一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造及施工方法与流程

1.本发明涉及一种基坑内墙柱连接构造，特别是一种基坑支护钢管立柱与消防水池的连接结构及施工方法。


背景技术：

2.消防水池是在建筑发生火灾后提供整个火灾期间的每一项或全部消防用水的水池，一般设置在地下室或埋在地下。消防水箱运行之后，消防控制中心立即启动应急预案，消防水泵开始运行，抽取消防水池的水源用来持续补充消火栓和喷淋系统的用水，消防水池储存用来灭火的水源，容积很大，因此消防水池的防水结构是施工的重中之重。在地下室基坑支撑施工时，竖向的支护立柱是不可或缺的构件之一，后期需要做拆除处理，其设计一般需要避让消防水池的整体结构，以免影响水池的整体防水效果。但随着建筑的不断发展，地下室面积逐渐扩大，消防水池的容积也在不断加大，支护立柱逐渐需要布置在消防水池的底板范围内贯穿底板，以保证基坑支护的可靠性，此时消防水池在立柱部分的后浇带防水结构更凸显其重要性。特别是有些工程的基坑支护钢管立柱除了需要贯穿消防水池的底板之外，可能还会在设计时无法避开消防水池的结构墙体，结构墙体是消防水池的受力构件，此时基坑支护钢管立柱贯穿底板和消防水池的墙体结构后，防水工程在此处的设计和施工显得更加复杂，为了保证施工的顺利进行和后浇带部分防水池的防水效果，急需一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造及施工方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造及施工方法，要解决现有基坑支护钢管立柱贯穿底板和消防水池的墙体结构时存在后浇带防水效果和施工质量无法保证的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造，其特征在于：包括基坑支护钢管立柱、水平的底板、消防水池墙板和组合止水钢板件，所述基坑支护钢管立柱的底部立在基坑地面上，所述消防水池墙板垂直于底板上并与其固定连接，消防水池墙板与底板的连接位置处开有供基坑支护钢管立柱的顶部向上居中穿出的后浇带，所述后浇带包括连通的底板后浇带和墙板后浇带，所述底板后浇带为开设在底板上的水平矩形后浇带，所述墙板后浇带为开设在消防水池墙板上与矩形后浇带等宽、与消防水池墙板等高的竖向矩形后浇带，所述底板相对消防水池墙板的两侧将底板分为水池内底板和水池外底板，所述组合止水钢板件包括连接为一体并呈l型的竖向墙内止水板和水平板内止水板，所述竖向墙内止水板共两块，竖向墙内止水板的内侧端部分别露出在墙板后浇带内，竖向墙内止水板的其余部分预埋在两侧的消防水池墙板内，竖向墙内止水板的底部预埋在底板内，竖向墙内止水板的底端位于底板的厚度中央，
所述水平板内止水板相对竖向墙内止水板朝向水池内底板的方向弯折，水平板内止水板沿底板后浇带的水池内底板边缘布置，水平板内止水板的内侧半部分别露出在水池内底板一侧的底板后浇带内，水平板内止水板的其余半部预埋在该侧的水池内底板内，其预埋深度位于底板的厚度中央，所述水平板内止水板在基坑支护钢管立柱的外侧围合成u型，包括垂直消防水池墙板的垂直边止水板和平行消防水池墙板的平行边止水板，所述垂直边止水板共两块，两块垂直边止水板的外侧端部分别与两侧竖向墙内止水板的底端连接为一体，平行边止水板的两端分别与两侧的垂直边止水板的内侧端部连接为一体，所述基坑支护钢管立柱与组合止水钢板件之间无连接预留有缝隙。
5.所述竖向墙内止水板的横截面形状为开口朝向水池内底板的槽形，所述水平板内止水板的横截面形状为开口朝向上方的槽形。
6.所述底板包括底板钢筋和底板混凝土，所述消防水池墙板包括下部的导墙和上部的结构墙，所述导墙包括导墙钢筋和导墙混凝土，所述结构墙包括结构墙钢筋和结构墙混凝土，所述导墙混凝土与底板混凝土一体浇筑，导墙与结构墙的厚度以及钢筋混凝土结构均相同，两者之间具有导墙混凝土和结构墙混凝土的水平接缝。
7.所述组合止水钢板件包括结构墙一字型竖向止水板、墙接缝十字型转接止水板、导墙一字型水平板内止水板、墙板连接l型转接止水板和底板u字型止水板，所述墙板连接l型转接止水板包括l型竖部和l型水平部，所述竖向墙内止水板由结构墙一字型竖向止水板、墙接缝十字型转接止水板、导墙一字型水平板内止水板和l型竖部组成，所述水平板内止水板由l型水平部和底板u字型止水板组成，所述组合止水钢板件的各止水板边缘连接位置均通过边部叠合固定宽度后满焊连接。
8.所述结构墙一字型竖向止水板的内侧竖向半部预埋在墙板后浇带两侧的结构墙内，结构墙一字型竖向止水板的外侧半部露出在墙板后浇带内。
9.所述导墙一字型水平板内止水板布置在导墙与结构墙的水平接缝位置处，导墙一字型水平板内止水板的下半部埋入导墙的顶端部，导墙一字型水平板内止水板的上半部埋入结构墙的底端部。
10.所述墙接缝十字型转接止水板布置在导墙与结构墙的水平接缝位置处，包括十字型竖部和十字型水平部，所述十字型竖部的顶端与结构墙一字型竖向止水板的底端连接，十字型水平部的内端与导墙一字型水平板内止水板的外端连接，十字型水平部的外端朝向基坑支护钢管立柱，墙接缝十字型转接止水板的外侧半部露出在墙板后浇带内。
11.所述墙板连接l型转接止水板布置在导墙与底板过渡处，l型竖部的顶端与十字型竖部的底端连接，l型水平部的外端与底板u字型止水板的内端连接，l型竖部的外侧半部露出在墙板后浇带内，l型水平部的外侧半部露出在底板后浇带内，所述底板u字型止水板布置在底板内，底板u字型止水板的外侧半部露出在底板后浇带内。
12.一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造的施工方法，施工步骤如下：步骤一，基坑支护施工，其中基坑支护钢管立柱施工完成；步骤二，在现场对组合止水钢板件进行加工：组装结构墙一字型竖向止水板、墙接缝十字型转接止水板、导墙一字型水平板内止水板、墙板连接l型转接止水板和底板u字型止水板；
步骤三，施工结构主体：在施工主体结构的过程中，在基坑支护钢管立柱位置设计后浇带；绑扎底板钢筋的下层钢筋；放置底板u字型止水板；接着绑扎底板钢筋的上层钢筋；将l型水平部的外端与底板u字型止水板的内端固定连接；将l型竖部的顶端与十字型竖部的底端连接，将十字型水平部的内端与导墙一字型水平板内止水板的外端连接；在导墙一字型水平板内止水板的两侧绑扎导墙钢筋和结构墙的竖筋，其中导墙钢筋的竖筋与结构墙的竖筋一体连通；底板钢筋的外侧端部和导墙钢筋的水平筋的外侧端部均在底板后浇带位置露出；步骤四，除后浇带位置一体浇筑底板混凝土和导墙混凝土，导墙混凝土浇筑至水平接缝处；步骤五，将结构墙一字型竖向止水板的底端与十字型竖部的顶端连接；然后绑扎结构墙的水平筋，结构墙的水平筋的外侧端部在墙板后浇带位置露出；随后浇筑结构墙混凝土。
13.施工步骤还包括如下：步骤六，基坑支护施工完成，切除基坑支护钢管立柱；步骤七，在底板后浇带处绑扎底板后浇带钢筋；在墙板后浇带处绑扎墙板后浇带钢筋的竖筋；步骤八，然后将两侧的十字型水平部的外端通过墙连接一字型水平板内止水板连通；步骤九，将底板混凝土和导墙混凝土位于后浇带位置的部分一体浇筑，墙连接一字型水平板内止水板的下半部埋入这部分混凝土中；步骤十，在墙板后浇带处绑扎墙板后浇带钢筋的水平筋；步骤十一，浇筑墙板后浇带处结构墙混凝土，施工完毕。
14.与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明将深基坑内支撑钢管混凝土立柱与消防水池墙体和消防水池底板等交叉位置采用设计后浇带并配合止水钢板组件，组合止水钢板件包括结构墙一字型竖向止水板、墙接缝十字型转接止水板、导墙一字型水平板内止水板、墙板连接l型转接止水板和底板u字型止水板，利用十字转接头止水钢板和l型转接头止水钢板将各部分止水钢板焊接连接为一体，确保防水效果。
15.本发明解决了深基坑内支撑钢管混凝土立柱与消防水池墙体和消防水池底板冲突时的施工困难，保证结构施工的顺利进行，确保施工进度，组合止水钢板件在工厂进行加工即可，保证消防水池的防水效果。本专利的制作充分利用了焊接连接技术，成品止水钢板转接头技术，极大加强止水钢板连接性和整体性，确保防水效果。
16.本发明施工方便，造价低，施工速度快，施工质量良好，适用于采用深基坑内支撑钢管混凝土立柱或格构柱与消防水池墙体以及消防水池底板冲突的工程。
附图说明
17.下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
18.图1是本发明连接构造的结构示意图和本发明施工方法步骤五完成结构示意图。
19.图2是组合止水钢板件的结构示意图，图3是图2的拆解图。
20.图4是图1的右半部去除部分结构墙混凝土示意图。
21.图5是图4的俯视结构示意图。
22.图6是本发明施工方法步骤三完成结构示意图。
23.图7是本发明施工方法步骤四完成结构示意图。
24.图8是本发明施工方法步骤五完成后去除混凝土的钢骨架结构示意图。
25.图9是图8的俯视结构示意图。
26.图10是本发明施工方法步骤六完成结构示意图。
27.图11是图10的俯视结构示意图。
28.图12是本发明施工方法步骤七完成结构示意图。
29.图13是本发明施工方法步骤八完成结构示意图。
30.图14是本发明施工方法步骤九完成结构示意图。
31.图15是本发明施工方法步骤十完成结构示意图。
32.图16是本发明施工方法步骤十一完成结构示意图。
33.附图标记：1－基坑支护钢管立柱、2－底板、21－水池内底板、22－水池外底板、23－底板钢筋、24－底板混凝土、3－消防水池墙板、33－导墙、331－导墙钢筋、332－导墙混凝土、34－结构墙、341－结构墙钢筋、342－结构墙混凝土、4－底板后浇带、5－墙板后浇带、6－竖向墙内止水板、7－水平板内止水板、8－水平接缝、9－结构墙一字型竖向止水板、10－墙接缝十字型转接止水板、101－十字型竖部、102－十字型水平部、11－导墙一字型水平板内止水板、12－墙板连接l型转接止水板、121－l型竖部、122－l型水平部、13－底板u字型止水板、14－底板后浇带钢筋、15－墙板后浇带钢筋。
具体实施方式
34.实施例参见图1
‑
5所示，一种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造，包括基坑支护钢管立柱1、水平的底板2、消防水池墙板3和组合止水钢板件。
35.本实施例中，所述基坑支护钢管立柱为钢管钢筋混凝土柱，其横截面为圆形，横截面直径尺寸为620mm。消防水池墙板3的厚度为200mm。底板的厚度为300mm。本实施例中，组合止水钢板件的钢材横截面尺寸均相同，均为300mm
×
3mm。
36.所述基坑支护钢管立柱1的底部立在基坑地面上，所述消防水池墙板3垂直于底板2上并与其固定连接，消防水池墙板3与底板2的连接位置处开有供基坑支护钢管立柱1的顶部向上居中穿出的后浇带，所述后浇带包括连通的底板后浇带4和墙板后浇带5，所述底板后浇带4为开设在底板2上的水平矩形后浇带，所述墙板后浇带5为开设在消防水池墙板3上与矩形后浇带等宽、与消防水池墙板3等高的竖向矩形后浇带。
37.本实施例中，墙板后浇带5与底板后浇带4的宽度均为1100mm，底板后浇带4的长度为1000mm。
38.所述底板2相对消防水池墙板3的两侧将底板2分为水池内底板21和水池外底板22，所述组合止水钢板件包括连接为一体并呈l型的竖向墙内止水板6和水平板内止水板7，所述竖向墙内止水板6共两块，竖向墙内止水板6的内侧端部分别露出在墙板后浇带5内，竖
向墙内止水板6的其余部分预埋在两侧的消防水池墙板3内，竖向墙内止水板6的底部预埋在底板2内，竖向墙内止水板6的底端位于底板2的厚度中央。
39.所述水平板内止水板7相对竖向墙内止水板6朝向水池内底板21的方向弯折，水平板内止水板7沿底板后浇带4的水池内底板21边缘布置，水平板内止水板7的内侧半部分别露出在水池内底板21一侧的底板后浇带4内，水平板内止水板7的其余半部预埋在该侧的水池内底板21内，其预埋深度位于底板2的厚度中央，所述水平板内止水板7在基坑支护钢管立柱1的外侧围合成u型，包括垂直消防水池墙板3的垂直边止水板和平行消防水池墙板3的平行边止水板，所述垂直边止水板共两块，两块垂直边止水板的外侧端部分别与两侧竖向墙内止水板6的底端连接为一体，平行边止水板的两端分别与两侧的垂直边止水板的内侧端部连接为一体。
40.参见图1
‑
3所示，所述竖向墙内止水板6的横截面形状为开口朝向水池内底板21的槽形，所述水平板内止水板7的横截面形状为开口朝向上方的槽形。所述基坑支护钢管立柱1与组合止水钢板件之间无连接预留有缝隙。
41.所述底板2包括底板钢筋23和底板混凝土24，所述消防水池墙板3包括下部的导墙33和上部的结构墙34，所述导墙33包括导墙钢筋331和导墙混凝土332，所述结构墙34包括结构墙钢筋341和结构墙混凝土342，所述导墙混凝土332与底板混凝土24一体浇筑，导墙33与结构墙34的厚度以及钢筋混凝土结构均相同，两者之间具有导墙混凝土332和结构墙混凝土342的水平接缝8。本实施例中，所述导墙的高度为300mm。
42.参见图1
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5所示，本实施例中，所述组合止水钢板件包括结构墙一字型竖向止水板9、墙接缝十字型转接止水板10、导墙一字型水平板内止水板11、墙板连接l型转接止水板12和底板u字型止水板13，所述墙板连接l型转接止水板12包括l型竖部121和l型水平部122，所述竖向墙内止水板6由结构墙一字型竖向止水板9、墙接缝十字型转接止水板10、导墙一字型水平板内止水板11和l型竖部121组成，所述水平板内止水板7由l型水平部122和底板u字型止水板13组成，所述组合止水钢板件的各止水板边缘连接位置均通过边部叠合固定宽度后满焊连接。
43.所述结构墙一字型竖向止水板9的内侧竖向半部预埋在墙板后浇带5两侧的结构墙34内，结构墙一字型竖向止水板9的外侧半部露出在墙板后浇带5内。
44.所述导墙一字型水平板内止水板11布置在导墙33与结构墙34的水平接缝8位置处，导墙一字型水平板内止水板11的下半部埋入导墙33的顶端部，导墙一字型水平板内止水板11的上半部埋入结构墙34的底端部。
45.所述墙接缝十字型转接止水板10布置在导墙33与结构墙34的水平接缝8位置处，包括十字型竖部101和十字型水平部102，所述十字型竖部101的顶端与结构墙一字型竖向止水板9的底端连接，十字型水平部102的内端与导墙一字型水平板内止水板11的外端连接，十字型水平部102的外端朝向基坑支护钢管立柱1，墙接缝十字型转接止水板10的外侧半部露出在墙板后浇带5内。
46.所述墙板连接l型转接止水板12布置在导墙33与底板2过渡处，l型竖部121的顶端与十字型竖部101的底端连接，l型水平部122的外端与底板u字型止水板13的内端连接，l型竖部121的外侧半部露出在墙板后浇带5内，l型水平部122的外侧半部露出在底板后浇带4内，
所述底板u字型止水板13布置在底板2内，底板u字型止水板13的外侧半部露出在底板后浇带4内。
47.这种支护钢管立柱与消防水池墙连接构造的施工方法，施工步骤如下：步骤一，基坑支护施工，其中基坑支护钢管立柱1施工完成.步骤二，在现场对组合止水钢板件进行加工：组装结构墙一字型竖向止水板9、墙接缝十字型转接止水板10、导墙一字型水平板内止水板11、墙板连接l型转接止水板12和底板u字型止水板13。
48.步骤三，施工结构主体：在施工主体结构的过程中，在基坑支护钢管立柱1位置设计后浇带；绑扎底板钢筋23的下层钢筋；放置底板u字型止水板13；接着绑扎底板钢筋23的上层钢筋；将l型水平部122的外端与底板u字型止水板13的内端固定连接；将l型竖部121的顶端与十字型竖部101的底端连接，将十字型水平部102的内端与导墙一字型水平板内止水板11的外端连接；在导墙一字型水平板内止水板11的两侧绑扎导墙钢筋331和结构墙34的竖筋，其中导墙钢筋331的竖筋与结构墙34的竖筋一体连通；底板钢筋23的外侧端部和导墙钢筋331的水平筋的外侧端部均在底板后浇带4位置露出；参见图6所示。
49.步骤四，除后浇带位置一体浇筑底板混凝土24和导墙混凝土332，导墙混凝土332浇筑至水平接缝8处；参见图7所示。
50.步骤五，将结构墙一字型竖向止水板9的底端与十字型竖部101的顶端连接；然后绑扎结构墙34的水平筋，结构墙34的水平筋的外侧端部在墙板后浇带5位置露出；随后浇筑结构墙混凝土342。参见图1、图8和图9所示。
51.后浇带后续施工步骤如下：步骤六，基坑支护施工完成，切除基坑支护钢管立柱1；参见图10
‑
11所示。
52.步骤七，在底板后浇带4处绑扎底板后浇带钢筋14；在墙板后浇带5处绑扎墙板后浇带钢筋15的竖筋；参见图12所示。
53.步骤八，然后将两侧的十字型水平部102的外端通过墙连接一字型水平板内止水板16连通；参见图13所示。
54.步骤九，将底板混凝土24和导墙混凝土332位于后浇带位置的部分一体浇筑，墙连接一字型水平板内止水板16的下半部埋入这部分混凝土中；参见图14所示。
55.步骤十，在墙板后浇带5处绑扎墙板后浇带钢筋15的水平筋；参见图15所示。
56.步骤十一，浇筑墙板后浇带5处结构墙混凝土342，施工完毕。参见图16所示。
57.在实际施工过程中，一般根据工程的施工条件决定同一位置止水钢板和各部分钢筋的绑扎顺序，只需要保证基本的施工顺序即可。止水钢板之间的叠合宽度一般为20mm
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30mm。