逆施工顺做法的高层建筑传力体系及其施工方法与流程

1.本发明涉及建筑技术领域，特指一种逆施工顺做法的高层建筑传力体系及其施工方法。


背景技术：

2.随着超高层领域的发展，基坑深度随着建筑需求逐渐增加，基坑深度越深，意味着建设周期越长。为缩短建设周期，在房屋建筑工程中逐步运用了逆施工，在基坑安全、施工效果、经济成本等各方面，逆施工顺做法更适用于高层建筑。
3.逆施工顺作法虽然适用于现代高层建筑，但也同样存在一些问题：逆施工顺做法要首先施工零层结构，随后开挖基坑和继续施工零层以上结构，零层结构不仅要维持整体建筑的变形，还要有较好的传力体系，由此需要一个较好的受力形式传递荷载。在后续顺做法对接过程中，在零层结构预留的甩筋需要与地下一层墙体的钢筋对接，但是由于基坑较深，施工时间较长，在基坑开挖过程中零层及以上的结构同步施工，地上结构会发生一定的变形和偏位，而基坑开挖好后，才开始逐层向上施工地下各层的楼板和墙体，在施工地下一层墙体时，零层结构预留的甩筋的实际位置已经与地下一层楼板墙体的设计位置发生偏位，如何保障地上结构的有效传力以及纠偏是本技术亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种逆施工顺做法的高层建筑传力体系及其施工方法，以解决现有高层建筑无法有效传力以及纠偏的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种逆施工顺做法的高层建筑传力体系，高层建筑包括地上结构和地下结构，所述传力体系包括：
6.对应高层建筑的设计位置间隔地打设于土体内的若干个竖托桩结构，所述竖托桩结构部分伸至所述地下结构的底标高以下以形成埋固段；
7.横向地设于若干个所述竖托桩结构之上的环冠梁结构，通过所述环冠梁结构将若干个所述竖托桩结构连为一体；
8.支撑连接于所述环冠梁结构内的转换梁结构，所述环冠梁结构与环冠梁结构连为一体，所述地上结构的墙体设于所述转换梁结构之上；
9.留设于所述地下结构的楼板上且供穿置所述竖托桩结构的穿孔；以及
10.靠近所述竖托桩结构设置且可伸缩调节的顶推组件，所述顶推组件的一端可拆卸地安装于所述地下结构的楼板上且另一端抵靠于所述竖托桩结构的侧部，通过伸缩调节所述顶推组件的长度使所述顶推组件顶推所述竖托桩结构，以对所述竖托桩结构进行偏位调节，从而实现对所述地上结构的纠偏。
11.本发明通过设置竖托桩结构、环冠梁结构、转换梁结构以形成有效地传力体系，由于地上结构的墙体设于转换梁结构之上，地上结构的荷载通过地上结构的墙体传递给转换梁结构，转换梁结构再传递给环冠梁结构，使得竖向荷载最终通过环冠梁结构传递给地下
土层，从而实现竖向荷载地有效均匀分布传递。由于转换梁结构上连地上结构，环冠梁结构下连竖托桩结构，当地上结构发生偏移时，竖托桩结构也会同步地发生偏位，根据竖托桩结构的偏移情况，伸缩调节顶推组件的长度使顶推组件顶推竖托桩结构，以对竖托桩结构进行偏位调节，即可达到对地上结构的水平纠偏的目的。
12.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述顶推组件包括可拆卸地安装于所述地下结构的楼板上的反力基座以及呈横向设置的千斤顶；
13.所述千斤顶的一端安装于所述反力基座上且另一端抵靠于所述竖托桩结构的侧部。
14.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，每个所述竖托桩结构至少设置一组所述顶推组件，每组所述顶推组件至少为三个且围绕所述竖托桩结构周向均匀分布，通过每组所述顶推组件以实现对所述竖托桩结构在水平方向上的位置调节。
15.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述顶推组件还包括竖向地安装于所述千斤顶远离所述反力基座一端的抵撑板。
16.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述穿孔与所述竖托桩结构间形成有一间隙；
17.所述传力体系还包括横向地埋设于所述地下结构的楼板内且沿所述穿孔内壁一圈设置的止水钢板，所述止水钢板部分伸入所述间隙内以形成止水部。
18.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述埋固段为工程桩；
19.所述竖托桩结构包括底部埋固于所述工程桩顶部的格构柱，所述格构柱的顶部与所述环冠梁结构固定连接。
20.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述环冠梁结构包括横向地设于相邻两个所述竖托桩结构的顶部之上的连接段，相邻两个所述连接段的端部对接连接。
21.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述转换梁结构包括呈横纵交错设置的若干个横向支撑段和若干个纵向支撑段，所述横向支撑段和所述纵向支撑段分别支撑连接于对应的两个所述连接段之间。
22.本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的进一步改进在于，所述转换梁结构的底面对应地下一层墙体的设计位置预留有甩筋，所述甩筋部分伸出所述转换梁结构外。
23.本发明还提供了一种如上述的逆施工顺做法的高层建筑传力体系的施工方法，包括如下步骤：
24.将若干个所述竖托桩结构对应高层建筑的设计位置间隔地打设于土体内，使所述竖托桩结构部分伸至所述地下结构的底标高以下以形成埋固段；
25.于若干个所述竖托桩结构之上施工形成呈横向设置的环冠梁结构，通过所述环冠梁结构将若干个所述竖托桩结构连为一体；
26.于所述环冠梁结构内施工形成转换梁结构，使所述转换梁结构与所述环冠梁结构支撑连接且所述环冠梁结构与环冠梁结构连为一体以形成零层结构；
27.于所述零层结构之上施工所述地上结构，同时开挖所述地下结构的设计位置处的土体以形成所述地下结构的基坑；
28.待所述地下结构的基坑开挖好后，自下而上逐层地施工地下结构的楼板和墙体，并使所述地下一层墙体的顶部与所述转换梁结构的底面对接连接，在施工所述地下结构的楼板时，于所述地下结构的楼板上留设穿孔以穿置所述竖托桩结构；
29.将所述顶推组件的一端可拆卸地安装于地下结构的楼板上且另一端抵靠于所述竖托桩结构的侧部，使所述顶推组件靠近所述竖托桩结构设置；
30.当所述竖托桩结构发生偏位时，根据所述竖托桩结构的偏移情况，伸缩调节所述顶推组件的长度使所述顶推组件顶推所述竖托桩结构，以对所述竖托桩结构进行偏位调节，从而实现对所述地上结构的纠偏。
附图说明
31.图1为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系的结构示意图。
32.图2为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中顶推组件设于地下一层楼板的结构示意图。
33.图3为图2中a区域的局部放大示意图。
34.图4为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中地下结构楼板的穿孔处的结构示意图。
35.图5为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中环冠梁结构、转换梁结构、格构柱连接处的局部放大示意图。
36.图6为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中竖托桩结构的分布示意图。
37.图7为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中环冠梁结构、转换梁结构施工好后的平面图。
38.图8为本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系中地上结构施工好后的平面图。
39.符号说明：竖托桩结构10，工程桩11，格构柱12，环冠梁结构20，连接段21，转换梁结构30，横向支撑段31，纵向支撑段32，甩筋33，顶推组件40，反力基座41，千斤顶42，抵撑板43，止水钢板50，地下结构60，穿孔61，地上结构70。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明提供了一种逆施工顺做法的高层建筑传力体系及其施工方法，采用竖托桩结构10、环冠梁结构20和转换梁结构30，构成逆施工结构传力体系，均匀分布、传递竖向荷载。顶推组件40仅设于位于转换梁结构30下方的地下结构60的楼板之上，运用千斤顶42对竖托桩结构10上的格构柱12进行顶推，反力基座41提供反力，实现对格构柱12的顶推，达到最经济、方便的纠偏逆施工结构的目的。本发明施工原理简单、造价低廉，相对于复杂的纠偏措施能有效节约工期和成本，助推高效建造技术的发展。
42.下面结合附图对本发明逆施工顺做法的高层建筑传力体系及其施工方法进行说明。
43.参见图1、图2和图6，在本实施例中，一种逆施工顺做法的高层建筑传力体系，高层建筑包括地上结构70和地下结构60，所述传力体系包括：对应高层建筑的设计位置间隔地打设于土体内的若干个竖托桩结构10，所述竖托桩结构10部分伸至所述地下结构60的底标高以下以形成埋固段；横向地设于若干个所述竖托桩结构10之上的环冠梁结构20，通过所述环冠梁结构20将若干个所述竖托桩结构10连为一体；支撑连接于所述环冠梁结构20内的转换梁结构30，所述环冠梁结构20与环冠梁结构20连为一体，所述地上结构70的墙体设于所述转换梁结构30之上；留设于所述地下结构60的楼板上且供穿置所述竖托桩结构10的穿孔61；靠近所述竖托桩结构10设置且可伸缩调节的顶推组件40，所述顶推组件40的一端可拆卸地安装于所述地下结构60的楼板上且另一端抵靠于所述竖托桩结构10的侧部，通过伸缩调节所述顶推组件40的长度使所述顶推组件40顶推所述竖托桩结构10，以对所述竖托桩结构10进行偏位调节，从而实现对所述地上结构70的纠偏。
44.本发明通过设置竖托桩结构10、环冠梁结构20、转换梁结构30以形成有效地荷载传力体系，由于地上结构70的墙体设于转换梁结构30之上，地上结构70的荷载通过地上结构70的墙体传递给转换梁结构30，转换梁结构30再传递给环冠梁结构20，使得竖向荷载最终通过环冠梁结构20传递给地下土层，从而实现竖向荷载地有效均匀分布传递。由于转换梁结构30上连地上结构70，环冠梁结构20下连竖托桩结构10，当地上结构70发生偏移时，竖托桩结构10也会同步地发生偏位，根据竖托桩结构10的偏移情况，伸缩调节顶推组件40的长度使顶推组件40顶推竖托桩结构10，以对竖托桩结构10进行偏位调节，即可达到对地上结构70的水平纠偏的目的。
45.参见图1和图2，较佳地，顶推组件40仅设于位于转换梁结构30下方的地下结构60的楼板之上，即地下一层的楼板上。
46.参见图3，在一种具体实施例中，所述顶推组件40包括可拆卸地安装于所述地下结构60的楼板上的反力基座41以及呈横向设置的千斤顶42；所述千斤顶42的一端安装于所述反力基座41上且另一端抵靠于所述竖托桩结构10的侧部。
47.进一步的，每个所述竖托桩结构10至少设置一组所述顶推组件40，每组所述顶推组件40至少为三个且围绕所述竖托桩结构10周向均匀分布，通过每组所述顶推组件40以实现对所述竖托桩结构10在水平方向上的位置调节。当竖托桩结构10发生偏位时，分别调节每组的各个所述顶推组件40以实现对竖托桩结构10的精确位置调节，确保竖托桩结构10受力均衡。
48.参见图3，更进一步的，所述顶推组件40还包括竖向地安装于所述千斤顶42远离所述反力基座41一端的抵撑板43，增大接触面积，增强顶推效果。
49.参见图4，在一种具体实施例中，所述穿孔61与所述竖托桩结构10间形成有一间隙；所述传力体系还包括横向地埋设于所述地下结构60的楼板内且沿所述穿孔61内壁一圈设置的止水钢板50，所述止水钢板50部分伸入所述间隙内以形成止水部，以保证后续该穿孔61封闭后的止水效果。
50.参见图1，在本实施例中，所述埋固段为工程桩11；所述竖托桩结构10包括底部埋固于所述工程桩11顶部的格构柱12，所述格构柱12的顶部与所述环冠梁结构20固定连接。
51.参见图7和图8，在基坑未开挖之前，工程桩11和格构柱12竖向地打设于土体中，开挖基坑后露出格构柱12,工程桩11仍埋固在基坑下方的土体内，起到整体结构的支撑作用。
格构柱12作为临时地传力支撑，转换梁结构30作为地上结构70的传力基础和后续永久结构，在保证受力安全的前提下，转换梁结构30根据地上结构70的设置位置设置。在地下结构60的楼板和墙体均施工好后，将格构柱12和位于墙体外部分的环冠梁结构20拆除，保留转换梁结构30，地下结构60的墙体对应转换梁结构30设置，地下结构60的墙体支撑连接转换梁结构30，地上结构70的墙体设于转换梁结构30之上，从而通过转换梁结构30将地上结构70的荷载竖向地传递给地下结构60。
52.参见图7，在一种具体实施例中，所述环冠梁结构20包括横向地设于相邻两个所述竖托桩结构10的顶部之上的连接段21，相邻两个所述连接段21的端部对接连接。
53.参见图7，进一步的，所述转换梁结构30包括呈横纵交错设置的若干个横向支撑段31和若干个纵向支撑段32，所述横向支撑段31和所述纵向支撑段32分别支撑连接于对应的两个所述连接段21之间。
54.所述环冠梁结构20呈网状结构，所述环冠梁结构20设在所述环冠梁结构20内也呈网状结构，所述环冠梁结构20与环冠梁结构20连为一体以形成零层结构，增强受力性能和传力效果。
55.参见图5，在一种具体实施例中，所述转换梁结构30的底面对应地下一层墙体的设计位置预留有甩筋33，所述甩筋33部分伸出所述转换梁结构30外。预留的甩筋33用于与地下一层墙体的钢筋对接连接。在地上结构70发生偏位时，通过伸缩调节所述顶推组件40的长度使所述顶推组件40顶推所述竖托桩结构10，以对竖托桩结构10以及与竖托桩结构10相连的转换梁结构30进行纠偏，从而将当前转换梁结构30上甩筋33的位置调节至地下一层楼板墙体的设计位置对齐，以保障地下一层楼板墙体的钢筋与甩筋33能够顺利地竖向对接。
56.下面对本发明的逆施工顺做法的高层建筑传力体系的施工流程进行说明。
57.先施工高层建筑的桩基和竖托桩结构10，于若干个所述竖托桩结构10之上施工形成呈横向设置的环冠梁结构20，于所述环冠梁结构20内施工形成转换梁结构30，使所述转换梁结构30与所述环冠梁结构20支撑连接且所述环冠梁结构20与环冠梁结构20连为一体以形成零层结构，在施工转换梁结构30时，于转换梁结构30的底面对应地下一层墙体的设计位置预留甩筋33；于所述零层结构之上施工所述地上结构70，同时开挖所述地下结构60的设计位置处的土体以形成所述地下结构60的基坑；待所述地下结构60的基坑开挖好后，自下而上逐层地施工地下结构60的楼板和墙体，并使地下结构60的墙体对应所述转换梁结构30的位置设置且所述地下一层墙体的顶部与所述转换梁结构30的底面对接连接，在施工所述地下结构60的楼板时，于所述地下结构60的楼板上留设穿孔61以穿置所述竖托桩结构10；沿所述穿孔61内壁一圈设置止水钢板50，使止水钢板50横向地埋设于所述地下结构60的楼板内，将所述顶推组件40的一端可拆卸地安装于地下结构60的楼板上且另一端抵靠于所述竖托桩结构10的侧部，使所述顶推组件40靠近所述竖托桩结构10设置；当所述竖托桩结构10发生偏位时，根据所述竖托桩结构10的偏移情况，伸缩调节所述顶推组件40的长度使所述顶推组件40顶推所述竖托桩结构10，以对所述竖托桩结构10进行偏位调节，从而实现对所述地上结构70的纠偏。当纠偏完成后，绑扎地下一层楼板墙体的钢筋并与甩筋33竖向对接，浇筑混凝土形成地下一层楼板的墙体，从而实现地下结构60与地上结构70的完整连接。
58.本发明还提供了一种如上述的逆施工顺做法的高层建筑传力体系的施工方法，包
括如下步骤：
59.将若干个所述竖托桩结构10对应高层建筑的设计位置间隔地打设于土体内，使所述竖托桩结构10部分伸至所述地下结构60的底标高以下以形成埋固段；
60.于若干个所述竖托桩结构10之上施工形成呈横向设置的环冠梁结构20，通过所述环冠梁结构20将若干个所述竖托桩结构10连为一体；
61.于所述环冠梁结构20内施工形成转换梁结构30，使所述转换梁结构30与所述环冠梁结构20支撑连接且所述环冠梁结构20与环冠梁结构20连为一体以形成零层结构；
62.于所述零层结构之上施工所述地上结构70，同时开挖所述地下结构60的设计位置处的土体以形成所述地下结构60的基坑；
63.待所述地下结构60的基坑开挖好后，自下而上逐层地施工地下结构60的楼板和墙体，并使所述地下一层墙体的顶部与所述转换梁结构30的底面对接连接，在施工所述地下结构60的楼板时，于所述地下结构60的楼板上留设穿孔61以穿置所述竖托桩结构10；完成了地下结构60工程施工，同时地上结构70工程已经施工完成数层，适合工期紧张、基坑较深、场地狭小的施工场地。
64.将所述顶推组件40的一端可拆卸地安装于地下结构60的楼板上且另一端抵靠于所述竖托桩结构10的侧部，使所述顶推组件40靠近所述竖托桩结构10设置；
65.当所述竖托桩结构10发生偏位时，根据所述竖托桩结构10的偏移情况，伸缩调节所述顶推组件40的长度使所述顶推组件40顶推所述竖托桩结构10，以对所述竖托桩结构10进行偏位调节，从而实现对所述地上结构70的纠偏。
66.通过采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
67.本发明采用竖托桩结构10、环冠梁结构20和转换梁结构30共同构成竖向传力体系，竖托桩结构10结合工程桩11设置，更有效的利用了永久工程桩11。环冠梁结构20和转换梁结构30共同分布、传递竖向荷载，保证了结构竖向荷载均匀的传力给竖托桩结构10；转换梁结构30在后续对接工程中不进行拆除，仅环冠梁结构20进行拆除，大大降低了资源浪费，也将零层结构作为转换层，更多的实现了临时结构与永久结构相结合，在工程费用上有大幅的节约；本发明的纠偏方法原理简单，通过在离零层结构最近的楼层板上设置顶推组件40，借助楼板水平刚度，来调整结构水平偏位。相对于其他纠偏形式更具有针对性，无论在哪个方向上均能实现纠偏。离零层结构近进行纠偏，能够更好的控制纠偏幅度，顶推组件40借助永久地下结构60的楼板，能够借助结构梁板的受力体系用更少的钢筋、混凝土，造价低廉。
68.需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。