框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝的製作方法
2023-09-19 11:59:15 2
專利名稱：框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝。
背景技術：
開發利用城市地下空間是城市發展過程中的一種必然。目前我國城市都普遍存在 基礎設施陳舊、土地資源浪費等問題。有序、合理、綜合、高效地開發利用城市地下空間資 源，是擴充基礎設施容量，提高城市綜合防災能力，提高土地利用效率與節約土地資源的最 為有效的途徑之一。新建建築物根據新的城市規劃和發展，多已考慮到地下空間的合理利 用。而沒有地下室或地下停車場等設施的既有建築物在使用功能上的缺陷日益顯現出來 例如隨著私人汽車的增多，許多沒有停車場的住宅小區出現了停車難。許多已有舊建築物 有開發利用地下空間的需求，隨著城市化進程的發展，這一需求將更進一步顯著。北京市音樂堂改建工程是在原建築物基礎上保留部分主體結構進行的全面改造， 將獨立基礎框架結構的觀眾廳新建一層6. 5m高的地下室該工程採用了 「兩樁承一柱」的 方案，即在柱兩側挖樁，在頂樁做承臺梁，做承臺梁時將原結構柱包於梁內，使之與梁成為 一體，讓上部荷載通過承臺梁傳於樁基和筏形基礎。目前該項技術已申請了國家發明專利 (專利號98123196 ·9)。該方法用樁基礎進行託換，成本高，而且樁基礎佔用了部分空間， 使地下空間的利用率降低。賈強提出的《施工既有建築物地下室的靜壓樁工藝》(專利號ZL200710116226. 8) 同樣是利用樁基礎託換進行既有建築物地下空間的開發。而樁基礎託換具有成本高、技術 複雜的缺點。賈強提出的《板式基礎託換法》(專利號ZL200610045257. 4)利用擬建地下室的頂 板和底板作為託換構件，進行既有建築物地下空間的開發，不必使用樁基礎，使託換的成本 降低。但是該方法單純依靠託換板下方土體支撐上部結構，在淤泥質土等承載力較低的土 質中應用該方法，可能引起結構失穩。因此，發明一種在土質較差地區能夠應用的託換方法 很有必要。
發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種成本低、技術簡單、安全性 高、適用於土質較差地區的框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其利用擬建地下室的建 築物的頂梁、頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構，完成前述技術後繼 續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有 主次梁，主次梁與既有建築物的上部框架柱可靠連接；(2)原獨立基礎的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首先，開挖擬託換原獨立基礎附近的地基土，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為該原獨 立基礎四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎；(3)邊開挖地基土邊用鋼管頂撐對擬託換柱相連的梁進行支頂，鋼管頂撐下端支 撐在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎四周以及下方地基土開挖完畢，將該原獨立基 礎截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎；新獨立基礎施工完後，澆注地下一層框架 柱，並與截除基礎後的上部框架柱相連；(4)新獨立基礎和地下一層框架柱混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、(3)、 (4)，進行下一原獨立基礎的截除和新獨立基礎以及地下一層框架柱施工，直至全部地下一 層新獨立基礎和地下一層框架柱施工完畢；(5)將擬建地下室頂板或底板補齊。一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其利用擬建地下室的建 築物的頂梁、頂板和頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構，完成前述技 術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有 主次梁，主次梁與既有建築物的柱可靠連接；同時在施工地坪主次梁期間一起澆注地下室 頂板，可減少地下增層施工對既有建築物居民生產和生活的影響；(2)原獨立基礎的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首先， 開挖擬託換原獨立基礎附近的地基土，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為該原獨 立基礎四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎；(3)邊開挖地基土邊用鋼管頂撐對擬託換柱相連的梁、板進行支頂，鋼管頂撐下端 支撐在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎四周以及下方地基土開挖完畢，將該原獨立 基礎截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎；新獨立基礎施工完後，澆注地下一層框架 柱，並與截除基礎後的上部框架柱相連；(4)新獨立基礎和地下一層框架柱混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、(3)、 (4)，進行下一原獨立基礎的截除和新獨立基礎以及地下一層框架柱施工，直至全部地下一 層新獨立基礎和地下一層框架柱施工完畢；(5)將擬建地下室的底板補齊。本發明中採用第二種技術方案時，步驟1)中的地下室頂板施工後材料運輸、土方 運輸、現場照明等施工條件會受到限制，影響施工的速度。 本發明邊開挖土方，邊進行支頂。原基礎截除後，上部框架柱的荷載通過頂梁傳遞 四周相臨的基礎，並通過基礎傳遞到土體中。新的基礎和地下一層框架柱施工後，可由新基 礎、梁下支撐以及相臨基礎共同支撐上部框架柱的荷載。比單純依靠板下土體支撐上部結 構的「板式基礎託換法」(ZL200610045257. 4)更可靠，能在土質較差地區完成地下增層。另外，每次在前一個基礎截除後澆注了新基礎，才開挖和截除下一個基礎，因此稱 之為「獨立基礎逐根託換法」。與整個建築物同時截除基礎的託換方式相比安全得多。即使 出現工程事故也是局部的，不會引起建築物的整體失穩。
圖1是本發明框架結構建築物的柱網和獨立基礎的平面布置圖2是圖1中框架結構建築物地下增層前的I-I剖面圖；圖3是圖1中框架結構建築物地下增層前的II-II剖面圖；圖4是圖1中施工完頂板和頂梁後的I-I剖面圖；圖5是圖1中施工完頂板和頂梁後的II-II剖面圖；圖6是圖1中土方開挖、支頂並截除第一根基礎後的I-I剖面圖；圖7是圖1中土方開挖、支頂並截除第一根基礎後的II-II剖面圖；圖8是圖1中澆注新基礎、地下一層框架柱並截除第二根基礎後的I-I剖面圖；圖9是圖1中澆注新基礎、地下一層框架柱並截除第二根基礎後的II-II剖面圖；圖10是自中央向四周的託換順序；圖11是自中間向兩側的託換順序；圖中1、上部框架柱，2、原獨立基礎，3、地基土，4、地下室頂板，5、鋼管頂撐，6、新 獨立基礎，7、地下一層框架柱。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。實施例1 一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其利用擬建 地下室的建築物的頂梁、頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構，完成前 述技術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有 主次梁，主次梁與既有建築物的上部框架柱1可靠連接；(2)原獨立基礎2的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首 先，開挖擬託換原獨立基礎2附近的地基土 3，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為 該原獨立基礎2四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎2 ；(3)邊開挖地基土 2邊用鋼管頂撐5對擬託換柱相連的梁進行支頂，鋼管頂撐5下 端支撐在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎2四周以及下方地基土 3開挖完畢，將該原 獨立基礎2截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎6 ；新獨立基礎6施工完後，澆注地 下一層框架柱7，並與截除原獨立基礎2後的上部框架柱1相連；(4)新獨立基礎6和地下一層框架柱7混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、 (3)、(4)，進行下一原獨立基礎2的截除和新獨立基礎6以及地下一層框架柱7施工，直至 全部地下一層新獨立基礎6和地下一層框架柱7施工完畢； (5)將擬建地下室頂板4或底板補齊。實施例2 —種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其利用擬建 地下室的建築物的頂梁、頂板和頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構， 完成前述技術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有 主次梁，主次梁與既有建築物上部框架柱1可靠連接；同時在施工地坪主次梁期間一起澆 注地下室頂板5，可減少地下增層施工對既有建築物居民生產和生活的影響；(2)原獨立基礎2的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首 先，開挖擬託換原獨立基礎2附近的地基土 3，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為該原獨立基礎2四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎2 ；(3)邊開挖地基土 3邊用鋼管頂撐5對擬託換柱相連的梁、板進行支頂，鋼管下端 支撐在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎2四周以及下方地基土開挖完畢，將該原獨 立基礎2截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎6 ；新獨立基礎6施工完後，澆注地下 一層框架柱7，並與截除原獨立基礎2後的上部框架柱1相連；(4)新獨立基礎6和地下一層框架柱7混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、 (3)、(4)，進行下一原獨立基礎2的截除和新獨立基礎6以及地下一層框架柱7施工，直至 全部地下一層新獨立基礎6和地下一層框架柱7施工完畢；(5)將擬建地下室的底板補齊。採用此技術方案時，步驟1)中的地下室頂板施工後材料運輸、土方運輸、現場照 明等施工條件會受到限制，影響施工的速度。
權利要求
一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其特徵在於其利用擬建地下室的建築物的頂梁、頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構，完成前述技術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有主次梁，主次梁與既有建築物的上部框架柱可靠連接；(2)原獨立基礎的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首先，開挖擬託換原獨立基礎附近的地基土，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為該原獨立基礎四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎；(3)邊開挖地基土邊用鋼管頂撐對擬託換柱相連的梁進行支頂，鋼管頂撐下端支撐在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎四周以及下方地基土開挖完畢，將該原獨立基礎截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎；新獨立基礎施工完後，澆注地下一層框架柱，並與截除基礎後的上部框架柱相連；(4)新獨立基礎和地下一層框架柱混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、(3)、(4)，進行下一原獨立基礎的截除和新獨立基礎以及地下一層框架柱施工，直至全部地下一層新獨立基礎和地下一層框架柱施工完畢；(5)將擬建地下室頂板或底板補齊。
2.一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其特徵在於其利用擬建 地下室的建築物的頂梁、頂板和頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構， 完成前述技術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工，具體步驟是(1)在擬建地下室的基礎上部位置，即在既有建築物一層的室內地坪處施工所有主次 梁，主次梁與既有建築物的柱可靠連接；同時在施工地坪主次梁期間一起澆注地下室頂板， 可減少地下增層施工對既有建築物居民生產和生活的影響；(2)原獨立基礎的託換採用自中央向四周或自中間向兩側的順序逐根進行，首先，開挖 擬託換原獨立基礎附近的地基土，開挖深度為擬建地下室的層高，開挖寬度為該原獨立基 礎四周各半個柱距，使該基礎顯露出來，而不影響相鄰的原獨立基礎；(3)邊開挖地基土邊用鋼管頂撐對擬託換柱相連的梁、板進行支頂，鋼管頂撐下端支撐 在鋪設在地面的木板上；當該原獨立基礎四周以及下方地基土開挖完畢，將該原獨立基礎 截除，並在擬建地下室底部澆注新獨立基礎；新獨立基礎施工完後，澆注地下一層框架柱， 並與截除基礎後的上部框架柱相連；(4)新獨立基礎和地下一層框架柱混凝土養護並拆除模板後，重複步驟(2)、(3)、(4)， 進行下一原獨立基礎的截除和新獨立基礎以及地下一層框架柱施工，直至全部地下一層新 獨立基礎和地下一層框架柱施工完畢；(5)將擬建地下室的底板補齊。
全文摘要
本發明涉及一種框架結構建築物獨立基礎逐根託換法地下增層工藝，其利用擬建地下室的建築物的頂梁、頂撐以及施工好的地下室的柱和基礎共同支撐上部結構，完成前述技術後繼續開挖土方以及進行剩餘地下室的柱和基礎的施工。本發明邊開挖土方，邊進行支頂。原基礎截除後，上部框架柱的荷載通過頂梁傳遞四周相臨的基礎，並通過基礎傳遞到土體中。新的基礎和地下一層框架柱施工後，可由新基礎、梁下支撐以及相臨基礎共同支撐上部框架柱的荷載。比單純依靠板下土體支撐上部結構的「板式基礎託換法」更可靠，能在土質較差地區完成地下增層。與整個建築物同時截除基礎的託換方式相比安全得多。即使出現工程事故也是局部的，不會引起建築物的整體失穩。
文檔編號E02D37/00GK101886479SQ20101022655
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月14日 優先權日2010年7月14日
發明者張鑫, 賈強 申請人:山東建築大學