史建筑进行保留和保护的同时不影响新建地下室的建设，有利于城市开发和建设；能够有效节约工期；节约工程造价；形成了具有极大社会和经济效益的成套施工技术和工法。

Description

一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法
技术领域
本发明是一种应用于建设场地中对原建筑增建多层地下室的施工方法，尤其是指要保留和保护的历史建筑需要增建多层地下室的施工方法。本发明是常规逆作施工方法在新的建设条件下的新发展
背景技术
逆作法是近年来发展起来的广泛应用于高层建筑深基础施工中的一种新兴的施工工艺。逆作法是采用地下连续墙或排桩等作为基坑的支护体系，地下连续墙也可作为地下结构的外墙，采用地下结构的各层楼板结构作为支护体系的支撑，使地下结构从上至下的一种反向施工方法。由于采用地下连续墙或排桩作为基坑的支护体系同时也可作为地下结构外墙，采用地下结构的各层楼板作为支护体系的支撑，施工时是在地下自上而下进行，工作环境和施工条件与常规施工方法有着很大的区别，首层楼板往往既作为首道支撑，又作为施工场地布置车行道路，材料堆场等，同时设置材料和土方垂直运输的出土口。由于对周边环境影响小，占用施工场地少，逆作法常常运用于复杂环境下、闹市中心或对周边环境影响有严格要求的多层地下室的施工。而如今，随着城市建设的日益发展，对施工的要求越来越高，在某些情况下，施工场地中有需要保留和保护的历史建筑，在不搬迁历史建筑的前提下又需要在该场地增建多层地下室，既能保留历史建筑，又能增建地下结构，而现有的常规逆作法不能满足这一特殊的施工要求。
发明内容
本发明的目的是，提供一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法，解决在现有施工场地中保留和保护原历史建筑，又在不搬迁历史建筑的前提下在该场地增建多层地下室的技术问题
本发明的目的是这样实现的：①进行原有历史建筑的基础托换，完成第一次托换；②对原历史建筑的结构进行加固，并使之整体刚度增强；③增建地下室顶板结构的施工；④增建地下室的结构工程桩的压入，完成基础的二次托换；⑤地下一层逆作施工，同时截除历史建筑基础内一次托换的桩；⑥整个增建地下结构的逆作法施工；⑦地下室结构全部完成。
本发明一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法具有以下优点：①能实现对历史建筑最大程度和范围的有效保护，不需要对历史建筑进行常规的移动或者搬迁。②在对历史建筑进行保留和保护的同时不影响新建地下室的建设，有利于城市开发和建设。③能够有效节约工期。④节约工程造价。⑤形成了具有极大社会和经济效益的成套施工技术和工法。通过与常规逆作法比较，通过对历史建筑的一次基础托换和结构的加固与连接成功解决了历史建筑的保留和保护问题，通过对增建地下室桩的二次托换成功解决了在历史建筑下增建地下室的施工技术难题，对整个工程来说既保护了历史建筑，又节约了工期和造价，其中的社会和经济效益是无法估量的。
附图说明
1历史建筑墙、2混凝土圈梁夹紧、3穿墙预应力螺栓、4槽钢、5埋件焊接、6浇筑混凝土、7钢筋混凝土板、8静压钢管桩、9压桩孔、10木桩、11型钢、12斜向剪刀撑、13地下室顶板、14静压钢管桩、15地下一层楼板、16地下二层楼板、17地下室底板、18混凝土灌注桩(历史建筑外的工程桩)、19历史建筑内的静压钢管工程桩、20地下连续墙、21一次托换钢管桩、22钢格构桩(历史建筑外的工程桩)
附图1是本发明历史建筑原基础的托换平面示意图。
附图2是图3的节点局部放大图。
附图3是图1的A-A剖面图。
附图4是图1的B-B剖面图。
附图5是历史建筑底层结构的加固平面示意图。
附图6是历史建筑底层结构加固C-C剖面示意图。
附图7为增建多层地下室地下一层基础托换平面示意图。
附图8为开挖地下室并浇注地下室楼板示意图。
附图9为压入静压钢管桩完成桩的二次托换示意图。
附图10为开挖施工地下一层浇注地下一层楼板示意图。
附图11为浇注地下二层楼板示意图。
附图12为浇注地下三层楼板示意图。
具体实施方式
本发明一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法具体施工流程为：
(1)在历史建筑墙1下条形基础埋深上方，室外地坪以下的深度内进行开挖，在墙根两侧用混凝土圈梁夹紧2加固，用穿墙预应力螺栓3固定。为防止墙体沿墙趾转动，在加固混凝土圈梁上方若干处用一根穿墙固定的槽钢4与两侧夹紧的加固混凝土圈梁上部埋件焊接5固定，并浇筑混凝土6，形成一个较为刚性的墙趾和支点。并以此结点为支点，根据历史建筑的受力分布情况，在若干轴线相交部分在历史建筑墙下开挖和浇筑整块钢筋混凝土板7，该板为压入静压钢管桩8所用，在新浇混凝土板上留置压桩孔9，压入静压钢管桩8，完成原有历史建筑的基础托换，也就是第一次托换，这部分压入的静压钢管桩即是一次托换钢管桩21，这样历史建筑的上部荷载就由原条基和木桩承担转为有新增混凝土底板和静压钢管桩8承担，原条基和木桩10可以在开挖施工过程中可以凿除。见附图1～4。
(2)为了防止在增建地下室过程中对原有历史建筑产生破坏，应对原历史建筑进行结构加固，使之形成整体，增加其整体刚度。具体加固方法为在原历史建筑结构内梁下、柱边、墙两侧用型钢11加固，并使之连成框架，在必要处用斜向剪刀撑12加固，具体加固方案根据历史建筑的结构型式、加固要求等根据具体计算而确定。这样原结构通过这些槽钢框架增加了整体刚度，形成了一个整体，能够确保在后续施工过程中的充分稳定。见附图5～6。
(3)在历史建筑外新增地下室部分按照常规逆作施工方法进行地下连续墙20围护及混凝土灌注桩(历史建筑外的工程桩)18和钢格构柱22的逆作“一柱一桩”的施工。附图7。
(4)对整个增建地下室进行开挖，浇注地下室顶板13。在历史建筑下在压桩混凝土板下方浇筑整个地下室顶板，该顶板与历史建筑外的地下室顶板连成整体。见附图8。
(5)在历史建筑内的地下室顶板的工程桩位置留设桩孔，待顶板达到一定强度后压入静压钢管桩14作为工程桩，也即是历史建筑内的静压钢管工程桩19，这样即完成了桩的二次托换，整个上部荷载转换为由工程桩承担。见附图9。
(6)按常规逆作施工方法向下开挖施工地下一层，浇注地下一层楼板15，凿除原历史建筑下一次托换桩。见附图10。
(7)根据实际使用需要，按常规逆作施工方法向下开挖，施工地下二层，浇注地下二层楼板16，凿除原历史建筑下二次托换桩。见附图11。
(8)根据实际使用需要，按常规逆作施工方法向下开挖，施工地下三层，浇注地下室底板17，整个地下室结构全部施工完成。见附图12。

Claims (2)

1.一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法，其特征在于，
①进行历史建筑的基础托换，完成第一次托换；②对历史建筑的结构进行加固，并使之整体刚度增强；③增建地下室顶板结构的施工；④增建地下室的结构工程桩的压入，完成基础的二次托换；⑤地下一层逆作施工，同时截除历史建筑基础内一次托换的桩；⑥整个增建地下结构的逆作法施工；⑦地下室结构全部完成；
具体如下：
(1)在历史建筑墙(1)下条形基础埋深上方，室外地坪以下的深度内进行开挖，在墙根两侧用混凝土圈梁夹紧(2)加固，用穿墙预应力螺栓(3)固定；在加固混凝土圈梁上方若干处用穿墙固定的槽钢(4)与两侧夹紧的加固混凝土圈梁上部埋件焊接(5)固定，并浇筑混凝土(6)，形成一个刚性的墙趾和支点；并以此结点为支点，根据建筑的受力分布情况，在若干轴线相交部分在历史建筑墙下开挖和浇筑整块钢筋混凝土板(7)，该板为压入静压钢管桩(8)所用，在新浇混凝土板上留置压桩孔(9)，压入静压钢管桩(8)，完成历史建筑的基础托换，也就是第一次托换，原条基和木桩(10)可以在开挖施工过程中可以凿除；
(2)在历史建筑结构内梁下、柱边、墙两侧用型钢(11)加固，并使之连成框架，并用斜向剪刀撑(12)加固，具体加固方案根据历史建筑的结构型式、加固要求等根据具体计算而确定；
(3)在历史建筑外新增地下室部分进行围护及工程桩施工；
(4)对整个增建地下室进行开挖，浇注地下室顶板(13)；在历史建筑下在压桩混凝土板下方浇筑整个地下室顶板，该顶板与历史建筑外的地下室顶板连成整体；
(5)在历史建筑内的地下室顶板的工程桩位置留设桩孔，待顶板达到强度后压入静压钢管桩(14)作为工程桩，这样即完成了桩的二次托换，整个上部荷载转换为由工程桩承担。
(6)按常规逆作施工方法向下开挖施工地下一层，浇注地下一层楼板(15)，凿除历史建筑下一次托换桩。
(7)按常规逆作施工方法向下开挖，施工地下二层，浇注地下二层楼板(16)，凿除历史建筑下二次托换桩。
2.按照权利要求1所述的一种对历史建筑增建多层地下室的施工方法，其特征在于(8)按常规逆作施工方法向下开挖，施工地下三层，浇注地下室底板(17)。
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