一种用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法，旨在提供一种可以有效解决目前增层地下室内的后增结构柱在托换及后期使用过程中会产生一定的压缩差异变形的问题的用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法。用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法依次包括以下步骤：第一步：增设静压钢管桩。静压钢管桩通过千斤顶施加预压力。第二步：往下开挖土方至设计基底标高，在原地下室底板下方形成增层地下室。第三步：增层地下室的后增结构柱托换施工；后增结构柱包括设置在增层地下室内的钢筋混凝土柱及位于钢筋混凝土柱内的柱内型钢柱。柱内型钢柱通过顶紧装置向上加载预先转移需要拆除的工程桩承担的大部分重力荷载。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，旨在提供一种可以有效解决目前增层地下室内的后增结构柱在托换及后期使用过程中会产生一定的压缩差异变形的问题的用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法。用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法依次包括以下步骤：第一步：增设静压钢管桩。静压钢管桩通过千斤顶施加预压力。第二步：往下开挖土方至设计基底标高，在原地下室底板下方形成增层地下室。第三步：增层地下室的后增结构柱托换施工；后增结构柱包括设置在增层地下室内的钢筋混凝土柱及位于钢筋混凝土柱内的柱内型钢柱。柱内型钢柱通过顶紧装置向上加载预先转移需要拆除的工程桩承担的大部分重力荷载。【专利说明】一种用于控制地下室后増结构柱竖向变形的方法
本专利技术涉及建筑物地下增层施工领域，具体涉及一种用于控制地下室后增结构柱竖向差异变形的方法。
技术介绍
随着城市化进程的不断发展，城市土地资源和空间发展的矛盾和问题日益突出，地下空间的利用不断立体化，城市建设呈现出地上一地下表层一深度地下的发展趋势。合理开发和利用城市既有建筑地下室以下空间，是当前解决城市土地资源和空间发展矛盾的有效途径之一。增建地下室施工中，在开挖土方至设计基底标高并施工新的基础承台和底板后，需要进行地下增层结构托换体系施工。而在竖向支承体系托换中，由于工程粧不在结构柱轴线位置，需要将由工程粧承担的全部荷重转移至新增地下室内的后增结构柱上。另夕卜，由于新增地下室净高的要求，需要将原地下室承台切除部分，使原地下室承台的底面与保留的原基础梁底齐平。目前增层地下室的竖向支承体系托换中，一般采用在增层地下室的底板与原建筑物结构柱之间浇筑混凝土柱，形成增层地下室内的后增结构柱;然后将增层地下室内的工程粧切除，将由工程粧承担的荷重转移至后增结构柱上。目前增层地下室的竖向支承体系托换中，增层地下室内的后增结构柱在全楼重力荷载作用下将产生一定的压缩差异变形，这将导致柱与柱之间、柱与剪力墙之间差异变形，并引起在既有上部结构(包括原地下结构)产生不同程度的附加内力和变形，对上部结构将产生不利影响。另一方面，在长期使用过程中柱混凝土本身的收缩徐变效应也将进一步增大其压缩变形，进一步增大这种不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种可以有效解决目前增层地下室内的后增结构柱在托换过程中以及后期使用过程中会产生一定的压缩差异变形，导致柱与柱之间、柱与剪力墙之间差异变形，并引起在既有上部结构产生不同程度的附加内力和变形，对上部结构将产生不利影响的问题的用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法。本专利技术的技术方案是: ，包括建筑物的竖向结构柱、建筑物的原地下室底板、原地下室承台及位于原地下室承台下方的工程粧，用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法依次包括以下步骤: 第一步:增设静压钢管粧;增设静压钢管粧的施工工艺依次包括以下步骤: Al:在原地下室底板上开凿贯穿原地下室底板的上下表面的过粧通孔； B1:将钢管由过粧通孔往下压入原地下室底板下方的土层内，从而在原地下室底板下方的土层内形成静压钢管粧； Cl:在静压钢管粧上方的原地下室底板上表面浇筑混泥土，灌封过粧通孔并在原地下室底板上表面形成反向柱帽，从而使静压钢管粧与工程粧一同构成承担上部建筑物荷载的竖向支撑； 第二步:往下开挖土方至设计基底标高，在原地下室底板下方形成增层地下室;然后，施工增层地下室承台和增层地下室底板，并在竖向结构柱下方的增层地下室底板的上表面预埋焊接支撑底板； 第三步:增层地下室的后增结构柱托换施工;后增结构柱包括设置在增层地下室内的钢筋混凝土柱及位于钢筋混凝土柱内的柱内型钢柱， 增层地下室的后增结构柱托换施工工艺依次包括以下步骤: A2:将柱内型钢柱置于焊接支撑底板与竖向结构柱之间，所述柱内型钢柱的下部设有型钢柱下支撑板； B2:在型钢柱下支撑板与焊接支撑底板之间放置顶紧装置;接着，通过顶紧装置将柱内型钢柱顶起，使柱内型钢柱的上端顶紧在竖向结构柱上;再接着，顶紧装置继续向上加载使柱内型钢柱承担建筑物的部分重力荷载； C2:将柱内型钢柱的下端与焊接支撑底板焊接相连； D2:顶紧装置卸载，然后将顶紧装置取出； E2:进行钢筋混凝土柱的浇筑。本方案通过增设静压钢管粧与工程粧一同构成承担建筑物上部荷载的竖向支撑，这样在第二步中往下开挖土方形成增层地下室的过程中可以有效支撑建筑物上部荷载。更重要的是;本方案的后增结构柱首先通过顶紧装置及柱内型钢柱预先转移需要拆除的工程粧承担的大部分重力荷载;然后在柱内型钢柱的下端与焊接支撑底板焊接相连后再将顶紧装置卸载取出；从而达到预先将工程粧承担的大部分重力荷载转移到柱内型钢柱上的目的。由于在增层地下室内的工程粧切除之前，工程粧所承担的大部分重力荷载已经预先转移到柱内型钢柱上；因而可以有效控制增层地下室内的工程粧切除后(即增层地下室的竖向支承体系托换中)，在全楼重力荷载作用下后增结构柱产生压缩变形的问题;从而有效解决目前增层地下室内的后增结构柱在托换过程中会产生一定的压缩差异变形，导致柱与柱之间、柱与剪力墙之间差异变形，并引起在既有上部结构产生不同程度的附加内力和变形，对上部结构将产生不利影响的问题。另一方面，利用型钢柱无后期徐变的特点；从而有效解后期使用过程中后增结构柱产生压缩变形的问题，以达到有效控制地下室后增结构柱竖向变形，确保地下增层结构的安全。作为优选，所述静压钢管粧上方设有钢顶梁及连接静压钢管粧的上端与钢顶梁的连接柱，所述钢顶梁位于原地下室底板的上方，且钢顶梁上设有竖直通孔，所述连接柱穿过过粧通孔;所述BI步骤与Cl步骤之间还包括如下步骤: BI I:在原地下室底板上植入螺栓式锚杆，且该螺栓式锚杆穿过钢顶梁上的竖直通孔，螺栓式锚杆上并位于钢顶梁上方设有钢顶梁锁紧螺母； B12:在螺栓式锚杆上搭建临时反力架，该临时反力架包括位于钢顶梁上方的支撑横梁及连接支撑横梁与螺栓式锚杆的连接竖梁； B13:在钢顶梁与支撑横梁之间放置千斤顶，通过千斤顶加载给静压钢管粧施加预压力;然后，通过钢顶梁锁紧螺母将钢顶梁锁紧在螺栓式锚杆上； B14:千斤顶卸载、取出，然后将临时反力架由螺栓式锚杆上拆除； 所述螺栓式锚杆及钢顶梁位于Cl步骤中的反向柱帽内。对于普通的静压钢管粧来说，在往下开挖土方形成增层地下室的过程中，需要在工程粧发生一定量变形后，静压钢管粧才会与工程粧一同承担上部建筑物的荷载;但这一来就容易导致在地下增层施工过程中工程粧发生一定量变形，进而导致柱与柱之间、柱与剪力墙之间差异变形，并引起在既有上部结构(包括原地下结构)产生不同程度的附加内力和变形，对上部结构将产生不利影响。为了改善这一问题，本方案在浇筑反向柱帽前，通过螺栓式锚杆、钢顶梁、临时反力架及千斤顶在静压钢管粧上施加一定的预压力，并通过钢顶梁锁紧螺母将钢顶梁锁紧在螺栓式锚杆上，从而将预压力保留在静压钢管粧上;这样在开挖土方前，工程粧上的一部分重力荷载已经预先转移到静压钢管粧上，即在开挖土方前静压钢管粧就已经与工程粧一同承担上部建筑物的荷载；因而可以有效改善“在往下开挖土方形成增层地下室的过程中，容易导致工程粧发生一定量压缩变形，进而导致柱与柱之间、柱与剪力墙之间差异变形，并引起在既有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法，包括建筑物的竖向结构柱、建筑物的原地下室底板、原地下室承台及位于原地下室承台下方的工程桩，其特征是，用于控制地下室后增结构柱竖向变形的方法依次包括以下步骤：第一步：增设静压钢管桩；增设静压钢管桩的施工工艺依次包括以下步骤：A1：在原地下室底板上开凿贯穿原地下室底板的上下表面的过桩通孔；B1：将钢管由过桩通孔往下压入原地下室底板下方的土层内，从而在原地下室底板下方的土层内形成静压钢管桩；C1：在静压钢管桩上方的原地下室底板上表面浇筑混泥土，灌封过桩通孔并在原地下室底板上表面形成反向柱帽，从而使静压钢管桩与工程桩一同构成承担上部建筑物荷载的竖向支撑；第二步：往下开挖土方至设计基底标高，在原地下室底板下方形成增层地下室；然后，施工增层地下室承台和增层地下室底板，并在竖向结构柱下方的增层地下室底板的上表面预埋焊接支撑底板；第三步：增层地下室的后增结构柱托换施工；后增结构柱包括设置在增层地下室内的钢筋混凝土柱及位于钢筋混凝土柱内的柱内型钢柱，增层地下室的后增结构柱托换施工工艺依次包括以下步骤：A2：将柱内型钢柱置于焊接支撑底板与竖向结构柱之间，所述柱内型钢柱的下部设有型钢柱下支撑板；B2：在型钢柱下支撑板与焊接支撑底板之间放置顶紧装置；接着，通过顶紧装置将柱内型钢柱顶起，使柱内型钢柱的上端顶紧在竖向结构柱上；再接着，顶紧装置继续向上加载使柱内型钢柱承担建筑物的部分重力荷载；C2：将柱内型钢柱的下端与焊接支撑底板焊接相连；D2：顶紧装置卸载，然后将顶紧装置取出；E2：进行钢筋混凝土柱的浇筑。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学林，祝文畏，周平槐，徐根富，
申请(专利权)人：浙江省建筑设计研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33