一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，旨在提供一種不僅可以保證開挖過程中建筑物原地下室結(jié)構(gòu)的安全；而且可以有效解決目前增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱在托換過程中以及后期使用過程中會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮差異變形的問題的豎向支承方法。既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法依次包括以下步驟：第一步：在建筑物的原圍護(hù)樁外圍設(shè)置一圈新建圍護(hù)樁；第二步：建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及靜壓鋼管樁施工；第三步：在新建圍護(hù)樁內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，從而在建筑物的原地下室下方形成增層地下室；第四步：施工增層地下室承臺(tái)和增層地下室底板；第五步：增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工。
【專利說明】
一種既有高層建筑地下逆作増層的豎向支承方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及既有高層建筑地下逆作增層領(lǐng)域，具體涉及一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市土地資源和空間發(fā)展的矛盾和問題日益突出，地下空間的利用不斷立體化，城市建設(shè)呈現(xiàn)出地上一地下表層一深度地下的發(fā)展趨勢。合理開發(fā)和利用城市既有建筑地下室以下空間，是當(dāng)前解決城市土地資源和空間發(fā)展矛盾的有效途徑之一。既有高層建筑地下逆作增層施工中，在開挖土方的過程中需要對(duì)建筑物的原地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，在開挖土方至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高并施工新的基礎(chǔ)承臺(tái)和底板后，需要進(jìn)行地下增層結(jié)構(gòu)托換體系施工。而在豎向支承體系托換中，由于工程粧不在結(jié)構(gòu)柱軸線位置，需要將由工程粧承擔(dān)的全部荷重轉(zhuǎn)移至新增地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱上。另外，由于新增地下室凈高的要求，需要將原地下室承臺(tái)切除部分，使原地下室承臺(tái)的底面與保留的原基礎(chǔ)梁底齊平。
[0003]目前增層地下室的豎向支承體系托換中，一般采用在增層地下室的底板與原建筑物結(jié)構(gòu)柱之間澆筑混凝土柱，形成增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱;然后將增層地下室內(nèi)的工程粧切除，將由工程粧承擔(dān)的荷重轉(zhuǎn)移至后增結(jié)構(gòu)柱上。目前增層地下室的豎向支承體系托換中，增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱在全樓重力荷載作用下將產(chǎn)生一定的壓縮差異變形，這將導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)(包括原地下結(jié)構(gòu))產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響。另一方面，在長期使用過程中柱混凝土本身的收縮徐變效應(yīng)也將進(jìn)一步增大其壓縮變形，進(jìn)一步增大這種不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)在存在的不足，提供一種不僅可以保證開挖過程中建筑物的原地下室結(jié)構(gòu)的安全;而且可以有效解決目前增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱在托換過程中以及后期使用過程中會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮差異變形，導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響的問題的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，包括建筑物的豎向結(jié)構(gòu)柱、原地下室承臺(tái)及位于原地下室承臺(tái)下方的工程粧，依次包括以下步驟:
第一步:在建筑物的原圍護(hù)粧外圍設(shè)置一圈新建圍護(hù)粧；
第二步:建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及靜壓鋼管粧施工；
建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工包括以下步驟:
Al:在新建圍護(hù)粧內(nèi)由地表往下開挖至設(shè)定深度Hl，且設(shè)定深度Hl小于原地下室一層的層高;接著，在原地下室一層頂板邊緣與新建圍護(hù)粧之間布置第一水平內(nèi)支撐；
B1:包括X個(gè)循環(huán)開挖支護(hù)施工過程，所述X的取值與建筑物的原地下室的層數(shù)相同；循環(huán)開挖支護(hù)施工過程包括以下步驟:
BI 1:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至最近的一個(gè)原地下室底板；
B12:在Bll步驟中的原地下室底板與新建圍護(hù)粧之間布置第二水平內(nèi)支撐；
靜壓鋼管粧施工包括以下步驟:
A2:在最下層的原地下室底板上開鑿貫穿原地下室底板的上下表面的過粧通孔；
B2:將鋼管由過粧通孔往下壓入原地下室底板下方的土層內(nèi)，從而在最下層的原地下室底板下方的土層內(nèi)形成靜壓鋼管粧；
C2:在最下層的原地下室底板上表面澆筑混泥土，灌封過粧通孔并在原地下室底板上表面形成反向柱帽，從而使靜壓鋼管粧與工程粧一同構(gòu)成承擔(dān)上部建筑物荷載的豎向支撐；
第三步:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，從而在建筑物的原地下室下方形成增層地下室；
第四步:施工增層地下室承臺(tái)和增層地下室底板，并在豎向結(jié)構(gòu)柱下方的增層地下室底板的上表面預(yù)埋焊接支撐底板；
第五步:增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工;后增結(jié)構(gòu)柱包括設(shè)置在增層地下室內(nèi)的鋼筋混凝土柱及位于鋼筋混凝土柱內(nèi)的柱內(nèi)型鋼柱，
增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工工藝依次包括以下步驟:
A3:將柱內(nèi)型鋼柱置于焊接支撐底板與豎向結(jié)構(gòu)柱之間，所述柱內(nèi)型鋼柱的下部設(shè)有型鋼柱下支撐板；
B3:在型鋼柱下支撐板與焊接支撐底板之間放置頂緊裝置;接著，通過頂緊裝置將柱內(nèi)型鋼柱頂起，使柱內(nèi)型鋼柱的上端頂緊在豎向結(jié)構(gòu)柱上;再接著，頂緊裝置繼續(xù)向上加載使柱內(nèi)型鋼柱承擔(dān)建筑物的部分重力荷載；
C3:將柱內(nèi)型鋼柱的下端與焊接支撐底板焊接相連；
D3:頂緊裝置卸載，然后將頂緊裝置取出；
E3:進(jìn)行鋼筋混凝土柱的澆筑。
[0006]本方案建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工過程可以保證開挖過程中建筑物的原地下室結(jié)構(gòu)的安全;而通過增設(shè)靜壓鋼管粧可以與工程粧一同構(gòu)成承擔(dān)建筑物上部荷載的豎向支撐，這樣在第三步中往下開挖土方形成增層地下室的過程中可以有效支撐建筑物上部荷載。
[0007]更重要的是;本方案的后增結(jié)構(gòu)柱首先通過頂緊裝置及柱內(nèi)型鋼柱預(yù)先轉(zhuǎn)移需要拆除的工程粧承擔(dān)的大部分重力荷載;然后在柱內(nèi)型鋼柱的下端與焊接支撐底板焊接相連后再將頂緊裝置卸載取出；從而達(dá)到預(yù)先將工程粧承擔(dān)的大部分重力荷載轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上的目的。由于在增層地下室內(nèi)的工程粧切除之前，工程粧所承擔(dān)的大部分重力荷載已經(jīng)預(yù)先轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上；因而可以消除增層地下室內(nèi)的工程粧切除后(即增層地下室的豎向支承體系托換中)，在全樓重力荷載作用下后增結(jié)構(gòu)柱產(chǎn)生壓縮變形的問題;從而有效解決目前增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱在托換過程中會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮差異變形，導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響的問題。
[0008]另一方面，利用型鋼柱無后期徐變的特點(diǎn)；從而有效解后期使用過程中后增結(jié)構(gòu)柱產(chǎn)生壓縮變形的問題，以達(dá)到有效控制地下室后增結(jié)構(gòu)柱豎向變形，確保地下增層結(jié)構(gòu)的安全。
[0009]作為優(yōu)選，靜壓鋼管粧上方設(shè)有鋼頂梁及連接靜壓鋼管粧的上端與鋼頂梁的連接柱，所述鋼頂梁位于最下層的原地下室底板的上方，且鋼頂梁上設(shè)有豎直通孔，所述連接柱穿過過粧通孔；
所述B2步驟與C2步驟之間還包括如下步驟:
B21:在最下層的原地下室底板上植入螺栓式錨桿，且該螺栓式錨桿穿過豎直通孔，螺栓式錨桿上并位于鋼頂梁上方設(shè)有鋼頂梁鎖緊螺母；
B22:在螺栓式錨桿上搭建臨時(shí)反力架，該臨時(shí)反力架包括位于鋼頂梁上方的支撐橫梁及連接支撐橫梁與螺栓式錨桿的連接豎梁；
B23:在鋼頂梁與支撐橫梁之間放置千斤頂，通過千斤頂加載給靜壓鋼管粧施加預(yù)壓力;然后，通過鋼頂梁鎖緊螺母將鋼頂梁鎖緊在螺栓式錨桿上；
B24:千斤頂卸載、取出，然后將臨時(shí)反力架由螺栓式錨桿上拆除；
所述螺栓式錨桿及鋼頂梁位于C2步驟中的反向柱帽內(nèi)。
[0010]對(duì)于普通的靜壓鋼管粧來說，在往下開挖土方形成增層地下室的過程中，需要在工程粧發(fā)生一定量變形后，靜壓鋼管粧才會(huì)與工程粧一同承擔(dān)上部建筑物的荷載;但這一來就容易導(dǎo)致在地下增層施工過程中工程粧發(fā)生一定量變形，進(jìn)而導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)(包括原地下結(jié)構(gòu))產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響。
[0011]為了改善這一問題，本方案在澆筑反向柱帽前，通過螺栓式錨桿、鋼頂梁、臨時(shí)反力架及千斤頂在靜壓鋼管粧上施加一定的預(yù)壓力，并通過鋼頂梁鎖緊螺母將鋼頂梁鎖緊在螺栓式錨桿上，從而將預(yù)壓力保留在靜壓鋼管粧上;這樣在開挖土方前，工程粧上的一部分重力荷載已經(jīng)預(yù)先轉(zhuǎn)移到靜壓鋼管粧上，即在開挖土方前靜壓鋼管粧就已經(jīng)與工程粧一同承擔(dān)上部建筑物的荷載；因而可以有效改善“在往下開挖土方形成增層地下室的過程中，容易導(dǎo)致工程粧發(fā)生一定量變形，進(jìn)而導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)(包括原地下結(jié)構(gòu))產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響的問題”。
[0012]作為優(yōu)選，最下層的原地下室底板內(nèi)具有建筑物的原基礎(chǔ)梁;所述E3步驟中的鋼筋混凝土柱的澆筑工藝依次包括以下步驟:
E31:將鋼筋混凝土柱由增層地下室底板往上澆筑至原地下室承臺(tái)下表面下方L米位置，形成鋼筋混凝土柱的一次混凝澆筑段；
E32:將增層地下室內(nèi)、位于最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁下方的原地下室承臺(tái)切除，使增層地下室內(nèi)剩余的原地下室承臺(tái)的下表面與最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁的下表面齊平；
E33:將鋼筋混凝土柱由E31步驟中的一次混凝澆筑段的上端繼續(xù)往上澆筑至原地下室承臺(tái)的下表面，形成鋼筋混凝土柱的二次混凝澆筑段。
[0013]雖然在增層地下室內(nèi)的工程粧切除之前，工程粧所承擔(dān)的大部分重力荷載已經(jīng)預(yù)先轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上;但在原地下室承臺(tái)切除過程中原地下室承臺(tái)內(nèi)的工程粧也將被一同切除，因而在原地下室承臺(tái)切除后仍就有部分的重力荷載會(huì)轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上，而柱內(nèi)型鋼柱的長度與其承載能力是成反比的;并且柱內(nèi)型鋼柱在沒有被混凝土柱加固前所經(jīng)歷的時(shí)間越長，柱內(nèi)型鋼柱發(fā)生失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)越大;為了有效降低后增結(jié)構(gòu)柱的柱內(nèi)型鋼柱發(fā)生失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保證后增結(jié)構(gòu)柱頂部混凝土的澆筑質(zhì)量，本方案采用二次混凝澆工藝來施工后增結(jié)構(gòu)柱的鋼筋混凝土柱。
[0014]本方案在工程粧所承擔(dān)的大部分重力荷載已經(jīng)預(yù)先轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上后，首先將鋼筋混凝土柱由增層地下室底板往上澆筑至原地下室承臺(tái)下表面下方L米位置，形成鋼筋混凝土柱的一次混凝澆筑段;這樣可以在短時(shí)間內(nèi)將柱內(nèi)型鋼柱的由下往上的大部分型鋼柱通過混凝土柱加加強(qiáng)，共同承擔(dān)豎向荷載，極大的提高柱內(nèi)型鋼柱的整體承載能力;然后再將原基礎(chǔ)梁下方的原地下室承臺(tái)切除，這樣可以有效避免因原地下室承臺(tái)切除后仍就有部分的重力荷載會(huì)轉(zhuǎn)移到柱內(nèi)型鋼柱上，而導(dǎo)致柱內(nèi)型鋼柱發(fā)生失穩(wěn)的問題。
[0015]同時(shí)，由于一次混凝澆筑段的上端與原地下室承臺(tái)下表面之間留有間隙，這樣可以便于原地下室承臺(tái)切除操作，同時(shí)，可以方便鋼筋混凝土柱的二次混凝澆筑段的澆筑施工，并更好的確保有限空間內(nèi)二次混凝澆筑段的澆筑質(zhì)量。
[0016]作為優(yōu)選，柱內(nèi)型鋼柱包括主型鋼柱及位于主型鋼柱是方的上型鋼柱，上型鋼柱的壁厚大于主型鋼柱的壁厚，且上型鋼柱的長度大于L米。
[0017]由于鋼筋混凝土柱的一次混凝澆筑段位于原地下室承臺(tái)下方的L米位置，因而柱內(nèi)型鋼柱上端往下的L米內(nèi)的柱內(nèi)型鋼柱并未被一次混凝澆筑段加固，為了進(jìn)一步避免在原地下室承臺(tái)內(nèi)切除過程中以及二次混凝澆筑段施工過程中，柱內(nèi)型鋼柱上端往下的L米內(nèi)的柱內(nèi)型鋼柱發(fā)生失穩(wěn)，因而本方案加厚上型鋼柱的厚度(上型鋼柱的長度大于L米)，增大上型鋼柱的強(qiáng)度和剛度;這樣可以在降低型鋼柱用材成本的前提下，保證柱內(nèi)型鋼柱混凝土澆筑前不發(fā)生失穩(wěn)。
[0018]作為優(yōu)選，所述E32步驟與E33步驟之間還包括如下步驟:
E321:在原地下室承臺(tái)下表面的下方的豎向結(jié)構(gòu)柱上安裝柱頂鋼套箍;所述豎向結(jié)構(gòu)柱位于柱頂鋼套箍內(nèi)，柱頂鋼套箍包括左半套箍及右半套箍，左半套箍及右半套箍通過螺栓安裝在豎向結(jié)構(gòu)柱上；
在原地下室承臺(tái)下表面上安裝鋼支撐板，且鋼支撐板緊貼在原地下室承臺(tái)的下表面上;所述鋼支撐板上具有與柱內(nèi)型鋼柱相對(duì)應(yīng)的避讓口。本方案結(jié)構(gòu)可以有效提高因原基礎(chǔ)梁下方的原地下室承臺(tái)切除，而裸露出的豎向結(jié)構(gòu)柱的強(qiáng)度，進(jìn)一步提高后增結(jié)構(gòu)柱的整體強(qiáng)度。鋼支撐板可以加強(qiáng)原承臺(tái)部分切除后的承臺(tái)下表面區(qū)域。
[0019]作為優(yōu)選，柱內(nèi)型鋼柱包括主型鋼柱及位于主型鋼柱下方的下型鋼柱，所述型鋼柱下支撐板位于主型鋼柱與下型鋼柱之間，且主型鋼柱的下端與型鋼柱下支撐板相連接，下型鋼柱的上端與型鋼柱下支撐板相連接。
[0020]作為優(yōu)選，過粧通孔的橫截面積下大上小。本方案結(jié)構(gòu)有利于靜壓鋼管粧承擔(dān)上部建筑物的荷載。
[0021]作為優(yōu)選，新建圍護(hù)粧由鉆孔灌注粧及高壓旋噴粧構(gòu)成，所述鉆孔灌注粧的上端設(shè)有壓頂梁，所述第一水平內(nèi)支撐包括設(shè)置在原地下室一層頂板邊緣的第一圍檁梁及設(shè)置在第一圍檁梁與壓頂梁之間的第一水平支撐梁。
[0022]作為優(yōu)選，第三步中:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高的過程中，每往下開挖設(shè)定深度H2，則在靜壓鋼管粧與工程粧之間設(shè)置連接靜壓鋼管粧與工程粧的水平鋼支撐架，從而保證靜壓鋼管粧與工程粧的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0023]作為優(yōu)選，第五步之后還包括以下步驟:
第六步:在增層地下室內(nèi)澆筑剪力墻；
第七部:將反向柱帽及增層地下室內(nèi)的靜壓鋼管粧切除。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:不僅可以保證開挖過程中建筑物的原地下室結(jié)構(gòu)的安全；而且可以有效解決目前增層地下室內(nèi)的后增結(jié)構(gòu)柱在托換過程中以及后期使用過程中會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮差異變形，導(dǎo)致柱與柱之間、柱與剪力墻之間差異變形，并引起在既有上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的附加內(nèi)力和變形，對(duì)上部結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響的問題。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法在施工過程中的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工過程中的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的靜壓鋼管粧在施工過程中的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是圖2中A-A處的一種剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5是圖2中B-B處的一種剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明實(shí)施例1在施工柱頂鋼套箍過程中的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖中:原地下室一層頂板Ia，原地下室一層底板Ib，原地下室承臺(tái)Ic，工程粧Id，靜壓鋼管粧Ie，原基礎(chǔ)梁If，豎向結(jié)構(gòu)柱Ig，新建圍護(hù)粧2、鉆孔灌注粧21、高壓旋噴粧22，第一水平內(nèi)支撐3、第一圍檁梁31、第一水平支撐梁32，壓頂梁4，第二水平內(nèi)支撐5、第二水平支撐梁51、第二圍檁梁52，水平鋼支撐架6，增層地下室底板7a，傳力帶7b，增層地下室承臺(tái)7c，柱內(nèi)型鋼柱8、型鋼柱端板81、上型鋼柱82、型鋼柱上支撐板83、主型鋼柱84、型鋼柱下支撐板85、下型鋼柱86、焊接支撐底板87，頂緊裝置9，連接柱10，鋼頂梁11，反向柱帽12，過粧通孔13，螺栓式錨桿14，鋼頂梁鎖緊螺母15，千斤頂16，支撐橫梁17，連接豎梁18，柱頂鋼套箍19，鋼支撐板20。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:如圖1所示，一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法包括建筑物的豎向結(jié)構(gòu)柱Ig、原地下室承臺(tái)Ic及位于原地下室承臺(tái)下方的工程粧Id。本實(shí)施例的建筑物的原地下室只有一層，最下層的原地下室底板即為原地下室一層底板lb。
[0033]既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法依次包括以下步驟:
第一步:在建筑物的原圍護(hù)粧外圍設(shè)置一圈新建圍護(hù)粧2。新建圍護(hù)粧由鉆孔灌注粧21及高壓旋噴粧22構(gòu)成。鉆孔灌注粧的上端設(shè)有壓頂梁4。本實(shí)施例的原圍護(hù)粧在開挖過程中隨挖隨鑿。
[0034]第二步:建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及靜壓鋼管粧施工； 建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工包括以下步驟:
Al:在新建圍護(hù)粧內(nèi)由地表往下開挖至設(shè)定深度Hl，且設(shè)定深度Hl小于原地下室一層的層高;本實(shí)施例中設(shè)定深度Hl小于1.5米。
[0035]接著，在原地下室一層頂板Ia的邊緣與新建圍護(hù)粧之間布置第一水平內(nèi)支撐3。本實(shí)施例的第一水平內(nèi)支撐位于原地下室一層頂板邊緣與壓頂梁之間。第一水平內(nèi)支撐包括設(shè)置在原地下室一層頂板邊緣的第一圍檁梁31及設(shè)置在第一圍檁梁與壓頂梁之間的第一水平支撐梁32。
[0036]B1:包括X個(gè)循環(huán)開挖支護(hù)施工過程，所述X的取值與建筑物的原地下室的層數(shù)相同。本實(shí)施例的建筑物的原地下室的層數(shù)為一層，所述X的取值為“一”，即包括一個(gè)循環(huán)開挖支護(hù)施工過程。
[0037]循環(huán)開挖支護(hù)施工過程包括以下步驟:
Bll:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至最近的一個(gè)原地下室底板，即在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至原地下室一層底板。
[0038]B12:在Bll步驟中的原地下室底板與新建圍護(hù)粧之間布置第二水平內(nèi)支撐5;即在原地下室一層底板與新建圍護(hù)粧之間布置第二水平內(nèi)支撐。第二水平內(nèi)支撐包括設(shè)置在新建圍護(hù)粧上的第二圍檁梁52及設(shè)置在第二圍檁梁與原地下室一層底板之間的第二水平支撐梁51。
[0039]本實(shí)施例的靜壓鋼管粧施工可以與建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工同步進(jìn)行，可以在建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工之間進(jìn)行，也可以在建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工之后進(jìn)行。
[0040]如圖2、圖3所示，靜壓鋼管粧施工包括以下步驟:
A2:在最下層的原地下室底板上開鑿貫穿原地下室底板的上下表面的過粧通孔13;過粧通孔的橫截面積下大上小，過粧通孔呈倒錐形。
[0041]B2:將鋼管由過粧通孔往下壓入原地下室底板下方的土層內(nèi)，從而在最下層的原地下室底板下方的土層內(nèi)形成靜壓鋼管粧le。靜壓鋼管粧上方設(shè)有鋼頂梁11及連接靜壓鋼管粧的上端與鋼頂梁的連接柱10。鋼頂梁位于最下層的原地下室底板的上方。鋼頂梁上設(shè)有豎直通孔。連接柱穿過過粧通孔。
[0042]B21:在最下層的原地下室底板上植入螺栓式錨桿14，且該螺栓式錨桿穿過豎直通孔，螺栓式錨桿上并位于鋼頂梁上方設(shè)有鋼頂梁鎖緊螺母15。本實(shí)施例中采用植筋技術(shù)在原地下室底板上植入螺栓式錨桿。
[0043]B22:在螺栓式錨桿上搭建臨時(shí)反力架。該臨時(shí)反力架包括位于鋼頂梁上方的支撐橫梁17及連接支撐橫梁與螺栓式錨桿的連接豎梁18。支撐橫梁水平設(shè)置。連接豎梁的下端與螺栓式錨桿相連接，且連接豎梁位于鋼頂梁上方。
[0044]B23:在鋼頂梁與支撐橫梁之間放置千斤頂16，通過千斤頂加載給靜壓鋼管粧施加預(yù)壓力;然后，通過鋼頂梁鎖緊螺母將鋼頂梁鎖緊在螺栓式錨桿上。
[0045]B24:千斤頂卸載、取出；然后將臨時(shí)反力架由螺栓式錨桿上拆除。
[0046]C2:在最下層的原地下室底板上表面澆筑混泥土，灌封過粧通孔并在原地下室底板上表面形成反向柱帽12，從而使靜壓鋼管粧與工程粧一同構(gòu)成承擔(dān)上部建筑物荷載的豎向支撐。螺栓式錨桿及鋼頂梁位于反向柱帽內(nèi)，即在澆筑反向柱帽的過程中螺栓式錨桿及鋼頂梁被澆筑在內(nèi)。
[0047]第三步:如圖1所示，在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，從而在建筑物的原地下室下方形成增層地下室。在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高的過程中，每往下開挖設(shè)定深度H2，則在靜壓鋼管粧與工程粧之間設(shè)置連接靜壓鋼管粧與工程粧的水平鋼支撐架6，從而保證靜壓鋼管粧與工程粧的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。本實(shí)施例的H2取值為1-2米之間。
[0048]第四步:施工增層地下室承臺(tái)7c和增層地下室底板7a，并在豎向結(jié)構(gòu)柱下方的增層地下室底板的上表面預(yù)埋焊接支撐底板87。同時(shí)，在增層地下室底板與新建圍護(hù)粧之間施工傳力帶7b。
[0049]第五步:增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工。
[ΟΟδΟ]如圖2、圖4、圖5所不，最下層的原地下室底板內(nèi)具有建筑物的原基礎(chǔ)梁If。后增結(jié)構(gòu)柱包括設(shè)置在增層地下室內(nèi)的鋼筋混凝土柱及位于鋼筋混凝土柱內(nèi)的柱內(nèi)型鋼柱8。柱內(nèi)型鋼柱豎直設(shè)置。柱內(nèi)型鋼柱包括主型鋼柱84、位于主型鋼柱是方的上型鋼柱82及位于主型鋼柱下方的下型鋼柱86。上型鋼柱的上的設(shè)有型鋼柱端板81。主型鋼柱與上型鋼柱之間設(shè)有型鋼柱上支撐板83。主型鋼柱及上型鋼柱與型鋼柱上支撐板之間通過焊接相連。上型鋼柱的壁厚大于主型鋼柱的壁厚。上型鋼柱的長度大于L米(本實(shí)施例中L取值為0.5，即上型鋼柱的長度大于0.5米)。柱內(nèi)型鋼柱的下部設(shè)有型鋼柱下支撐板85，具體說是，型鋼柱下支撐板位于主型鋼柱與下型鋼柱之間。主型鋼柱的下端與型鋼柱下支撐板相連接，下型鋼柱的上端與型鋼柱下支撐板相連接。
[0051]增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工工藝依次包括以下步驟:
A3:將柱內(nèi)型鋼柱8置于焊接支撐底板與豎向結(jié)構(gòu)柱3之間。
[0052]Β3:如圖1、圖3所示，在型鋼柱下支撐板85與焊接支撐底板之間放置頂緊裝置9;接著，通過頂緊裝置將柱內(nèi)型鋼柱頂起，使柱內(nèi)型鋼柱的上端頂緊在豎向結(jié)構(gòu)柱上;再接著，頂緊裝置繼續(xù)向上加載使柱內(nèi)型鋼柱承擔(dān)建筑物的部分重力荷載。本實(shí)施例的頂緊裝置為液壓千斤頂。
[0053]C3:將柱內(nèi)型鋼柱的下端與焊接支撐底板焊接相連，具體說是，下型鋼柱86的下端與焊接支撐底板焊接相連。
[0054]D3:頂緊裝置卸載，然后將頂緊裝置取出。
[0055]Ε3:進(jìn)行鋼筋混凝土柱的澆筑；該步驟中的鋼筋混凝土柱的澆筑工藝依次包括以下步驟:
Ε31:將鋼筋混凝土柱由增層地下室底板往上澆筑至原地下室承臺(tái)下表面下方L米位置(本實(shí)施例中L取值為0.5)，形成鋼筋混凝土柱的一次混凝澆筑段。
[0056]Ε32:如圖5所示，將增層地下室內(nèi)、位于最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁If下方的原地下室承臺(tái)切除，使增層地下室內(nèi)剩余的原地下室承臺(tái)的下表面與最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁的下表面齊平;同時(shí)，將增層地下室內(nèi)的工程粧切除。
[0057]Ε321:如圖6所示，在原地下室承臺(tái)的下表面的下方的豎向結(jié)構(gòu)柱上安裝柱頂鋼套箍19;所述豎向結(jié)構(gòu)柱位于柱頂鋼套箍內(nèi)，柱頂鋼套箍包括左半套箍及右半套箍，左半套箍及右半套箍通過螺栓安裝在豎向結(jié)構(gòu)柱上。
[0058]在原地下室承臺(tái)的下表面上安裝鋼支撐板20，且鋼支撐板緊貼在原地下室承臺(tái)的下表面上;所述鋼支撐板上具有與柱內(nèi)型鋼柱相對(duì)應(yīng)的避讓口。
[0059]E33:將鋼筋混凝土柱由E21步驟中的一次混凝澆筑段的上端繼續(xù)往上澆筑至原地下室承臺(tái)的下表面，形成鋼筋混凝土柱的二次混凝澆筑段。
[0060]第六步:在增層地下室內(nèi)澆筑剪力墻。
[0061 ]第七部:將反向柱帽及增層地下室內(nèi)的靜壓鋼管粧切除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，包括建筑物的豎向結(jié)構(gòu)柱、原地下室承臺(tái)及位于原地下室承臺(tái)下方的工程粧，其特征是，依次包括以下步驟: 第一步:在建筑物的原圍護(hù)粧外圍設(shè)置一圈新建圍護(hù)粧； 第二步:建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及靜壓鋼管粧施工； 建筑物的原地下室水平支護(hù)結(jié)構(gòu)施工包括以下步驟: Al:在新建圍護(hù)粧內(nèi)由地表往下開挖至設(shè)定深度Hl，且設(shè)定深度Hl小于原地下室一層的層高;接著，在原地下室一層頂板邊緣與新建圍護(hù)粧之間布置第一水平內(nèi)支撐； B1:包括X個(gè)循環(huán)開挖支護(hù)施工過程，所述X的取值與建筑物的原地下室的層數(shù)相同；循環(huán)開挖支護(hù)施工過程包括以下步驟: Bll:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至最近的一個(gè)原地下室底板； B12:在Bll步驟中的原地下室底板與新建圍護(hù)粧之間布置第二水平內(nèi)支撐； 靜壓鋼管粧施工包括以下步驟: A2:在最下層的原地下室底板上開鑿貫穿原地下室底板的上下表面的過粧通孔； B2:將鋼管由過粧通孔往下壓入原地下室底板下方的土層內(nèi)，從而在最下層的原地下室底板下方的土層內(nèi)形成靜壓鋼管粧； C2:在最下層的原地下室底板上表面澆筑混泥土，灌封過粧通孔并在原地下室底板上表面形成反向柱帽，從而使靜壓鋼管粧與工程粧一同構(gòu)成承擔(dān)上部建筑物荷載的豎向支撐； 第三步:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，從而在建筑物的原地下室下方形成增層地下室； 第四步:施工增層地下室承臺(tái)和增層地下室底板，并在豎向結(jié)構(gòu)柱下方的增層地下室底板的上表面預(yù)埋焊接支撐底板； 第五步:增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工；后增結(jié)構(gòu)柱包括設(shè)置在增層地下室內(nèi)的鋼筋混凝土柱及位于鋼筋混凝土柱內(nèi)的柱內(nèi)型鋼柱， 增層地下室的后增結(jié)構(gòu)柱托換施工工藝依次包括以下步驟: A3:將柱內(nèi)型鋼柱置于焊接支撐底板與豎向結(jié)構(gòu)柱之間，所述柱內(nèi)型鋼柱的下部設(shè)有型鋼柱下支撐板； B3:在型鋼柱下支撐板與焊接支撐底板之間放置頂緊裝置;接著，通過頂緊裝置將柱內(nèi)型鋼柱頂起，使柱內(nèi)型鋼柱的上端頂緊在豎向結(jié)構(gòu)柱上;再接著，頂緊裝置繼續(xù)向上加載使柱內(nèi)型鋼柱承擔(dān)建筑物的部分重力荷載； C3:將柱內(nèi)型鋼柱的下端與焊接支撐底板焊接相連； D3:頂緊裝置卸載，然后將頂緊裝置取出； E3:進(jìn)行鋼筋混凝土柱的澆筑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述靜壓鋼管粧上方設(shè)有鋼頂梁及連接靜壓鋼管粧的上端與鋼頂梁的連接柱，所述鋼頂梁位于最下層的原地下室底板的上方，且鋼頂梁上設(shè)有豎直通孔，所述連接柱穿過過粧通孔； 所述B2步驟與C2步驟之間還包括如下步驟: B21:在最下層的原地下室底板上植入螺栓式錨桿，且該螺栓式錨桿穿過豎直通孔，螺栓式錨桿上并位于鋼頂梁上方設(shè)有鋼頂梁鎖緊螺母； B22:在螺栓式錨桿上搭建臨時(shí)反力架，該臨時(shí)反力架包括位于鋼頂梁上方的支撐橫梁及連接支撐橫梁與螺栓式錨桿的連接豎梁； B23:在鋼頂梁與支撐橫梁之間放置千斤頂，通過千斤頂加載給靜壓鋼管粧施加預(yù)壓力;然后，通過鋼頂梁鎖緊螺母將鋼頂梁鎖緊在螺栓式錨桿上； B24:千斤頂卸載、取出，然后將臨時(shí)反力架由螺栓式錨桿上拆除； 所述螺栓式錨桿及鋼頂梁位于C2步驟中的反向柱帽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，最下層的原地下室底板內(nèi)具有建筑物的原基礎(chǔ)梁； 所述E3步驟中的鋼筋混凝土柱的澆筑工藝依次包括以下步驟: E31:將鋼筋混凝土柱由增層地下室底板往上澆筑至原地下室承臺(tái)下表面下方L米位置，形成鋼筋混凝土柱的一次混凝澆筑段； E32:將增層地下室內(nèi)、位于最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁下方的原地下室承臺(tái)切除，使增層地下室內(nèi)剩余的原地下室承臺(tái)的下表面與最下層的原地下室底板內(nèi)的原基礎(chǔ)梁的下表面齊平； E33:將鋼筋混凝土柱由E31步驟中的一次混凝澆筑段的上端繼續(xù)往上澆筑至原地下室承臺(tái)的下表面，形成鋼筋混凝土柱的二次混凝澆筑段。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述柱內(nèi)型鋼柱包括主型鋼柱及位于主型鋼柱是方的上型鋼柱，上型鋼柱的壁厚大于主型鋼柱的壁厚，且上型鋼柱的長度大于L米。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述E32步驟與E33步驟之間還包括如下步驟: E321:在原地下室承臺(tái)下表面的下方的豎向結(jié)構(gòu)柱上安裝柱頂鋼套箍;所述豎向結(jié)構(gòu)柱位于柱頂鋼套箍內(nèi)，柱頂鋼套箍包括左半套箍及右半套箍，左半套箍及右半套箍通過螺栓安裝在豎向結(jié)構(gòu)柱上； 在原地下室承臺(tái)下表面上安裝鋼支撐板，且鋼支撐板緊貼在原地下室承臺(tái)的下表面上;所述鋼支撐板上具有與柱內(nèi)型鋼柱相對(duì)應(yīng)的避讓口。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述柱內(nèi)型鋼柱包括主型鋼柱及位于主型鋼柱下方的下型鋼柱，所述型鋼柱下支撐板位于主型鋼柱與下型鋼柱之間，且主型鋼柱的下端與型鋼柱下支撐板相連接，下型鋼柱的上端與型鋼柱下支撐板相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述過粧通孔的橫截面積下大上小。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述新建圍護(hù)粧由鉆孔灌注粧及高壓旋噴粧構(gòu)成，所述鉆孔灌注粧的上端設(shè)有壓頂梁，所述第一水平內(nèi)支撐包括設(shè)置在原地下室一層頂板邊緣的第一圍檁梁及設(shè)置在第一圍檁梁與壓頂梁之間的第一水平支撐梁。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述第三步中:在新建圍護(hù)粧內(nèi)繼續(xù)往下開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高的過程中，每往下開挖設(shè)定深度H2，則在靜壓鋼管粧與工程粧之間設(shè)置連接靜壓鋼管粧與工程粧的水平鋼支撐架，從而保證靜壓鋼管粧與工程粧的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的既有高層建筑地下逆作增層的豎向支承方法，其特征是，所述第五步之后還包括以下步驟: 第六步:在增層地下室內(nèi)澆筑剪力墻； 第七部:將反向柱帽及增層地下室內(nèi)的靜壓鋼管粧切除。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK105926963SQ201610294590
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】楊學(xué)林, 祝文畏, 周平槐
【申請(qǐng)人】浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院