一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，包括地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻、地下室樓板和單排基坑支護樁，支護樁頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與距離地下室外墻最近的一排支護樁之間設(shè)有外伸支撐，支護樁的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板。本實用新型基坑采用永久支護結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地下室部分采用裝配式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場施工方便快捷，結(jié)構(gòu)質(zhì)量易于保證，可有效提升生產(chǎn)效率，較大程度的減少建筑垃圾；可實現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)的永久化與地下結(jié)構(gòu)的裝配化有機結(jié)合，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與支護結(jié)構(gòu)設(shè)計有機統(tǒng)一。
【專利說明】
一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及地下工程，具體地說是一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系O
【背景技術(shù)】
[0002]地下建筑工程中，單層地下室結(jié)構(gòu)占有較大比重，與之相對應(yīng)的基坑工程中，基于混凝土預(yù)制粧的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛，面向單層地下室的基坑支護結(jié)構(gòu)定型設(shè)計成為基坑支護結(jié)構(gòu)標準化發(fā)展的重要方向；建筑結(jié)構(gòu)工程中，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)憑借其施工方便快捷、施工效率高等特點迅猛發(fā)展，裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向之一。
[0003]在基坑工程尤其是深基坑工程中，基于支護粧的擋墻式支護結(jié)構(gòu)為常見的深基坑支護形式之一，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，基坑支護結(jié)構(gòu)通常視為臨時性施工措施，只在地下結(jié)構(gòu)施工階段發(fā)揮作用，基坑回填之后便廢棄地下，這對建筑材料和社會資源造成極大的浪費，隨著我國建筑工業(yè)化迅猛發(fā)展，支護粧在深基坑支護工程中得到廣泛應(yīng)用，但如果能對這些粧進行進一步地利用，則能大大節(jié)約能源，此外，現(xiàn)有地下室建造較為復(fù)雜，工序繁多，不能有效利用基坑支護體系，而且現(xiàn)在地上面積又大大縮小，有待對地下空間進行充分利用，因此需要對能提供施工速度且節(jié)約能源的地下室的構(gòu)建進行更為深層次的研究。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，特設(shè)置一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，通過支撐構(gòu)件將支護粧與地下室主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)主體建筑地下結(jié)構(gòu)的裝配化施工，將支護結(jié)構(gòu)永久化和地下結(jié)構(gòu)裝配化相結(jié)合，形成裝配式永久支護結(jié)構(gòu)體系，有助于推動城市地下空間朝著集約化與可持續(xù)化發(fā)展。
[0005]本實用新型提供的一個方案是:一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，包括地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻、地下室樓板和單排基坑支護粧，支護粧的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，支護粧頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與支護粧之間設(shè)有外伸支撐，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板，同時這樣的冠梁是工廠預(yù)制的，較為方便地實現(xiàn)對地下室的搭建，此外，因基坑的支護粧與外伸支撐連接配合地下室結(jié)構(gòu)形成地下永久性支護結(jié)構(gòu)體系，而支護粧作為地下室支撐的一部分，不僅實現(xiàn)了支護粧的利用，而且使得地下室支護更加牢固，通過施工道路自身重度以及與土體之間的摩擦對第一排支護粧頂進行錨固，以減小粧頂位移；因地下室外墻及地下室樓板采用預(yù)制板，整個結(jié)構(gòu)不僅不會減弱地下室的使用壽命，而且大大縮短了地下室的施工時間。
[0006]本實用新型提供的另一個方案是:一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，包括地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻、地下室樓板和多排基坑支護粧，支護粧的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，最外側(cè)一排支護粧頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與支護粧之間設(shè)有外伸支撐，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板。
[0007]進一步地，當支護粧為兩排時，從內(nèi)側(cè)支護粧到外側(cè)支護粧呈逐漸升高的階梯型，支護從距離地下室外墻最近的一排支護粧到最后一排支護粧呈逐漸升高的階梯型支護，階梯形支護是考慮到邊坡控制效果而設(shè)置的方式，低位置的支護粧頂部的冠梁外側(cè)與相鄰的支護粧粧身澆筑連接為一體;這樣形成上半部分為單排粧支護、下半部分為雙排粧支護的復(fù)合型支護結(jié)構(gòu)，在基坑支護階段，后排粧頂部冠梁為前排粧粧身提供一支點，有效減小前排支護粧粧身彎矩，充分利用下半部分雙排粧支護結(jié)構(gòu)剛度較大的特點，減小支護結(jié)構(gòu)水平位移，增加支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
[0008]進一步地，為了更好的實現(xiàn)拼接，每段冠梁的一端設(shè)有凹槽，另一端設(shè)有凸起以實現(xiàn)拼接，冠梁采用前后凸起凹槽配合能實現(xiàn)快速拼接，每段冠梁端部設(shè)有便于相鄰冠梁拼接用的預(yù)埋件;預(yù)埋件可以設(shè)于冠梁凸起所在的端部，也可是在凸起所在面的側(cè)面，也可以根據(jù)具體情況，采用冠梁為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。
[0009]總而言之，外側(cè)支護粧頂部冠梁為鋼筋混凝土預(yù)制冠梁，也可采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆冠梁；內(nèi)側(cè)支護粧頂部冠梁為鋼筋混凝土現(xiàn)澆冠梁，也可先采用鋼筋混凝土預(yù)制粧拼接，然后通過在外側(cè)饒筑混凝土與外側(cè)支護粧連接。
[0010]進一步地，支護粧采用混凝土預(yù)制粧，為預(yù)應(yīng)力管粧或預(yù)應(yīng)力方粧或預(yù)應(yīng)力板粧，為了支護效果更為穩(wěn)定，相鄰排的支護粧錯位布粧。
[0011]進一步地，低位置的支護粧頂部的冠梁外側(cè)與相鄰的支護粧粧身澆筑為一體。
[0012]進一步地，所述外伸支撐為預(yù)制支撐，預(yù)制支撐一端與設(shè)于支護粧的冠梁連接，一端通過預(yù)埋件與地下室樓板連接，這樣的設(shè)置使得原本主要由地下室樓板支撐的力均勻分布到支護粧上，而且多排支護粧的設(shè)置，更是有效避免了應(yīng)力集中造成結(jié)構(gòu)的破壞;預(yù)埋件連接位置可通過焊接，也可通過螺栓連接，由于外伸支撐僅承受軸向壓力，所以兩端預(yù)埋件的連接僅起固定作用，考慮到支撐構(gòu)件要伴隨地下室結(jié)構(gòu)永久發(fā)揮作用，因此需做好連接位置處鋼構(gòu)件的防腐，保證其耐久性要求。
[0013]或者，所述外伸支撐為素混凝土支撐，素混凝土支撐位于基礎(chǔ)底板平面內(nèi)，支撐一端與地下室底板連接，一端與支護粧粧身澆筑連接，該支撐僅承受軸向壓力，所以可在施工肥槽清理干凈后通過素混凝土直接澆筑成型，支撐可以做梁狀，也可以做成板狀；外伸支撐、支護粧與地下室結(jié)構(gòu)組成永久支護結(jié)構(gòu)，共同抵抗基坑外巖土側(cè)壓力，可有效減小地下室外墻受力，減薄地下室外墻厚度及自重，有助于地下室外墻的裝配式施工。
[0014]地下室外墻和樓板均為預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用工廠化制作和現(xiàn)場裝配，具體尺寸依據(jù)地下結(jié)構(gòu)而定，所述地下室梁柱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)制構(gòu)件通過現(xiàn)澆構(gòu)件進行整體連接，以滿足規(guī)范中對地下室外墻的構(gòu)造與防水要求;地下室外墻預(yù)制板的防水等級高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆板，其防水保溫層依據(jù)地下室外墻防水保溫的傳統(tǒng)做法，著重加強預(yù)制板連接位置的防水。
[0015]進一步地，所述冠梁開有用于固定支護粧粧頂?shù)目撞郏阌诟玫膶㈩A(yù)制支護粧與冠梁連接為一個整體。
[0016]進一步地，還包括用于在支護粧施工時對支護粧定位的定位模具，采用H型鋼焊接成型。
[0017]本實用新型中永久支護結(jié)構(gòu)通過將基坑支護結(jié)構(gòu)與地下建筑主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將支護結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹黧w結(jié)構(gòu)的一部分永久發(fā)揮作用，可充分發(fā)揮支護結(jié)構(gòu)自身剛度，有效減小地下室外墻厚度，一方面能有效降低工程造價，另一方面也使得地下室結(jié)構(gòu)裝配化施工成為可能，有助于促進城市地下空間建設(shè)朝著集約化放下發(fā)展。
[0018]此外，對基坑頂部各構(gòu)件的拼接部位進行防水處理，如相鄰的冠梁的接觸縫隙采用砂漿抹平止水。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020](I)本實用新型中，基坑采用基于單排或多排預(yù)制粧的階梯型支護與分級開挖，具有建筑工業(yè)化程度高、現(xiàn)場施工方便快捷、邊坡變形控制效果好等特點。
[0021](2)本實用新型中，基坑采用基于雙排預(yù)制粧分級支護的永久支護結(jié)構(gòu)，通過將基坑支護結(jié)構(gòu)與地下建筑主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將支護結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹黧w結(jié)構(gòu)的一部分永久發(fā)揮作用，可充分發(fā)揮支護結(jié)構(gòu)自身剛度，有效減小地下室外墻厚度，一方面能有效降低工程造價，另一方面也使得地下室結(jié)構(gòu)裝配化施工成為可能，有助于促進城市地下空間建設(shè)朝著集約化放下發(fā)展。
[0022](3)本實用新型中，在基坑采用永久支護結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地下室部分采用裝配式結(jié)構(gòu)，相比于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場施工方便快捷，結(jié)構(gòu)質(zhì)量易于保證，可有效提升生產(chǎn)效率，較大程度的減少建筑垃圾，具有較好的經(jīng)濟環(huán)境效益。
[0023](4)本實用新型中的體系可實現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)的永久化與地下結(jié)構(gòu)的裝配化有機結(jié)合，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與支護結(jié)構(gòu)設(shè)計有機統(tǒng)一，能有效推動我國的建筑工業(yè)化，推動城市地下空間朝著集約化與可持續(xù)化發(fā)展。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本實用新型冠梁位置處的水平剖面示意圖。
[0026]圖3是本實用新型中支護粧與冠梁裝配位置的側(cè)視圖。
[0027]圖4是本實用新型中支護粧與冠梁裝配位置的水平剖面圖。
[0028I圖5是H型鋼模具的示意圖。
[0029]圖中各個標號含義:1_支護粧、2-冠梁、3-基坑外側(cè)施工道路、4-地下室外墻、5-地下室樓板、6-地下室底板、7-地下室外墻橫梁、8-預(yù)制支撐、9-素混凝土支撐、10-預(yù)埋件、11-防護桿安裝孔、12-凸起、13-防護欄桿、14-支護粧定位模具。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的描述:
[0031]實施例1
[0032]如圖1所示，該工程實例的地下結(jié)構(gòu)為單層地下室，地下結(jié)構(gòu)組成包括預(yù)制地下室外墻4，預(yù)制地下室樓板5，地下室底板6，地下室外墻橫梁7等主要構(gòu)件。
[0033]圖1所示，該工程實例的基坑支護結(jié)構(gòu)為單排支護結(jié)構(gòu)，主要包括支護粧1、冠梁2等主要構(gòu)件。
[0034]圖1所示，該工程實例中第一排支護粧為預(yù)制粧，粧頂冠梁與基坑外側(cè)施工道路3(混凝土)連接，通過施工道路自身重度以及與土體之間的摩擦對第一排支護粧頂進行錨固，以減小粧頂位移。
[0035]圖1所示，在支護粧與地下室外墻之間設(shè)置兩道支撐，第一道預(yù)制支撐8為預(yù)制鋼筋混凝土支撐，預(yù)制支撐兩端分別通過預(yù)埋件與支護粧冠梁2和地下室樓板5連接;第二道支撐為素混凝土支撐9，素混凝土支撐9兩端分別與地下室底板6和支護粧I粧身澆筑為一體。
[0036]圖1所示，該工程實例中主體建筑包含一層地下室，地下室外墻板4和地下室樓板5均為預(yù)制構(gòu)件，地下室立柱和橫梁均采用現(xiàn)澆構(gòu)件，相互之間采用后澆整體式連接。
[0037]圖1和圖2所示，在地下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后對地下室外墻和支護粧之間進行土體回填，回填土體要分層夯實。
[0038]結(jié)構(gòu)體系的施工方法，具體施工步驟如下:
[0039]一種面向單層地下建筑的裝配式定型基坑與結(jié)構(gòu)體系，其施工步驟包括:
[0040]步驟1:施工基坑支護粧I，并施工粧頂冠梁2和基坑外側(cè)施工道路3;
[0041]步驟2:進行基坑開挖；
[0042]步驟3:施工主體建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，澆筑地下室底板6，在地下室底板6與支護粧I之間澆筑第一道支撐或者采用預(yù)制支撐8;
[0043]步驟4:進行地下室樓板5和地下室墻板4的預(yù)制與安裝以及地下室梁柱構(gòu)件的澆筑，在地下室樓板5與支護粧冠梁2之間安裝第二道支撐即素混凝土支撐9;
[0044]步驟5:施工地下室外墻4防水保溫層，地下室外墻4防水保溫層依據(jù)地下室外墻4防水保溫的傳統(tǒng)做法，著重加強預(yù)制板連接位置的防水；
[0045]步驟6: 土體回填并分層夯實。
[0046]支護粧I施工過程，根據(jù)支護粧I尺寸及布粧位置，預(yù)先定制支護粧I施工定位模具，通過模具對粧孔進行精確定位，并利用現(xiàn)有工程措施保證支護粧I垂直度，保證支護粧I的施工精度。
[0047]支護粧定位模具14根據(jù)具體工程量身定制，如圖5所示，采用H型鋼焊接成型并可重復(fù)使用，由于模具長度限制，其施工順序為先按要求固定模具，在模具所在范圍內(nèi)施工支護粧I，施工結(jié)束后將模具拆卸，并移至下一段施工位置再次固定，在模具新固定位置依次施工下一組支護粧I，根據(jù)支護粧施工順序依次向前推進施工，施工結(jié)束后對模具進行回收。
[0048]步驟I中，所述支護粧I為混凝土預(yù)制粧，粧頂通過冠梁2連接，所述冠梁2為拼接的，冠梁一端設(shè)有凸起12，另一端設(shè)有凹槽，通過凸起和凹槽方便拼接，如圖4所示，或者，如圖3所示，在冠梁2側(cè)壁設(shè)有預(yù)埋件1，通過預(yù)埋件1實現(xiàn)快速拼接，此外，為了施工安全，在冠梁上設(shè)置有防護桿安裝孔11用于安裝防護欄桿13，冠梁2與基坑外側(cè)施工道路3同時澆筑為一體，相互連接，通過施工道路自身重度以及與土體之間的摩擦對支護粧I頂進行錨固，以減小粧頂位移。
[0049]步驟4中，所述地下室外墻板4和地下室樓板5均為預(yù)制構(gòu)件，采用工廠化施工和現(xiàn)場裝配，所述地下室梁柱結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件通過現(xiàn)澆構(gòu)件進行整體連接，以滿足地下結(jié)構(gòu)構(gòu)造和防水要求。
[0050]實施例2
[0051]—種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，包括構(gòu)成地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻和地下室樓板，包括多排基坑支護用的支護粧，距離地下室結(jié)構(gòu)最遠一排支護粧頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與距離地下室外墻最近的一排支護粧之間設(shè)有外伸支撐，支護粧的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板。
[0052]當支護粧為兩排時，從距離地下室外墻最近的一排支護粧到最后一排支護粧呈逐漸升高的階梯型支護，階梯形支護是考慮到邊坡控制效果而設(shè)置的方式，低位置的支護粧頂部的冠梁外側(cè)與相鄰的支護粧粧身澆筑連接為一體。
[0053]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不是本實用新型的全部實施例，不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0054]除說明書所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)，為了突出本實用新型的創(chuàng)新特點，上述技術(shù)特征在此不再贅述。
【主權(quán)項】
1.一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，包括地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻、地下室樓板和單排基坑支護粧，支護粧的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，支護粧頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與支護粧之間設(shè)有外伸支撐，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板。2.一種面向單層地下建筑的裝配式結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，包括地下室結(jié)構(gòu)的地下室外墻、地下室樓板和多排基坑支護粧，支護粧的頂部設(shè)有多段拼接的冠梁，最外側(cè)一排支護粧頂部的冠梁與基坑外側(cè)混凝土施工道路澆筑為一體，地下室外墻與支護粧之間設(shè)有外伸支撐，地下室外墻及地下室樓板均采用預(yù)制板。3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，當支護粧為兩排時，從內(nèi)側(cè)支護粧到外側(cè)支護粧呈逐漸升高的階梯型支護。4.如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，低位置的支護粧頂部的冠梁外側(cè)與相鄰的支護粧粧身澆筑連接為一體。5.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述冠梁為多段拼接的結(jié)構(gòu)，每段冠梁端部設(shè)有便于相鄰冠梁拼接用的預(yù)埋件。6.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，支護粧采用混凝土預(yù)制粧，為預(yù)應(yīng)力管粧或預(yù)應(yīng)力方粧或預(yù)應(yīng)力板粧。7.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述外伸支撐為預(yù)制支撐，預(yù)制支撐一端與設(shè)于支護粧的冠梁連接，一端通過預(yù)埋件與地下室樓板連接。8.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述外伸支撐為素混凝土支撐，素混凝土支撐位于基礎(chǔ)底板平面內(nèi)，支撐一端與地下室底板連接，一端與支護粧粧身澆筑連接。9.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述冠梁開有用于固定支護粧粧頂?shù)目撞邸?0.如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，還包括用于在支護粧施工時對支護粧定位的定位模具。
【文檔編號】E04B1/00GK205576936SQ201620334519
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】李連祥, 劉兵, 李先軍, 王興政
【申請人】山東大學