一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，具体实施步骤如下：步骤一、明确建筑物场各项条件；步骤二、建立计算模型；步骤三、计算出各节点的沉降及基础内力；步骤四、逐步进行协同计算分析；步骤五、分析沉降是否满足设计要求，不满足进行地基处理；步骤六对施工段进行流水区间划分。本发明专利技术通过对建筑物的沉降计算，且对不符合要求的沉降进行地基处理，由此保证了后续跳仓法的有序进行且符合设计和施工需求；通过取消沉降后浇带的做法，一次浇筑成型，可减少后期封堵工序，可节约工期；取消沉降后浇带，施工缝减少，且施工缝便于清理，并及早地形成整体结构；此外还可极大的节省场地空间、施工时间和施工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法
本专利技术属于建筑施工领域，特别涉及一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法。
技术介绍
后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩、沉降不均可能产生的有害裂缝，根据规范和结构受力特点，人为地将结构暂时划分为若干部分，在各部分分界处的基础底板、墙、梁等相应位置留设部分混凝土带在施工时暂时不浇筑，经过一段时间后，待构件内部收缩或变形完成后再浇捣该部分混凝土，从而将结构连成整体的临时施工缝。后浇带按其作用主要分为三种：伸缩后浇带：为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带；沉降后浇带：为解决高层建筑与裙房(荷载差别较大的相邻结构)的沉降差而设置的后浇带；温度后浇带：为防止混凝土因温度变化开裂而设置的后浇带。因目前建筑物采用超长结构的较为普遍，所以在进行结构设计时采用后浇带也是一种较为常见的避免结构裂缝的方式。但由于后浇带都要求在施工时滞后较长一段时间通常要60天再进行浇筑，在此期间会引起安全、质量、工期、现场管理等一系列问题，所以采用“跳仓法”施工来取消后浇带逐渐受到工程技术人员的青睐。“跳仓法”施工原理是运用“抗放兼施、先放后抗、以抗为主”的原则进行施工。通过合理设置跳仓间距，在跳仓施工阶段，释放混凝土早期应力，即所谓“先放”。在封仓阶段，混凝土的抗拉强度已经有所增长，充分利用混凝土的约束减小应变，即所谓“后抗”，并通过封仓后及时做防水层、回填土等措施，避免混凝土结构长期暴露在空气中，使结构承受收缩和温差作用减到最小，进而达到控制混凝土裂缝的目的。采用跳仓法施工取代温度后浇带和伸缩后浇带已经取得很好的效果，但采用跳仓法取消沉降后浇带由于需考虑的因素较多，所以较少采用。而沉降后浇带一般要求结构封顶后，待后浇带两侧结构沉降差稳定后再进行后浇带的浇筑施工，所以沉降后浇带一般要经历更长的时间才能施工，在此期间，预留的后浇带不仅影响结构安全、施工进度、工程质量，而且还增加了成品保护、安全防护、后期处理等费用，尤其在一些采用装配式预制构件的项目，长期留置的后浇带对预制构件的堆放、吊装还有着较大的影响，所以取消沉降后浇带就显得更为迫切。
技术实现思路
本专利技术提供了一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，用以解决施工作业中沉降后浇带取消设计、无沉降后浇带跳仓施工以及相应的地基处理等技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，具体实施步骤如下：步骤一、收集主建筑物和附属建筑的基础资料，基础资料包含总平面图、地下结构图、计算荷载图、岩土工程勘察报告和地基处理设计施工图；明确建筑物场地位置、结构形式、受力状况和地质条件；步骤二、基于建筑物的基础资料，建立计算模型，模型尺度采用工程实际尺度；通过计算分析预测不同施工阶段、荷载情况下建筑的沉降情况，从而预测整体沉降结果；步骤三、对于步骤二中计算模型根据建筑物基础的刚度情况，采用交叉梁的假设以及差分法，在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程，根据各节点的地层情况，并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系，按照布辛奈斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵，从而列出地基沉降与基底反力的关系式；并按照地基与基础共同作用的原理，假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的，由此获得了以基底反力为未知数的协调方程，求解基底反力，然后计算出各节点的沉降及基础内力；步骤四、对工程进行地基与基础协同计算分析时，基于工程设计条件和岩土工程勘察报告，根据地基土的非线性应力应变特性及其不均匀性、荷载与地基土分布不均引起的差异沉降、基础刚度对沉降的调整作用、深基坑开挖土的卸荷和沉降的时间效应因素的影响；协同计算分析时共分为计算节点、地基分区分层、计算荷载、基础刚度和分阶段计算五个步骤；步骤五、根据步骤四中的计算结果，得出主建筑物和附属建筑物间的最大沉降差和相对沉降差，论证其在不设置沉降缝时其沉降量是否满足相关设计和规范要求；若不满足通过对主建筑物和附属建筑物的地基进行处理或改变施工作业方法，直至满足设计沉降要求；步骤六、满足设计沉降要求后，对施工段进行流水区间划分，每个流水区间内通过跳仓法施工，分仓按照原有后浇带中线进行划分且不设置沉降后浇带；分仓完成后所有墙体直线长度均小于40m，底板及顶板尺寸小于40m×40m；墙柱后浇带按照基础底板分仓调整。进一步的，对于步骤三中，地基假设：按照布辛奈斯克应力假设和分层总和法建立沉降与反力关系式：{S}＝[δ]·{p}+{S0}式中:{S}——节点沉降向量；[δ]——地基柔度矩阵；{p}——平均基底反力向量；{S0}——外来沉降向量，包括外荷块的荷载引起的沉降量；nc——地基分层数；nb——计算节点数；hik——i节点处第k土层厚度；σijk——j加荷块作用单位压力时，i节点第k层土的垂直应力；Mik——由单向压剪非线性本构关系确定的第i节点第k层土的等效垂直用室内固结试验和动、静三轴试验来描绘土的非线性特性，根据受力情况确定单向压密和剪切模量，并计算出主应变，通过变换可得到垂直方向的应力σz和应变εz，然后由下式即可求得等效垂直变形模量M:基础假设：采用十字交叉梁的基本假设，将基础视为纵横两个方向的梁，计算节点为两个方向梁的交汇处；依据差分法可建立反力与位移关系式：[A]·{p}-[A]·{p0}＝[C]·{W}式中:[A]——基底面积矩阵；[C]——基础总刚度矩阵；{W}——位移向量；{p}——基底反力向量；{p0}——荷载向量；共同作用：按照地基与基础共同作用的原理，假定{s}＝{W}，可得：[K]·{p}＝[A]·{p0}+[C]·{s0}式中:[k]——反力系数矩阵；求上述解方程可得到各节点的反力，由此计算出沉降、弯矩及剪力。进一步的，对于步骤四中，对于计算节点，按照提供的结构基础平面图，在建筑物范围内按主要的平面轴网、建筑物外墙边等布置计算网格，将基础按十字网格划分成沿轴线纵横两个方向的梁，并在每一纵横梁的交汇处设一个计算节点；对于地基分区分层根据勘察单位提供的工程岩土工程勘察报告，根据地基的不均匀性，在拟建场地范围内将地层划分若干个区；每个区根据土质随深度变化的情况，将基底以下的土层分层；对于计算荷载，以各加荷点作为加荷块的标志点(即加荷点)，按计算网格的跨中至跨中或者跨中至基础筏板边缘划分加荷块；主建筑物的基底荷载按平均荷载，即以总荷载标准值除以相应面积，再加上基础底板及地面做法的重量；其余部分的基底荷载以柱底竖向荷载标准值除以加荷块的面积，再加上基础底板及地面做法的重量；对于基础刚度，各节点的计算刚度按下列原则确定：主建筑物按照基础底板、地下墙体及顶板刚度计算；附属建筑物按照基础底板刚度计算；进一步的，对于步骤四中，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，其特征在于，具体实施步骤如下：/n步骤一、收集主建筑物和附属建筑的基础资料，基础资料包含总平面图、地下结构图、计算荷载图、岩土工程勘察报告和地基处理设计施工图；明确建筑物场地位置、结构形式、受力状况和地质条件；/n步骤二、基于建筑物的基础资料，建立计算模型，模型尺度采用工程实际尺度；通过计算分析预测不同施工阶段、荷载情况下建筑的沉降情况，从而预测整体沉降结果；/n步骤三、对于步骤二中计算模型根据建筑物基础的刚度情况，采用交叉梁的假设以及差分法，在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程，根据各节点的地层情况，并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系，按照布辛奈斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵，从而列出地基沉降与基底反力的关系式；并按照地基与基础共同作用的原理，假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的，由此获得了以基底反力为未知数的协调方程，求解基底反力，然后计算出各节点的沉降及基础内力；/n步骤四、对工程进行地基与基础协同计算分析时，基于工程设计条件和岩土工程勘察报告，根据地基土的非线性应力应变特性及其不均匀性、荷载与地基土分布不均引起的差异沉降、基础刚度对沉降的调整作用、深基坑开挖土的卸荷和沉降的时间效应因素的影响；协同计算分析时共分为计算节点、地基分区分层、计算荷载、基础刚度和分阶段计算五个步骤；/n步骤五、根据步骤四中的计算结果，得出主建筑物和附属建筑物间的最大沉降差和相对沉降差，论证其在不设置沉降缝时其沉降量是否满足相关设计和规范要求；若不满足通过对主建筑物和附属建筑物的地基进行处理或改变施工作业方法，直至满足设计沉降要求；/n步骤六、满足设计沉降要求后，对施工段进行流水区间划分，每个流水区间内通过跳仓法施工，分仓按照原有后浇带中线进行划分且不设置沉降后浇带；分仓完成后所有墙体直线长度均小于40m，底板及顶板尺寸小于40m×40m；墙柱后浇带按照基础底板分仓调整。/n...

【技术特征摘要】
1.一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，其特征在于，具体实施步骤如下：
步骤一、收集主建筑物和附属建筑的基础资料，基础资料包含总平面图、地下结构图、计算荷载图、岩土工程勘察报告和地基处理设计施工图；明确建筑物场地位置、结构形式、受力状况和地质条件；
步骤二、基于建筑物的基础资料，建立计算模型，模型尺度采用工程实际尺度；通过计算分析预测不同施工阶段、荷载情况下建筑的沉降情况，从而预测整体沉降结果；
步骤三、对于步骤二中计算模型根据建筑物基础的刚度情况，采用交叉梁的假设以及差分法，在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程，根据各节点的地层情况，并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系，按照布辛奈斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵，从而列出地基沉降与基底反力的关系式；并按照地基与基础共同作用的原理，假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的，由此获得了以基底反力为未知数的协调方程，求解基底反力，然后计算出各节点的沉降及基础内力；
步骤四、对工程进行地基与基础协同计算分析时，基于工程设计条件和岩土工程勘察报告，根据地基土的非线性应力应变特性及其不均匀性、荷载与地基土分布不均引起的差异沉降、基础刚度对沉降的调整作用、深基坑开挖土的卸荷和沉降的时间效应因素的影响；协同计算分析时共分为计算节点、地基分区分层、计算荷载、基础刚度和分阶段计算五个步骤；
步骤五、根据步骤四中的计算结果，得出主建筑物和附属建筑物间的最大沉降差和相对沉降差，论证其在不设置沉降缝时其沉降量是否满足相关设计和规范要求；若不满足通过对主建筑物和附属建筑物的地基进行处理或改变施工作业方法，直至满足设计沉降要求；
步骤六、满足设计沉降要求后，对施工段进行流水区间划分，每个流水区间内通过跳仓法施工，分仓按照原有后浇带中线进行划分且不设置沉降后浇带；分仓完成后所有墙体直线长度均小于40m，底板及顶板尺寸小于40m×40m；墙柱后浇带按照基础底板分仓调整。


2.如权利要求1所述的一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，其特征在于，对于步骤三中，地基假设：按照布辛奈斯克应力假设和分层总和法建立沉降与反力关系式：
{S}＝[δ]·{p}+{S0}






式中:
{S}——节点沉降向量；
[δ]——地基柔度矩阵；
{p}——平均基底反力向量；
{S0}——外来沉降向量，包括外荷块的荷载引起的沉降量；
nc——地基分层数；
nb——计算节点数；
hik——i节点处第k土层厚度；
σijk——j加荷块作用单位压力时，i节点第k层土的垂直应力；
Mik——由单向压剪非线性本构关系确定的第i节点第k层土的等效垂直
用室内固结试验和动、静三轴试验来描绘土的非线性特性，根据受力情况确定单向压密和剪切模量，并计算出主应变，通过变换可得到垂直方向的应力σz和应变εz，然后由下式即可求得等效垂直变形模量M:
基础假设：采用十字交叉梁的基本假设，将基础视为纵横两个方向的梁，计算节点为两个方向梁的交汇处，依据差分法可建立反力与位移关系式：
[A]·{p}-[A]·{p0}＝[C]·{W}
式中:
[A]——基底面积矩阵；
[C]——基础总刚度矩阵；
{W}——位移向量；
{p}——基底反力向量；
{p0}——荷载向量；
共同作用：按照地基与基础共同作用的原理，假定{s}＝{W}，可得：
[K]·{p}＝[A]·{p0}+[C]·{s0}
式中:
[k]——反力系数矩阵；
求上述解方程可得到各节点的反力，由此计算出沉降、弯矩及剪力。


3.如权利要求1所述的一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法，其特征在于，
对于步骤四中，对于计算节点，按照提供的结构基础平面图，在建筑物范围内按主要的平面轴网、建筑物外墙边等布置计算网格，将基础按十字网格划分成沿轴线纵横两个方向的梁，并在每一纵横梁的交汇处设一个计算节点；对于地基分区分层根据勘察单位提供的工程岩土工程勘察报告，根据地基的不均匀性，在拟建场地范围内将地层划分若干个区；每个区根据土质随深度变化的情况，将基底以下的土层分层；
对于计算荷载，以各加荷点作为加荷块...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾海涛，张永健，俞果，韩京龙，冯兴栋，苏矿源，陈尚，龚卫星，
申请(专利权)人：北京城建建设工程有限公司，北京城建八建设发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11