一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模结构及加工方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑工程技术领域，具体涉及一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模结构及加工方法。

背景技术

随着中国城市建设的跨越式发展，大规模的高层建筑地基基础与地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。与传统的深基坑施工方法相比，逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。

但逆作法也存在以下缺点：

1、在逆作法施工条件下，地下室所有开展工作均为有限空间暗施工，地下室存在材料物资转运难度大，费时费力、成本高等问题。承台侧模采用砖胎膜，材料转运难度大，且材料用量大，转运成本高。

2、地下室持力层水源丰富，岩层裂隙水冒出承台底，若承台侧模采用砖胎膜砌筑，受地下室水侵蚀影响，承台砖胎膜强度提升缓慢，承台侧壁土方回填容易开裂，且水侵蚀条件下，无法进行砖胎膜侧壁抹灰，无法保证防水施工质量。

3、采用传统的砖胎膜施工工艺，需完成砖胎膜砌筑后还需进行内侧抹灰方能满足防水基层施工要求，施工工序复杂。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模结构及加工方法，可以降低逆作法材料周转难度，降低转运成本，解决地下室高水位环境下承台侧壁模板安装难题，提升结构施工质量，降低成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模结构，包括形状为多边形的预制钢模以及设置于预制钢膜内的若干横杆，所述横杆的两端分别设置有紧锁机构，所述横杆通过紧锁机构实现伸缩以抵压于预制钢膜平行的两侧壁。

其中，所述预制钢模为若干钢板首尾相连焊接而成。

其中，所述钢板为Z字形的翼缘板结构。

其中，所述紧锁机构包括螺杆、设置于螺杆一端的托板以及与螺杆一体成型设置的把手，所述螺杆与横杆螺接，所述托板远离螺杆的一端面用于抵压于预制钢膜。

其中，所述托板与预制钢膜的侧壁之间还设置有木方。

其中，所述抵触部靠近木方的一端面的上下两端分别往预制钢膜的侧壁方向凸伸设置有限位板。

本发明还公开了一种高水位地质条件的承台加工方法，该方法包括以下步骤：

S100.按照承台尺寸准备相应数量、长度以及宽度的钢板；

S200.将上述钢板从地面或梁板的出土口运送至地下室，并将各钢板按照承台的形状在承台处进行拼装，形成预制钢模；

S300.在预制钢模的底部浇筑一层混凝土以形成承台垫层，同时在预制钢模的上端周围浇筑一层用于固定的混凝土；

S400.待混凝土凝固后，对承台垫层进行施工。

在步骤S200与S300之间，还包括有步骤S201：使用若干横杆以及紧锁机构抵压于预制钢膜平行的两侧壁；在步骤S400中，将横杆以及紧锁机构拆除后再对承台垫层进行施工。

在步骤S200中，相邻的钢板采用焊接或打入钢筋进行固定。

其中，所述步骤S200还包括：采用钢筋在预制钢模的阴角处进行焊接固定。

本发明的有益效果：

1、本发明的预制钢模，具有体积小，重量轻、材料转运方便等优点，应用于逆作法承台模板，降低逆作法材料周转难度，降低转运成本。

2、预制钢模适用于地下室高水位承台侧模安装，预制钢模采用装配式、模块化加工，现场组装焊接牢固并投入使用后即可进行下一道工序施工，无需等待混凝土或者砖砌砂浆强度养护周期，施工方便、缩短施工工期。

3、采用预制钢模，钢模表面平整，可以满足防水基层施工要求，无需施工抹灰层，工序简化，缩短施工周期。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的预制钢模的结构示意图。

图2为本发明预制钢模在承台上组装完成后的示意图。

图3为图2中A区域的放大图。

图4为本发明加工方法的流程图。

附图标记

预制钢模--100，钢板--101，钢筋--102，横杆--200，紧锁机构--300，螺杆--301，托板--302，把手--303，木方--304，限位板--305，钢立柱--400。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

随着中国城市建设的跨越式发展，大规模的高层建筑地基基础与地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。与传统的深基坑施工方法相比，逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。

但逆作法也存在以下缺点：

1、在逆作法施工条件下，地下室所有开展工作均为有限空间暗施工，地下室存在材料物资转运难度大，费时费力、成本高等问题。承台侧模采用砖胎膜，材料转运难度大，且材料用量大，转运成本高。

2、地下室持力层水源丰富，岩层裂隙水冒出承台底，若承台侧模采用砖胎膜砌筑，受地下室水侵蚀影响，承台砖胎膜强度提升缓慢，承台侧壁土方回填容易开裂，且水侵蚀条件下，无法进行砖胎膜侧壁抹灰，无法保证防水施工质量。

3、采用传统的砖胎膜施工工艺，需完成砖胎膜砌筑后还需进行内侧抹灰方能满足防水基层施工要求，施工工序复杂。

为了解决上述问题，本实施例公开了一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模100结构，其结构如图1至图3所示，该预制钢模100结构包括形状为多边形的预制钢模100以及设置于预制钢膜内的若干横杆200，所述横杆200的两端分别设置有紧锁机构300，所述横杆200通过紧锁机构300实现伸缩以抵压于预制钢膜平行的两侧壁。

具体的，所述预制钢模100为若干钢板101首尾相连焊接而成，且本实施例的钢板101为Z字形的翼缘板结构。通过图1可以看出，钢板101的上端为外翻，下端为内翻从而形成Z字形的翼缘板结构，上端外翻的结构方便预制钢模100的上端与其平行的底板垫层固定预制钢模100的顶部，下端内翻的结构则方便钢筋102在预制钢模100的阴角处进行焊接固定；同时这种形状的钢板101也能在相互抵压之间形成很好的抗压效果，难以造成变形。

具体的，所述紧锁机构300包括螺杆301、设置于螺杆301一端的托板302以及与螺杆301一体成型设置的把手303，所述螺杆301与横杆200螺接，所述托板302远离螺杆301的一端面用于抵压于预制钢膜。通过把手303可操作螺杆301进行转动，以实现螺杆301在横杆200两端的伸缩，通过增大托板302与预制钢膜的侧壁之间的摩擦力实现对预制钢膜横向的加固。

优选的，在托板302与预制钢膜的侧壁之间还设置有木方304，减少预制钢膜的侧壁所受压强，避免在操作螺杆301时对预制钢膜的侧壁造成损坏。

具体的，所述抵触部靠近木方304的一端面的上下两端分别往预制钢膜的侧壁方向凸伸设置有限位板305，方便托板302与木方304实现定位，同时避免木方304发生异位。

本实施例还公开了一种高水位地质条件的承台加工方法，该方法配合本实施例的预制钢模100结构进行使用，该方法包括以下步骤：

S100.按照承台尺寸准备相应数量、长度以及宽度的钢板101；

S200.将上述钢板101从地面或梁板的出土口运送至地下室，并将各钢板101按照承台的形状在承台处进行拼装，形成预制钢模100；

S300.在预制钢模100的底部浇筑一层混凝土以形成承台垫层，同时在预制钢模100的上端周围浇筑一层用于固定的混凝土；

S400.待混凝土凝固后，对承台垫层进行施工。

进一步的，在步骤S200与S300之间，还包括有步骤S201：使用若干横杆200以及紧锁机构300抵压于预制钢膜平行的两侧壁；在步骤S400中，将横杆200以及紧锁机构300拆除后再对承台垫层进行施工。在本实施例中，提前安装横杆200对预制钢模100作支撑加固，避免预制钢模100发生变形。

进一步的，在步骤S200中，相邻的钢板101采用焊接或打入钢筋102进行固定。

进一步的，步骤S200还包括：采用钢筋102在预制钢模100的阴角处进行焊接固定。

经过上述步骤加工后，在钢立柱400周围安装形成预制钢模100替代砖胚模，形成预制钢模100、混凝土垫层地模(即承台垫层)、支撑加固(即横杆200以及紧锁机)的三重结构，并在最后拆除支撑加固结构，方便进行后续施工。

综上，本实施例的一种用于逆作法高水位地质条件的承台预制钢模100结构及加工方法，具有以下效果：

1、本发明的预制钢模100，具有体积小，重量轻、材料转运方便等优点，应用于逆作法承台模板，降低逆作法材料周转难度，降低转运成本。

2、预制钢模100适用于地下室高水位承台侧模安装，预制钢模100采用装配式、模块化加工，现场组装焊接牢固并投入使用后即可进行下一道工序施工，无需等待混凝土或者砖砌砂浆强度养护周期，施工方便、缩短施工工期。

3、采用预制钢模100，钢模表面平整，可以满足防水基层施工要求，无需施工抹灰层，工序简化，缩短施工周期。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。