一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法与流程

1.本技术涉及建筑工程的技术领域，尤其是涉及一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法。


背景技术：

2.逆作法是主体结构与支护结构相结合的一种施工方法，即地下室外墙与围护墙体相结合，水平结构构件与水平支撑体系相结合，竖向结构构件与临时立柱体系相结合。逆作法具有可上下同步施工以缩短主体工程工期、支撑刚度大可严格控制基坑变形、利用主体结构作为支护可节省工程造价等优点，在基坑工程中得到了广泛应用。
3.逆作法基坑施工时，竖向支承体系采用上部顺作钢柱与下部逆作钢管混凝土桩相结合的形式。根据逆作法基坑的施工工艺要求，竖向支承体系需在基坑开挖前在地面施工完毕。
4.在逆作法基坑工程中，地下室首层相邻楼板标高存在高差的情况时有出现。相邻两块楼板高差较大时，不可避免地存在上部顺作钢柱与下部逆作钢管混凝土桩在楼层标高处的传力问题，以及上部顺作钢柱与大高差梁板、下部逆作钢管混凝土桩的连接问题，以上问题也是地上为钢结构且地下为钢
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混凝土组合结构采用上下同步逆作法施工工艺中的共性难题。


技术实现要素：

5.为了有效地解决在地下室首层相邻楼板存在较大高差时，上部顺作钢柱与下部逆作钢管混凝土桩在楼层标高处的传力问题、以及上部顺作钢柱与大高差梁板、下部逆作钢管混凝土桩的连接问题，确保基坑工程的结构安全与施工质量，本技术提供一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法。
6.一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法采用如下技术方案：一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法，包括以下步骤：s1、施工基坑围护墙及两侧的下部逆作钢管桩：基坑采用逆作法施工时，首先测量放样，在地面施工地下围护墙，随后，向地下打入两侧的下部逆作钢管桩作为竖向支撑结构件；s2、挖除首层土体：使用机械设备或人工挖除首层土体形成地下室首层基坑；s3、托换钢梁施工：进行托换钢梁施工，托换钢梁内部中空为筒体结构，并与下方两侧的下部逆作钢管桩进行固定连接；s4、施工上部顺作钢柱：托换钢梁自身具有竖直的通孔，使上部顺作钢柱穿过托换钢梁并与托换钢梁固定连接，上部顺作钢柱的底部距离地下室首层地板标高具有间距；s5、进行上部顺作钢柱两侧不同标高的框架梁的施工：将上部顺作钢柱两侧不同标高的框架梁进行吊升，并与托换钢梁的相应连接位置进行固定连接；s6、向两侧不同标高的框架梁内浇筑混凝土：分别形成首层框架梁较低梁板、首层
框架梁较高梁板，形成双桩一柱连接节点结构。
7.通过采用上述技术方案，两侧的下部逆作钢管桩、托换钢梁及上部顺作钢柱共同形成双桩一柱连接节点结构，该双桩一柱连接节点结构能够对上部顺作钢柱两侧不同标高的首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板进行稳定地连接和支撑，有效地解决在地下室首层相邻楼板存在较大高差时，上部顺作钢柱与下部逆作钢管混凝土桩在楼层标高处的传力问题、以及上部顺作钢柱与首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板以及下部逆作钢管混凝土桩的连接问题，确保基坑工程的结构安全与施工质量。
8.可选的，在步骤s1中，向下部逆作钢管桩内灌注混凝土形成下部逆作钢管混凝土桩。
9.通过采用上述技术方案，向下部逆作钢管桩内灌注混凝土形成下部逆作钢管混凝土桩用以增加下部逆作钢管桩的强度，使形成的下部逆作钢管混凝土桩具有较强的结构强度和支撑力度，提高对托换钢梁及首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板的支撑稳定性，确保基坑工程的结构安全与施工质量。
10.可选的，所述上部顺作钢柱位于托换钢梁内部的周向侧壁开设有两个相互背离的卡接口，两个卡接口内共同设有卡接组件，卡接组件包括两个卡座及多根卡簧，两个卡座分别与两个卡接口滑动配合，卡座与托换钢梁的内壁卡接配合，所有的卡簧均位于两个卡座之间用以使卡座与托换钢梁保持卡接配合；在步骤s4中，施工上部顺作钢柱前，预先将两个卡座推入上部顺作钢柱内，随后将上部顺作钢柱与托换钢梁进行安装，当上部顺作钢柱下放到位时，卡簧恢复自然状态将两个卡座相互背离的端部弹入托换钢梁内，将上部顺作钢柱与托换钢梁进行卡紧固定，随后采用焊接方式将上部顺作钢柱与托换钢梁进行焊接固定。
11.通过采用上述技术方案，当上部顺作钢柱下放安装到位时，卡簧自动将两个卡座相互背离的端部弹入托换钢梁内，将上部顺作钢柱与托换钢梁进行卡紧固定。随后将上部顺做钢柱与托管钢梁进行焊接固定，在焊接上部顺作钢柱时，无需再利用外部支护结构对上部顺作钢柱进行支护，能够释放基坑内更多的施工空间。卡接组件配合焊接固定方式，共同提高上部顺作钢柱与托换钢梁的连接强度以及连接稳定性，提高整个基坑构造的施工质量。
12.可选的，所述卡座与托换钢梁的内壁抵接的侧面倾斜设置，并使卡座远离卡簧的端部呈收缩状；在步骤s4中，下放上部顺作钢柱前，无需将卡座完全推入上部顺作钢柱内，使卡座端部的斜面抵接托换钢梁顶部的开口边缘，在下放上部顺作钢柱的过程中，托换钢梁顶部开口的边缘抵接卡座的斜面使卡座自动完全滑入上部顺作钢柱内。
13.通过采用上述技术方案，在下放上部顺作钢柱的过程中，托换钢梁顶部开口边缘抵接卡座的斜面，使卡座自动完全滑入上部顺作钢柱内，加快上部顺作钢柱的下放安装过程，缩短施工工期。
14.可选的，所述上部顺作钢柱两侧不同标高的框架梁与托换钢梁的连接处均固设有受力钢筋，受力钢筋的一端与框架梁一体成型；在步骤s5中，将框架梁下放到位后，将框架梁的受力钢筋与托换钢梁相应的侧面固定连接；将标高较高的框架梁的侧壁与上部顺作钢柱的侧壁固定连接。
15.通过采用上述技术方案，受力钢筋既能够将框架梁与托换钢梁进行稳固地固定连
接，又能够使框架梁与托换钢梁之间产生间隙，为将来在托换钢梁的外表面喷射混凝土提供空间。
16.可选的，在步骤s6中，向框架梁内浇筑完混凝土后，再向上部顺作钢柱内浇筑混凝土，浇筑顶标高为首层框架梁较高梁面标高。
17.通过采用上述技术方案，在竖直方向上，由于首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板与上部顺作钢柱的连接位置不在同一高度，上部顺作钢柱易受到来自首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板的静态剪切力，向上部顺作钢柱局部填充混凝土，且填充顶标高为首层框架梁较高梁面标高，能够加固上部顺作钢柱与首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板的连接段的结构强度，提高上部顺作钢柱的抗剪切性能，确保上部顺作钢柱对地上建筑物的支撑稳定性，确保基坑工程及地上建筑物的结构安全与施工质量。
18.可选的，在步骤s6中，向上部顺作钢柱内浇筑混凝土完毕后，向托换钢梁内部浇筑混凝土，再向托换钢梁外部喷射混凝土形成外包混凝土层。
19.通过采用上述技术方案，外包混凝土层既能够满足托换钢梁的防锈需求，又能够增加托换钢梁与首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板的连接强度。
20.可选的，在步骤s6中，待地下室结构整体施工完成后，将两侧临时的下部逆作钢管混凝土桩切割去除，进行上部顺作钢柱下方的单根钢管混凝土桩施工，形成永久一柱一桩节点结构。
21.通过采用上述技术方案，拆除两侧的下部逆作钢管混凝土桩后，能够增加地下室的使用空间，永久一柱一桩节点结构较之双桩一柱连接节点结构能够减小竖向支撑构件体系对地下室空间的占用体积。
22.可选的，所述单根钢管混凝土桩的顶部段设为倒四棱台状；在步骤s6中，单根钢管混凝土桩顶部端面面积较大的一端与上部顺作钢柱固定连接。
23.通过采用上述技术方案，能够进一步缩小单根钢管混凝土桩的周向尺寸，以进一步减少对地下室空间的占用，以获得更多能够正常使用的地下室空间。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.两侧的下部逆作钢管桩、托换钢梁及上部顺作钢柱共同形成双桩一柱连接节点结构，该双桩一柱连接节点结构能够对上部顺作钢柱两侧不同标高的首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板进行稳定地连接和支撑，有效地解决在地下室首层相邻楼板存在较大高差时，上部顺作钢柱与下部逆作钢管混凝土桩在楼层标高处的传力问题、以及上部顺作钢柱与首层框架梁较低梁板、首层框架梁较高梁板以及下部逆作钢管混凝土桩的连接问题，确保基坑工程的结构安全与施工质量；2.卡接组件自动将上部顺作钢柱与托换钢梁进行卡紧固定，在焊接上部顺作钢柱时，无需再利用外部支护结构对上部顺作钢柱进行支护，能够释放基坑内更多的施工空间；3.永久一柱一桩节点结构较之双桩一柱连接节点结构，能够增加地下室的使用空间，减小竖向支撑构件体系对地下室空间的占用体积。
附图说明
25.图1是本技术实施例展示双桩一柱连接节点结构的结构示意图；图2是体现卡簧的剖视图；
图3是体现永久一柱一桩节点结构的结构示意图。
26.附图标记说明：1、下部逆作钢管混凝土桩；2、托换钢梁；3、上部顺作钢柱；31、卡接口；4、外包混凝土层；5、首层框架梁较低梁板；6、首层框架梁较高梁板；7、单根钢管混凝土桩；8、卡接组件；81、卡座；82、卡簧；9、受力钢筋。
具体实施方式
27.以下结合附图1
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3对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法，包括以下步骤：s1、参照图1，基坑采用逆作法施工时，首先测量放样，在地面施工地下围护墙，随后，向地下打入两侧的下部逆作钢管桩作为竖向支撑结构件；下部逆作钢管桩施工到位后，向下部逆作钢管桩内灌注混凝土形成下部逆作钢管混凝土桩1。
29.s2、参照图1，使用机械设备或人工挖除首层土体形成地下室首层基坑。
30.s3、参照图1和图2，吊升托换钢梁2，进行托换钢梁2施工，托换钢梁2内部中空为筒体结构，将托换钢梁2吊装至两侧的下部逆作钢管混凝土桩1的顶端，并将托换钢梁2的底面与两侧的下部逆作钢管混凝土桩1进行焊接固定。
31.s4、参照图1和图2，托换钢梁2具有多个均匀分布的竖直通孔，将上部顺作钢柱3穿过托换钢梁2的通孔，上部顺作钢柱3安装到位时，上部顺作钢柱3的底部距离地下室首层地板标高具有间距。
32.参照图1和图2，上部顺作钢柱3位于托换钢梁2内部的周向侧壁开设有两个相互背离的卡接口31，两个卡接口31内共同设有卡接组件8。卡接组件8包括两个卡座81及多根卡簧82，两个卡座81分别与两个卡接口31滑动配合，两个卡座81相互背离的端部与托换钢梁2的内壁卡接配合，卡座81与托换钢梁2的内壁抵接的侧面倾斜设置并使卡座81的端部呈收缩状。所有的卡簧82均位于两个卡座81之间，卡簧82的两端分别与两个卡座81固定连接，卡簧82自然状态时，卡座81与托换钢梁2保持卡接配合。
33.参照图1和图2，下放上部顺作钢柱3时，卡座81端部的斜面抵接托换钢梁2顶部的开口边缘，在下放上部顺作钢柱3的过程中，托换钢梁2顶部开口的边缘抵接卡座81的斜面使卡座81自动完全滑入上部顺作钢柱3内，加快上部顺作钢柱3的安装速度，缩短施工工期；当上部顺作钢柱3下放到位时，卡簧82恢复自然状态将两个卡座81相互背离的端部弹入托换钢梁2内，将上部顺作钢柱3与托换钢梁2进行卡紧固定，随后采用焊接方式将上部顺作钢柱3与托换钢梁2的接缝处进行焊接固定。
34.s5、参照图1和图2，将上部顺作钢柱3两侧不同标高的框架梁进行吊升，上部顺作钢柱3两侧不同标高的框架梁与托换钢梁2的连接处均一体成型有多个均匀分布的受力钢筋9，将框架梁下放到位后，将框架梁的受力钢筋9与托换钢梁2相应的侧面焊接固定，将标高较高的框架梁的侧壁与上部顺作钢柱3的侧壁焊接固定。受力钢筋9既能够将框架梁与托换钢梁2进行稳固地固定连接，又能够使框架梁与托换钢梁2之间产生间隙，为将来在托换钢梁2的外表面喷射混凝土提供空间。
35.s6、参照图1和图2，向两侧不同标高的框架梁内浇筑混凝土，分别形成首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6，再向上部顺作钢柱3内浇筑混凝土，浇筑顶标高为首层
框架梁较高梁面标高。再向托换钢梁2内部浇筑混凝土，最后向托换钢梁2外部喷射混凝土形成外包混凝土层4，形成双桩一柱连接节点结构。
36.参照图1和图2，外包混凝土层4既能够满足托换钢梁2的防锈需求，又能够增加托换钢梁2与首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6的连接强度。在竖直方向上，由于首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6与上部顺作钢柱3的连接位置不在同一高度，上部顺作钢柱3易受到来自首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6的静态剪切力，向上部顺作钢柱3局部填充混凝土，且填充顶标高为首层框架梁较高梁面标高，能够加固上部顺作钢柱3与首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6的连接段的结构强度，提高上部顺作钢柱3的抗剪切性能，确保上部顺作钢柱3对地上建筑物的支撑稳定性，确保基坑工程及地上建筑物的结构安全与施工质量。
37.参照图1和图3，待地下室结构整体施工完成后，将两侧临时的下部逆作钢管混凝土桩1切割去除，进行上部顺作钢柱3下方的单根钢管混凝土桩7施工，形成永久一柱一桩节点结构。拆除两侧的下部逆作钢管混凝土桩1后，能够增加地下室的使用空间，永久一柱一桩节点结构较之双桩一柱连接节点结构能够减小竖向支撑构件体系对地下室空间的占用体积。
38.参照图3，单根钢管混凝土桩7的顶部段设为倒四棱台状，将单根钢管混凝土桩7顶部端面面积较大的一端与上部顺作钢柱3浇筑成型连接。能够进一步缩小单根钢管混凝土桩7的周向尺寸，以进一步减少对地下室空间的占用，以获得更多能够正常使用的地下室空间。
39.本技术实施例一种解决逆作楼板高差的双桩一柱节点施工方法的实施原理为：首先测量放样，在地面施工地下围护墙，随后，向地下打入两侧的下部逆作钢管桩作为竖向支撑结构件；下部逆作钢管桩施工到位后，向下部逆作钢管桩内灌注混凝土形成下部逆作钢管混凝土桩1。使用机械设备或人工挖除首层土体形成地下室首层基坑。
40.吊升托换钢梁2，进行托换钢梁2施工，将托换钢梁2吊装至两侧的下部逆作钢管混凝土桩1的顶端，并将托换钢梁2的底面与两侧的下部逆作钢管混凝土桩1进行焊接固定。
41.将上部顺作钢柱3穿过托换钢梁2的通孔，下放上部顺作钢柱3时，卡座81端部的斜面抵接托换钢梁2顶部的开口边缘，在下放上部顺作钢柱3的过程中，托换钢梁2顶部开口的边缘抵接卡座81的斜面使卡座81自动完全滑入上部顺作钢柱3内，加快上部顺作钢柱3的安装速度，缩短施工工期；当上部顺作钢柱3下放到位时，卡簧82恢复自然状态将两个卡座81相互背离的端部弹入托换钢梁2内，将上部顺作钢柱3与托换钢梁2进行卡紧固定，随后采用焊接方式将上部顺作钢柱3与托换钢梁2的接缝处进行焊接固定。上部顺作钢柱3安装到位时，上部顺作钢柱3的底部距离地下室首层地板标高具有间距。
42.将上部顺作钢柱3两侧不同标高的框架梁进行吊升，将框架梁下放到位后，将框架梁的受力钢筋9与托换钢梁2相应的侧面焊接固定，将标高较高的框架梁的侧壁与上部顺作钢柱3的侧壁焊接固定。
43.向两侧不同标高的框架梁内浇筑混凝土，分别形成首层框架梁较低梁板5、首层框架梁较高梁板6，再向上部顺作钢柱3内浇筑混凝土，浇筑顶标高为首层框架梁较高梁面标高。再向托换钢梁2内部浇筑混凝土，最后向托换钢梁2外部喷射混凝土形成外包混凝土层4，形成双桩一柱连接节点结构。
44.待地下室结构整体施工完成后，将两侧临时的下部逆作钢管混凝土桩1切割去除，进行上部顺作钢柱3下方的单根钢管混凝土桩7施工，将单根钢管混凝土桩7顶部端面面积较大的一端与上部顺作钢柱3浇筑成型连接，形成永久一柱一桩节点结构。
45.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。