一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法及建筑物

摘要

本发明涉及一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法及建筑物，属于建筑工程相关技术领域。主要步骤包括：A、开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位及拟建地下车库区域的土方，至建筑物的基础全部暴露；B、在条形基础之间及条形基础外侧施工多个混凝土托换桩；C、在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁，水平托换梁贯穿建筑物墙体；D、在建筑物墙体两侧设置混凝土夹墙梁，并使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接；E、拆除建筑物原有条形基础；G、开挖建筑物下方地基土至拟建地下室和车库的底板标高；H、自下而上施工底板、各层楼板以及顶板；I、在车库周边浇筑新的混凝土外墙，并在建筑物下方砌筑隔墙；J、回填土方至天然地面。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程相关技术领域，具体的说，是涉及一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法及建筑物。

背景技术

有序、合理、综合、高效地开发利用既有建筑物地下空间资源，成为扩充基础设施容量，提高城市综合防灾能力，提高土地利用效率与节约土地资源的最为有效的途径之一。新建建筑物根据城市规划的要求，多已考虑了地下空间的开发和利用。

然而，大量的既有建筑因为历史的原因，缺少前瞻性而未设计地下停车场和地下室，随着汽车数量的增加及用户的需求提高出现了停车难及储物难的情况。

利用静压桩、型钢和原有桩基础等作为临时支撑构件支撑上部既有建筑物，下部开挖土方增设地下室是既有建筑地下增层的有效方法。但这些方法中支撑上部结构的混凝土托换桩紧靠在上部竖向构件(墙体或柱)的两侧或四周。虽然竖向荷载传递路径简捷，但大部分的施工机械因为体型限制，很难贴近上部竖向构件施工混凝土托换桩。

另外，两侧或四周的混凝土托换桩如果不作为临时支撑而作为拟建地下室的竖向承力构件会占用较大的平面空间，造成地下空间的浪费。

而砖混结构建筑物多为民用住宅楼，其基础多为条形结构，建筑物正下方地下空间多分隔设置为小空间的储物间，四周地下空间多设置为大空间的地下车库。

因此，如何在不破坏现有民用住宅楼楼体结构的情况下来充分利用楼体下部的空间，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法。依照本发明所提供的方法可以高效的完成下部空间建设，且基本不会对建筑物结构造成影响。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法，步骤如下：

A、开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位的土方，至建筑物墙体下方的横向及纵向条形基础全部暴露，同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方；

B、在纵向和横向相邻条形基础之间及条形基础外侧地下车库区域施工多个钢筋混凝土托换桩；

C、在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁，水平托换梁贯穿建筑物墙体，使水平托换梁与混凝土托换桩形成地下框架结构；

D、在建筑物墙体两侧设置混凝土夹墙梁，并使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接，混凝土夹墙梁的底部与水平托换梁固定连接；

E、拆除建筑物原有条形基础，令建筑物载荷由混凝土夹墙梁、水平托换梁和混凝土托换桩承担；

G、开挖建筑物下方地基土至拟建地下室和车库的底板标高；

H、自下而上施工底板、各层楼板以及顶板；

I、在车库周边浇筑新的混凝土外墙，并在建筑物下方砌筑隔墙，形成新地下室及车库；

J、回填地下车库外墙和基坑边坡间的土方至天然地面，恢复散水。

上述的方法中，优选的是，步骤A中所形成的基坑的边坡为放坡结构。

上述的方法中，优选的是，步骤C中，水平托换梁的梁底高于条形基础顶面。

上述的方法中，优选的是，步骤C中，所述水平托换梁与混凝土托换桩垂直。

上述的方法中，优选的是，步骤D中，所述混凝土夹墙梁通过穿墙连接键与建筑物墙体连接为一体。

上述的方法中，优选的是，所述穿墙连接键为槽钢或型钢，穿墙连接键的两端分别位于墙体两侧的混凝土夹墙梁内。

上述的方法中，优选的是，相邻的穿墙连接键距离相同。

上述的方法中，优选的是，开挖建筑物下方地基土过程中，基坑外侧土壁边开挖边支护，以防止土壁塌方。

上述的方法中，优选的是，步骤H中的楼板及顶板与托换梁固定连接形成整体结构。

在提供上述方法的同时，本发明还提供了一种建筑物，该建筑物为砖混结构，该建筑物下方具有新增加的地下室及车库；

其中，所述新增加的地下室及车库为采用上述的任一种方法所施工完成的。

本发明的有益效果是：

(1)采用混凝土托换桩和水平托换梁形成的地下框架结构支撑上部既有建筑物，而上部砖混结构通过混凝土夹墙梁将荷载向水平托换梁传递。地下框架结构的混凝土托换桩位置可根据需要布置灵活，避免了只在原竖向构件(墙、柱)设置混凝土托换桩的限制，减少了地下空间的占用和浪费。

(2)混凝土托换桩的施工不必紧贴原竖向构件，有了更大的操作空间。

(3)原建筑物下方通过隔墙设置为空间较小的储物间，建筑物周围开发为地下停车场，满足住户多重需要，经济效益十分显著。

(4)施工过程中除了水平托换梁穿墙需掏洞以外，基本没有对既有建筑物结构进行破坏，保证既有建筑物的结构强度与地下增层施工前相一致。

附图说明

图1是地下增层前既有建筑物的立面图；

图2是地下增层前既有建筑物的条形基础平面布置图；

图3是土方开挖至基础底面时建筑物立面图；

图4是土方开挖至基础底面时条形基础和基坑范围平面图；

图5是施工混凝土托换桩阶段的立面图；

图6是施工混凝土托换桩阶段的平面图；

图7是施工桩顶水平托换梁的立面图；

图8是施工桩顶水平托换梁的平面图；

图9是施工墙体两侧混凝土夹墙梁和连接键的立面图；

图10是施工墙体两侧混凝土夹墙梁和连接键的平面图；

图11是拟建地下空间土方开挖阶段的立面图；

图12是拟建地下空间土方开挖阶段的平面图；

图13是拟建地下空间主体结构施工完毕后的立面图；

图14是拟建地下空间主体结构施工完毕后的平面图；

其中：1.墙体；2.条形基础；3.结构梁板；4.表层地基土；5.深层地基土层；6.基坑边坡；7.混凝土托换桩；8.水平托换梁；9.混凝土夹墙梁；10.穿墙连接键；11.拟建地下室需开挖的土方；12.地下室顶板；13.地下室隔墙；14.地下室底板；15.地下车库外墙；16.地下室中间层楼板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法，适用于如图1和图2所示的砖混结构建筑物，该建筑物具有墙体1、条形基础2和结构梁板3，其墙体1的一部分和条形基础2位于表层地基土4当中。

针对该砖混结构的混凝土建筑物进行地下增层方法主要包括如下步骤：

参考图3和图4所示，开挖建筑物条形基础2以上部位的表层地基土4，至建筑物的墙体1下方的横向及纵向条形基础2全部暴露，同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的表层地基土4，开挖过程中所述形成的基坑边坡6为放坡结构，防止开挖过程中基坑塌方。

参考图5和图6所示，在纵向和横向相邻的条形基础2之间及条形基础2外侧拟建地下车库区域施工多个钢筋混凝土托换桩7；混凝土托换桩7的底部支撑在深层地基土层5上，混凝土托换桩7的桩顶至条形基础2顶部标高。由于混凝土托换桩7不仅作为地下室开挖过程中支撑上部荷载的结构，同时是拟建地下室和地下车库的竖向承力构件(柱)，因此该桩上部(拟建地下室和地下车库部分)应按照地下室或地下车库柱使用工况配置钢筋；桩的下部按通常桩基础配筋。

参考图7和图8所示，在各个混凝土托换桩7的桩顶上固定连接水平托换梁8，水平托换梁8贯穿建筑物的墙体1，使水平托换梁8与混凝土托换桩7形成框架结构。施工过程中，应保证水平托换梁8与混凝土托换桩7垂直，同时在施工结束后保证水平托换梁8的梁底高于条形基础2的顶面。

参考图9和图10所示，在建筑物的墙体1的两侧设置混凝土夹墙梁9，并使混凝土夹墙梁9通过穿墙连接键10与建筑物的墙体1固定连接，混凝土夹墙梁9的底部与水平托换梁8固定连接。具体来说，即混凝土夹墙梁9通过穿墙连接键10与建筑物的墙体1连接为一体，所述穿墙连接键10一般为80号槽钢或H型钢，两端支撑在两侧的混凝土夹墙梁9内。同时，相邻的穿墙连接键10的距离应当相同，例如为2米。

参考图11和图12所示，对水平托换梁8和混凝土夹墙梁9进行养护达到设计强度后，拆除建筑物的原有条形基础2，令建筑物的载荷由墙体1→条形基础2→地基转换为墙体1→穿墙连接键10→混凝土夹墙梁9→水平托换梁8→混凝土托换桩7→深层地基土层5。

随后，开挖拟建地下室需开挖的土方11至拟建地下室和车库的底板标高；基坑外侧土壁边开挖边支护，以防土壁塌方。

参考图13和图14所示，自下而上施工地下室底板14、地下室中间层楼板16和地下室顶板12，地下室底板14、地下室中间层楼板16和地下室顶板12应当与混凝土托换桩7固定连接形成整体，直至地下室结构施工完毕。

在车库周边浇筑新的地下车库外墙15，地下室底板14和地下室中间层楼板16上砌筑地下室隔墙13，形成多个新地下室及车库。

最后，回填地下车库外墙15和基坑边坡6间的土方至天然地面，恢复散水即完成。

实施例2：一种建筑物，该建筑物为砖混结构，其结构如图13和图14所示，该建筑物具有墙体1、条形基础2和结构梁板3，该建筑物下方具有新增加的地下室及车库；

其中，所述新增加的地下室及车库为采用实施例1所述的方法所施工完成的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。