高层建筑地下室建造中使用的传力键构造及施工方法

摘要

本发明公开了高层建筑地下室建造中使用的传力键构造及施工方法。它涉及地下构筑物施工支护墙中传力键的构造及施工方法。它所采取的技术方案是，传力键(3)是由在支护结构(2)上制有凹槽(32)与衬墙(4)上对应的凸缘(34)相连接，并且凹槽(32)中预埋的端带锥螺纹钢筋(31)通过凸缘(34)上的接驳器与带锥螺纹钢筋(35)相连所组成。它的优点在于：由于采用传力键构造，使得支护结构不但在施工阶段起作用，在施工结束后还能承受主体的各种荷载。

说明书

本发明涉及地下构筑物，尤其是属于地下室挡土墙或深基坑支护墙中传力键的构造和施工方法。

背景技术中随着高层和超高层建筑的大量兴建，地下室深度越来越深，由二、三层发展到五、六层，为解决基坑深度加大过程中产生的巨大的土压力、水压力，渗水及对邻近建筑物的影响等问题，一般在地下室施工中均有支护结构(即人们所称的支护桩或地下连续墙)，通过在支护结构预留的通长钢板上焊接梁钢筋，制成支撑系统，这种支撑系统主要用在施工期挡土和挡水用，在地下室工程完成后，支护结构随之失去作用，由于支护结构造价很高，因此该施工方法造成了工程巨大的支出，提高了工程的造价。

本发明的目的在于：提供一种在支护结构上采用传力键的构造，使得支护结构与地下室衬墙、梁板连成一体，这样支护结构不但能起到在施工阶段挡土、挡水的作用，而且在施工结束后还能承受主体结构永久性的水平和垂直荷载，实现了支护结构与衬墙、底板和主体桩等共同承载的目的，实现了降低造价的作用。本发明还能解决“逆筑法”施工利用永久性楼面做支撑时的支座支承、传力、联接和节点处理。

本发明所采取的技术方案是：传力键3是由在支护结构2上制有凹槽32与衬墙4上对应的凸缘34相连接，并且凹槽32中预埋的端带锥螺纹钢筋31通过凸缘34上的接驳器与带锥螺纹梁钢筋35相连所组成。

传力键构造的施工方法为：它是在支护结构2中的钢筋框架上首先定出传力键3的位置，在传力键3位置上设置端带锥螺纹钢筋31，根据传力键外形尺寸用轻质材料做成传力键模形绑在钢筋框架相应位置上，按通常做法将已绑好传力键模形的钢筋框架放入地下支护结构2的槽内再浇灌混凝土。开挖时，将轻质材料制成的模拆除，形成了支护结构2中的凹槽32，将凹槽32中预埋的螺纹钢筋31通过接驳器与带锥螺纹梁钢筋35相连，然后布好衬墙4和梁板8上的钢筋，浇灌混凝土后即制成了将支护结构2与衬墙4，梁板8连在一起的传力键。

本发明的优点在于：①本发明受力明确，传力性能可靠，因此结构简单、施工方便，便于推广；②由于本发明能有效地传递垂直荷载，使得支护结构发挥作用并直接承受永久性水平、垂直荷载，减少了主体桩数量，节省了大量的投资；③本发明由于采用凹槽和凸缘传力，因此传递剪力能力大于预埋通长钢板焊接构造中所传力的数倍到几十倍；④由于采用接驳器，因此具有对预埋错位时纠正的功能，即若因地基沉降或其它因素引起错位，可通过错位转换钢筋和接驳器预以纠正；⑤满足“逆筑法”施工中的节点处理和传力。

下面是本发明的具体实施方案：

图1为采用传力键结构建筑总体图

图2为采用传力键结构原理图

图3为错位时采用传力键结构调整原理图

其中1、大地              2、支护结构         3、传力键

    31、端带锥螺纹钢筋   32、凹槽            33、锥螺纹联接器

    34、凸缘             35、带锥螺纹梁钢筋  36、错位转换钢筋

    37、端部锥螺纹       38、螺母            39、扁钢    4、衬墙

    5、地下室            6、主体桩           7、底板     8、梁板

如图1所示为采用传力键结构建筑总体图，其原理是通过埋入大地1的支护结构2(即指支护桩或地下连续墙)上制有凹槽32与衬墙4上对应的凸缘34相连接，并使支护结构2与衬墙4制成一体，使得支护结构2不但可以起到原来结构中临时挡水、挡土压力的作用，而且通过传力键3直接起到分担主体结构中一部分水平和垂直荷载，并且由于支护结构2通过传力键3与衬墙4和梁板8等形成一个整体，因此使主体桩6、底板7、衬墙4等协同工作分担受力，这样不但减少了大量主体桩6的数量，同时也可使衬墙4的建造得以简化。

又如图2所示为传力键结构原理图，从图2中可以看出传力键3是由在支护结构2上凹槽32中的端带锥螺纹钢筋31，通过衬墙4上凸缘34中的锥螺纹联接器33与带锥螺纹梁钢筋35相连并用混凝土将其浇灌使之组成一体所组成。

又如图3所示为错位时传力键结构原理图，从图3中可以看出，传力键3是由支护结构2上凹槽32中的端带锥螺纹钢筋31通过螺母38扁钢39连接固定错位转换钢筋36将因地基下沉引起的错位纠正，并回到预定位置，然后将错位转换钢筋36两端的端部锥螺纹37通过衬墙4上凸缘34中的锥螺纹联接器33与带锥螺纹梁钢筋35相连并用混凝土将其浇灌使之组成一体所组成。

上述传力键3构造的施工方法为：它是在制作支护结构2时，在支护结构2中的钢筋框架上首先是依照常规方法通过计算来定出传力键3的位置和按剪力大小确定的断面尺寸，并在传力键3的位置上设置端带锥螺纹钢筋31并用轻质材料做成的传力键模形绑在钢筋框架的相应位置上，然后按通常做法将已绑好传力键模形的钢筋框架放入槽内并浇灌混凝土制成埋入大地1内的支护结构2，当地下室5开挖制作时，只需将支护结构2上的轻质材料制成的传力键模形拆除，即可露出支护结构2中的凹槽32和其中预先设置的端带锥螺纹钢筋31，在通常情况下，当没有出现地基下沉或其他错位情况发生时，只要将预先设置的端带锥螺纹钢筋31通过锥螺纹联接器33与带锥螺纹梁钢筋35相连，然后布好衬墙4上的钢筋和梁板8上的钢筋后浇入混凝上即制成了将支护结构2和衬墙4，梁板8连在一起的传力键。

本发明中，如果施工过程发生支护结构2因地基下沉等其他原因引起键槽错位情况时，则必须将预先设置的端带锥螺纹钢筋31通过螺母38和扁钢39连接固定错位转换钢筋36将因地基下沉引起的错位纠正，然后再将错位转换钢筋36两端的端部锥螺纹37，通过锥螺纹联接器33与带锥螺纹梁钢筋35相连，即达到纠正错位的目的，纠正后布好衬墙4上的钢筋和梁板8上的钢筋后，浇上混凝土即可。

 本发明中错位转换钢筋36，其形状为，并且两端为端部锥螺纹37，以便与带锥螺纹梁钢筋35相连接，错位转换钢筋36的数量和尺寸是根据梁、板钢筋的尺寸和数量来确定。

本发明中轻质材料做成的传力键模形是指由泡沫塑料或创花板做成的传力键模形。

本发明的工作原理在于：由于本发明是在支护结构2内的钢筋框架上定出传力键8的位置，预先设置端带锥螺纹钢筋31并将该位置通过绑上轻质材料做成的传力键模形，并将钢筋框架下到槽内，然后浇灌混凝土，开挖时可以将轻质材料做成的传力键模形拆除，而制出凹槽32，并与衬墙4上对应的凸缘34相连，它所传递的剪力是通过键槽来实现，因此传递力比传统的将梁钢筋直接焊在通长钢板上并利用平面来传递剪力要提高数倍到几十倍，因为他变平面传递为凹槽传递，由于承受剪力能力的大大提高，因此使得利用支护结构2和衬墙4通过传力键3连成一体共同受力成为可能，即改变了传统地下室建造中支护结构2在建筑过程中仅起辅助作用，并且在建成后予以报废的做法，使得支护结构得以利用，并将支护结构2、衬墙4、梁板8和底板7等组成一体联合共同受力，达到节约主体桩6和节省投资的目的。

这种传力键技术，可以应用于地下室“逆筑法”施工，使得“逆筑法”施工中，利用永久性的地下室楼面做为支护墙的支撑成为可能和变得比较容易。