CN111058476A - 逆作法中地下结构的降梁施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种逆作法中地下结构的降梁施工方法，包括如下步骤：先施工地下导槽和地下连续墙，然后施工立柱桩，安装吊机架及吊机，将每一层均为整体结构的预制梁叠合放置，通过吊机固定；然后依次逐层降梁，完成所有预制梁的施工，再由下而上依次施工大底板、各层楼层板。采用该施工方法，在施工中采光、空气流通均不受影响，而且降低了施工难度，提高了施工效率；同时，将逆作降梁法施工技术与预制装配式施工技术相结合，施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质量。

Description

逆作法中地下结构的降梁施工方法
技术领域
本发明涉及一种逆作法中地下结构的降梁施工方法，属于建筑施工技术领 域。
背景技术
现有的逆作法施工技术，地下结构可采用逐层现浇施工或采用整层楼板预 制的预制降板施工方式，这两种方式均需要自上而下施工每层楼板结构，因而 存在如下问题：
1、逆作法施工时，下部结构施工采用自上而下的顺序逐层浇筑梁板结构， 每层施工时仅有狭小取土口与地面联通，施工场地较为封闭狭小；
2、采用现浇结构施工时，在较封闭空间内将会面临模板支架搭设不便， 模板支设困难等难题，施工难度较大，施工质量不易保障，也大量耗费钢材、 木材等，造成资源浪费；同时，空间相对封闭导致空气流通不畅、采光不足， 威胁施工人员安全；并且，现浇结构的养护占用了大量工期，降低施工效率；
3、采用预制降板施工体系时，每层楼板、梁整体预制，其体积巨大、重 量巨大，对于所需运输、起吊及辅助降板施工设备要求较高，同时整体降板吊 装对于施工精度要求极高，加大了施工难度。
总之，现有的逆作法地下结构施工体系，需在狭窄的施工空间中进行施工， 空气循环不利、采光不足，施工空间环境恶劣，同时无法兼顾施工难度与施工 效率，需发明一种新型的施工方法解决上述问题。
发明内容
本发明提供的一种逆作法中地下结构的降梁施工方法，每层的水平梁采用 预制并形成整体结构，先依次降梁，完成预制梁的施工后，再由下而上逐层施 工楼层板，施工中采光、空气流通均不受影响，而且降低了施工难度，提高了 施工效率。
为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
一种逆作法中地下结构的降梁施工方法，地下结构共N层，该施工方法 包括：
S1.在地面以下开挖导槽，在所述导槽内放置预制的地下连续墙，形成施 工区域的围护结构；每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有若干凹槽，在 地下结构施工区域内打入多根立柱桩；
S2.在立柱桩上安放吊机架，在吊机架上设置若干吊机，每两个吊机为一 组，吊机的位置与地下结构预制梁的位置相对应；
S3.在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下一层底部标高处，在地下 一层的凹槽内安装临时支撑牛腿，将N个叠合放置的预制梁通过吊机搁置于 所述临时支撑牛腿上，N个叠合放置的所述预制梁由上至下依次为第一层预制 梁、第二层预制梁、…、第N层预制梁，且所述第一层预制梁位于设计标高 处，所述第一层预制梁与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土 连接，完成地下结构地下一层顶部预制梁的施工；
S4.在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下二层标高，在地下二层的 凹槽内安装临时支撑牛腿，将剩余的N-1个叠合放置的预制梁通过吊机下降 并搁置于临时支撑牛腿上，拆除第一层预制梁下方的临时支撑牛腿，所述第二 层预制梁与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地 下结构地下二层顶部预制梁的施工；
S5.重复步骤S4完成地下结构地下三至五层顶部预制梁的施工，然后拆除 吊机和吊机架；
S6.浇筑地下结构的大底板，并由下而上依次施工地下结构各层的楼层板。
进一步，地下结构第i层顶部预制梁下方的临时支撑牛腿的顶部标高为 HLi，其中，
HLi＝HYi-B·(N+1-i)；其中，i＝1，2，…，N；
HYi，为第i层预制梁顶部的标高；
B为预制梁的高度。
进一步，所述预制梁包括若干环梁，所述环梁与立柱桩相对应，环梁分别 套在对应的立柱桩上，通过后浇段与立柱桩固定连接；每个环梁上分别连接有 若干水平横梁，相邻的环梁通过水平横梁连接，预制梁***的水平横梁通过后 浇段与地下连续墙固定连接。
进一步，环梁内侧沿径向设有插筋，立柱桩与环梁的连接节点处设置有抗 剪栓钉，环梁与立柱桩之间通过超高性能混凝土浇筑。
进一步，所述水平横梁上两侧设置有水平方向的锚固钢筋，用于与楼层板 连接。
进一步，所述立柱桩为9个，呈3排3列规则排布，每个预制梁包括9 个环梁和24根水平横梁，每个环梁均连接有4个水平横梁，***的12个水平 横梁与地下连续墙固定连接。
进一步，每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有相对应的N-1个凹 槽，地下一层至地下N-1层的预制梁与地下连续墙的连接节点下方各设置一 个凹槽。
进一步，吊机架包括竖向支杆和横向支杆，每个立柱桩上设置一个竖向支 杆，横向支杆水平设置且两端分别固定在竖向支杆上。
进一步，所述吊机为电动葫芦。
进一步，在施工地下结构各层的楼层板时，同步施工建筑物的上部结构。
本发明提供的逆作法中地下结构的降梁施工方法，首先，一次性预制地下 结构的所有层的预制梁，每一层的预制梁包括连为一体的若干环梁和水平横 梁，所有的预制梁均由吊机叠放在一起；当施工至地下结构的某一层顶部预制 梁时，将预制梁下放，使预制梁搁置在临时支撑牛腿上，直接将最上层的预制 梁与立柱桩、地下连接墙进行浇筑固定即可；待下一层地下土体开挖完成后， 对剩余的预制梁进行降梁操作，从而依次完成所有地下结构的预制梁施工。相 比原有逐层现浇的逆作法而言，本发明采用地下结构的各层预制梁整体预制、 整体吊装、依次降梁的施工方法，节省了现浇结构养护时间，大幅提高了施工效率，同时，由于省去了模板支设的工作，避免了安全隐患，并节省了大量钢 材、木材等资源；而且，先采用降梁法将预制梁全部施工完毕，再右下至上依 次施工各层楼层板，具有较好的采光及空气流通环境，还降低了施工难度，有 效平衡了施工难度和施工效率；因此，本发明通过将逆作降梁法施工技术及预 制装配式施工技术相结合，施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质 量，从而形成一套能够方便、快速、安全且高质量地进行逆作法施工的工业化 建筑施工体系。
附图说明
图1为导槽和地下连续墙施工示意图；
图2为立柱桩施工示意图；
图3为吊机架安装及地下一层顶部预制梁施工示意图；
图4为预制梁、立柱桩、地下连续墙的俯视图；
图5为预制梁与立柱桩的连接节点的局部放大图；
图6-图9分别为地下二层至地下五层顶部预制梁施工示意图；
图10为地下结构的楼层板施工及地上结构同步施工示意图。
图中标号如下：
10-地下连续墙；11-第一凹槽；12-第二凹槽；13-第三凹槽；14-第四凹 槽；15-临时支撑牛腿；
20-立柱桩；21-抗剪栓钉；
30-吊机架；31-横向支杆；32-竖向支杆；33-吊机；
40-预制梁；41-环梁；42-水平横梁；43-插筋；44-锚固钢筋；
50-大底板；51-楼层板；
60-上部结构。
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逆作法中地下结构的降 梁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。
结合图1至图10所示，对本实施例提供的一种逆作法中地下结构的降梁 施工方法作进一步介绍。其中，地下结构共5层，由上至下分别标记为地下一 层，地下二层，…，地下五层。该施工方法包括：
S1.如图1和图2所示，在地面以下开挖导槽，在所述导槽内放置预制的 地下连续墙10，形成施工区域的围护结构；每个所述地下连续墙10内侧沿其 高度方向设有若干凹槽，在所述地下结构施工区域内打入多根立柱桩20。作 为举例，地下一层至地下4层的预制梁40与地下连续墙10的连接节点下方各 设置一个凹槽，由上至下依次为第一凹槽11、第二凹槽12、第三凹槽13、第 四凹槽14，也就是第五层的预制梁40与地下连续墙10的连接节点下方不设 置凹槽。如图4所示，本实施例中，地下连续墙10为矩形结构，在施工区域 内共打入三排三列共9个立柱桩20。
S2.如图3所示，在立柱桩20上安放吊机架30，在吊机架30上设置若干 吊机33，每两个吊机33为一组，吊机33的位置与地下结构预制梁40的位置 相对应。吊机架30包括竖向支杆32和横向支杆31，每个立柱桩20上设置一 个竖向支杆32，地上连续墙上也相应设置有竖向支杆32，横向支杆31水平 设置且两端分别固定在竖向支杆32上。作为举例，吊机33可以为电动葫芦 或手动葫芦，用于吊装地下结构的预制梁40。结合图4所示，在9个立柱桩 上各设置一个竖向支杆32，在地下连续墙10的每一边上对应设置有3个竖向 支杆32，共设置21个竖向支杆，横向支杆31将所有的竖向支杆连接成一个 整体，每一个竖向支杆31上均设置2个吊机。
S3.如图3所示，在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下一层标高， 在每个所述地下连续墙10的第一凹槽11上安装临时支撑牛腿15，将5个叠 合放置的预制梁40通过吊机33搁置于所述临时支撑牛腿15上，5个叠合放 置的所述预制梁40由上至下依次为第一层预制梁40、第二层预制梁40、…、 第五层预制梁40，结合图4所示，每个预制梁40均包括9个环梁41和24根 水平横梁42，每个环梁41上分别连接有4个水平横梁42，相邻的环梁41之 间设置一个水平横梁42，***的环梁41通过向外延伸的水平横梁42与地下 连续墙10固定连接，环梁41分别套在对应的立柱桩20上，所述第一层预制 梁40与地下连续墙10、立柱桩20之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完 成地下结构地下一层顶部预制梁40的施工。其中，后浇筑混凝土采用超高性 能混凝土(简称UHPC)浇筑，具有强度高、强度上升快、粘结性强等优点。
S4.如图6所示，在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下二层标高， 在每个所述地下连续墙10的第二凹槽12上安装临时支撑牛腿15，将剩余的4 个叠合放置的预制梁40通过吊机33下降并搁置于地下二层的临时支撑牛腿 15上，拆除第一凹槽11处的临时支撑牛腿15，所述第二层预制梁40与地下 连续墙10、立柱桩20之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地 下二层顶部预制梁40的施工。
S5.如图7至图9所示，重复步骤S4完成地下结构地下三至五层顶部预制 梁40的施工，然后拆除吊机33和吊机架30。
S6.如图10所示，浇筑地下结构的大底板50，并由下而上依次施工地下结 构各层的楼层板51。在施工地下结构各层的楼层板51时，可同步施工建筑物 的上部结构60。
本发明提供的逆作法中地下结构的降梁施工方法，首先，一次性预制地下 结构的所有层的预制梁40，每一层的预制梁40包括连为一体的若干环梁41 和水平横梁42，所有的预制梁40均由吊机33叠放在一起；当施工至地下结 构的某一层顶部预制梁40时，将预制梁40下放，使预制梁40搁置在临时支 撑牛腿15上，直接将最上层的预制梁40与立柱桩20、地下连接墙进行浇筑 固定即可；待下一层地下土体开挖完成后，对剩余的预制梁40进行降梁操作， 从而依次完成所有地下结构的预制梁40施工。相比原有逐层现浇的逆作法而 言，本发明采用地下结构的各层预制梁40整体预制、整体吊装、依次降梁的 施工方法，节省了现浇结构养护时间，大幅提高了施工效率，同时，由于省去 了模板支设的工作，避免了安全隐患，并节省了大量钢材、木材等资源；而且， 先采用降梁法将预制梁全部施工完毕，再右下至上依次施工各层楼层板，具有 较好的采光及空气流通环境，还降低了施工难度，有效平衡了施工难度和施工 效率；因此，本发明通过将逆作降梁法施工技术及预制装配式施工技术相结合， 施工简便且更加高效、稳定、安全，保障了施工质量，从而形成一套能够方便、快速、安全且高质量地进行逆作法施工的工业化建筑施工体系。
进一步，位于地下结构第i层的临时支撑牛腿15的顶部标高为HLi，其中， HLi＝HYi-B·(N+1-i)；其中，i＝1，2，…，N；HYi，为第i层预制梁40顶部 的标高；B为预制梁40的高度。也就是说第一层预制梁40顶部的标高与临时 支撑牛腿15的顶部标高之间的距离等于5个预制梁40的高度，此时正好使 第一层预制梁40位于设计标高处，同理，其它各层的临时支撑牛腿15上搁 置的多个预制梁40，最上层的预制梁40始终位于该层的设计标高处，可以实现预制梁40的快速安装，提高施工效率。当然，若凹槽的数量为N-1个时， 取值i＝1，2，…，N-1。
进一步，结合图4和图5所示，环梁41内侧沿径向设有插筋43，立柱桩 20与环梁41的连接节点处设置有抗剪栓钉21，环梁41与立柱桩20之间通过 超高性能混凝土浇筑。更进一步，所述水平横梁42上两侧设置有水平方向的 锚固钢筋44，用于与楼层板51连接，此时楼层板51可为预制结构，提高施 工效率，仅将楼层板与水平横梁42的连接处设置后浇筑混凝土。通过设置插 筋43和抗剪栓钉21可以提高环梁41与立柱桩20之间的连接效果。通过在水 平横梁42上设置锚固钢筋44，可以提高楼层板51与水平横梁42的连接效果， 加快施工速度，当然楼层板51还可以铺设在水平横梁42的上方。
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)

1.一种逆作法中地下结构的降梁施工方法，其特征在于，地下结构共N层，该施工方法包括：
S1.在地面以下开挖导槽，在所述导槽内放置预制的地下连续墙，形成施工区域的围护结构；每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有若干凹槽，在地下结构施工区域内打入多根立柱桩；
S2.在立柱桩上安放吊机架，在吊机架上设置若干吊机，每两个吊机为一组，吊机的位置与地下结构预制梁的位置相对应；
S3.在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下一层底部标高处，在地下一层的凹槽内安装临时支撑牛腿，将N个叠合放置的预制梁通过吊机搁置于所述临时支撑牛腿上，N个叠合放置的所述预制梁由上至下依次为第一层预制梁、第二层预制梁、…、第N层预制梁，且所述第一层预制梁位于设计标高处，所述第一层预制梁与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下一层顶部预制梁的施工；
S4.在所述地下结构施工区域内开挖土层至地下二层标高，在地下二层的凹槽内安装临时支撑牛腿，将剩余的N-1个叠合放置的预制梁通过吊机下降并搁置于临时支撑牛腿上，拆除第一层预制梁下方的临时支撑牛腿，所述第二层预制梁与地下连续墙、立柱桩之间的连接节点采用后浇混凝土连接，完成地下结构地下二层顶部预制梁的施工；
S5.重复步骤S4完成地下结构地下三至五层顶部预制梁的施工，然后拆除吊机和吊机架；
S6.浇筑地下结构的大底板，并由下而上依次施工地下结构各层的楼层板。
2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，地下结构第i层顶部预制梁下方的临时支撑牛腿的顶部标高为HLi，其中，
HLi＝HYi-B·(N+1-i)；其中，i＝1，2，…，N；
HYi，为第i层预制梁顶部的标高；
B为预制梁的高度。
3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，
所述预制梁包括若干环梁，所述环梁与立柱桩相对应，环梁分别套在对应的立柱桩上，通过后浇段与立柱桩固定连接；每个环梁上分别连接有若干水平横梁，相邻的环梁通过水平横梁连接，预制梁***的水平横梁通过后浇段与地下连续墙固定连接。
4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，
环梁内侧沿径向设有插筋，立柱桩与环梁的连接节点处设置有抗剪栓钉，环梁与立柱桩之间通过超高性能混凝土浇筑。
5.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，
所述水平横梁上两侧设置有水平方向的锚固钢筋，用于与楼层板连接。
6.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，
所述立柱桩为9个，呈3排3列规则排布，每个预制梁包括9个环梁和24根水平横梁，每个环梁均连接有4个水平横梁，***的12个水平横梁与地下连续墙固定连接。
7.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，
每个所述地下连续墙内侧沿其高度方向设有相对应的N-1个凹槽，地下一层至地下N-1层的预制梁与地下连续墙的连接节点下方各设置一个凹槽。
8.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，
吊机架包括竖向支杆和横向支杆，每个立柱桩上设置一个竖向支杆，横向支杆水平设置且两端分别固定在竖向支杆上。
9.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述吊机为电动葫芦。
10.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在施工地下结构各层的楼层板时，同步施工建筑物的上部结构。
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