基坑逆作施工升降平台及施工方法

摘要

本发明涉及一种基坑逆作施工升降平台及施工方法，升降平台包括基坑内的四角位置固定有四根逆作钢柱，包括用于活动支撑在逆作钢柱之间的两个支撑平台、连接于两个支撑平台之间的升降装置以及固定于上方支撑平台的操作平台，支撑平台包括四根支撑梁，四根支撑梁一一对应地支撑于每相邻两根逆作钢柱之间，每根支撑梁的两端固定有用于调节长度并顶紧于相邻两根逆作钢柱的伺服系统，升降装置连接于两个支撑平台的至少一组对应支撑梁之间。本发明解决了现有技术中基坑逆作法施工的逆作节点质量差且人工成本高的技术问题。本发明可在逆作狭小空间下升降，并减少逆作施工模板、架体拆除组装和周转工序，减少物料周转对工序影响提高逆作法施工效率。

权利要求

1.一种基坑逆作施工升降平台，基坑内的四角位置固定有四根逆作钢柱，其特征在于，包括用于活动支撑在所述逆作钢柱之间的两个支撑平台、连接于两个所述支撑平台之间的升降装置以及固定于上方所述支撑平台的操作平台，所述支撑平台包括四根支撑梁，四根所述支撑梁一一对应地支撑于每相邻两根所述逆作钢柱之间，每根所述支撑梁的两端固定有用于调节长度并顶紧于相邻两根所述逆作钢柱的伺服系统，所述升降装置连接于所述两个支撑平台的至少一组对应所述支撑梁之间；每根所述逆作钢柱上沿高度方向间隔固定有用于承托于所述支撑平台的多个牛腿，且所有所述逆作钢柱上的多个牛腿一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的基坑逆作施工升降平台，其特征在于，所述操作平台包括呈网格状设置的上网架和下网架、以及连接所述上网架和所述下网架之间的支撑架，所述下网架固定至上方所述支撑平台的四根所述支撑梁上。

3.根据权利要求1所述的基坑逆作施工升降平台，其特征在于，所述伺服系统为轴力伺服系统。

4.一种基坑逆作施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

于基坑待开挖位置的四角施工四根逆作钢柱，基坑内土方开挖，直至地下一层楼板下；

提供两个支撑平台，所述支撑平台包括四根支撑梁，每根所述支撑梁的两端固定有用于调节长度的伺服系统；

于基坑逆作钢柱的下部之间安装下部的支撑平台，将四根支撑梁一一对应地设置于每相邻两根所述逆作钢柱之间，同时伸长所述伺服系统使下部的支撑平台支撑于四根所述逆作钢柱之间；

于下部的支撑平台上安装升降装置；

于升降装置上安装上部的支撑平台，将四根支撑梁一一对应地设置于每相邻两根所述逆作钢柱之间，同时伸长所述伺服系统使上部的支撑平台支撑于四根所述逆作钢柱之间；

于上部的所述支撑平台上固定操作平台；

于操作平台上进行结构楼板的施工，于下部的所述支撑平台下方开挖基坑至一个层高；

在所述结构楼板施工完成和所述基坑开挖完成后，调节下部的支撑平台上的所述伺服系统使下部的支撑平台脱离四根所述逆作钢柱，并通过所述升降装置向下伸长使下部的所述支撑平台向下移动至下层待开挖位置，然后调节所述伺服系统使下部的所述支撑平台支撑在四根所述逆作钢柱之间；

调节上部的所述支撑平台上的所述伺服系统使上部的所述支撑平台脱离四根所述逆作钢柱，并通过所述升降装置缩短使上部的所述支撑平台向下移动至下层楼板待施工位置；

每根所述逆作钢柱上沿高度方向间隔固定有用于承托所述支撑平台的多个牛腿，且所有所述逆作钢柱上的多个牛腿一一对应设置；

在于基坑逆作钢柱之间安装下部的所述支撑平台时，将下部的所述支撑平台放置于对应高度的所述牛腿上；

在于升降装置上安装上部的所述支撑平台时，将上部的所述支撑平台放置于对应高度的所述牛腿上；

在分别通过调节所述伺服系统使所述下部的支撑平台和所述上部的支撑平台脱离四根所述逆作钢柱时，使所述支撑平台避开相应所述牛腿。

5.根据权利要求4所述的基坑逆作施工方法，其特征在于，在于支撑平台上固定操作平台前，提供所述操作平台，所述操作平台包括呈网格状设置的上网架和下网架、以及连接所述上网架和所述下网架之间的支撑架，所述下网架固定至上部的所述支撑平台的所述支撑梁上。

说明书

基坑逆作施工升降平台及施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种基坑逆作施工升降平台及施工方法。

背景技术

[0002] 逆作法施工技术作为高层建筑目前最先进的施工技术，在城市化进程的快速发展的背景下，逆作法因具有地上、地下结构同时施工，在缩短工期、降低工程成本、提升工程经济效益及社会效益方面发挥着非常积极效益。逆作施工结构楼板作为基坑水平支撑，支撑刚度大，围护结构变形小对周边环境影响小，但封闭空间内挖土、结构作业施工，深基坑施工风险安全系数高。对于城市核心区，周边环境复杂、场地狭小，逆作零层板结构可作为工作平台，增大场地利用率有利于工程施工组织。在工程逆作施工时受地下空间限制，逆作地下结构多采用土胎膜施工工艺及超挖支设短支模工艺，土胎膜施工结构质量偏差不能满足后期装饰做法施工，地下结构及逆作节点质量差；超挖支设短支模工艺，架体模板搭设拆除在封闭小空间内完成，材料拆除倒运多为人工操作，人工消耗多，封闭空间内作业安全隐患较多。

发明内容

[0003] 针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种基坑逆作施工升降平台及施工方法，解决了现有技术中基坑逆作法施工的逆作节点质量差且人工成本高的技术问题。

[0004] 第一方面，本发明公开了一种基坑逆作施工升降平台，基坑内的四角位置固定有四根逆作钢柱，包括用于活动支撑在该逆作钢柱之间的两个支撑平台、连接于两个该支撑平台之间的升降装置以及固定于上方该支撑平台的操作平台，该支撑平台包括四根支撑梁，四根该支撑梁一一对应地支撑于每相邻两根该逆作钢柱之间，每根该支撑梁的两端固定有用于调节长度并顶紧于相邻两根该逆作钢柱的伺服系统，该升降装置连接于该两个支撑平台的至少一组对应该支撑梁之间。

[0005] 本发明基坑逆作施工升降平台进一步改进在于，每根该逆作钢柱上沿高度方向间隔固定有用于承托于该支撑平台的多个牛腿，且所有该逆作钢柱上的多个牛腿一一对应设置。

[0006] 本发明基坑逆作施工升降平台进一步改进在于，该操作平台包括呈网格状设置的上网架和下网架、以及连接该上网架和该下网架之间的支撑架，该下网架固定至上方该支撑平台的四根该支撑梁上。

[0007] 本发明基坑逆作施工升降平台进一步改进在于，该伺服系统为轴力伺服系统。

[0008] 第二方面，本发明还提供了一种基坑逆作施工方法，包括如下步骤：于基坑待开挖位置的四角施工四根逆作钢柱，基坑内土方开挖，直至地下一层楼板下；提供两个支撑平台，该支撑平台包括四根支撑梁，每根该支撑梁的两端固定有用于调节长度的伺服系统；于基坑逆作钢柱的下部之间安装下部的支撑平台，将四根支撑梁一一对应地设置于每相邻两根该逆作钢柱之间，同时伸长该伺服系统使下部的支撑平台支撑于四根该逆作钢柱之间；于下部的支撑平台上安装升降装置；于升降装置上安装上部的支撑平台，将四根支撑梁一一对应地设置于每相邻两根该逆作钢柱之间，同时伸长该伺服系统使上部的支撑平台支撑于四根该逆作钢柱之间；于上部的该支撑平台上固定操作平台；于操作平台上进行结构楼板的施工，于下部的该支撑平台下方开挖基坑至一个层高；在该结构楼板施工完成和该基坑开挖完成后，调节下部的支撑平台上的该伺服系统使下部的支撑平台脱离四根该逆作钢柱，并通过该升降装置向下伸长使下部的该支撑平台向下移动至下层待开挖位置，然后调节该伺服系统使下部的该支撑平台支撑在四根该逆作钢柱之间；调节上部的该支撑平台上的该伺服系统使上部的该支撑平台脱离四根该逆作钢柱，并通过该升降装置缩短使上部的该支撑平台向下移动至下层楼板待施工位置。

[0009] 本发明基坑逆作施工升降平台进一步改进在于，每根该逆作钢柱上沿高度方向间隔固定有用于承托该支撑平台的多个牛腿，且所有该逆作钢柱上的多个牛腿一一对应设置；在于基坑逆作钢柱之间安装下部的该支撑平台时，将下部的该支撑平台放置于对应高度的该牛腿上；在于升降装置上安装上部的该支撑平台时，将上部的该支撑平台放置于对应高度的该牛腿上；在分别通过调节该伺服系统使该下部的支撑平台和该上部的支撑平台脱离四根该逆作钢柱时，使该支撑平台避开相应该牛腿。

[0010] 本发明基坑逆作施工升降平台进一步改进在于，在于支撑平台上固定操作平台前，提供该操作平台，该操作平台包括呈网格状设置的上网架和下网架、以及连接该上网架和该下网架之间的支撑架，该下网架固定至上部的该支撑平台的该支撑梁上。

[0011] 本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。通过升降装置、支撑平台和操作平台的组合使得可以同时进行上下结构楼板和施工以及下部土方的开挖，解决了现有技术中基坑逆作法施工的逆作节点质量差且人工成本高的技术问题。本发明较之传统逆作法施工工艺施工速度快，可以实现逆作跃层开挖；结构采用钢结构拼装能够在土方开挖后及时形成临时支撑，有利于对基坑变形风险控制；上述技术方案在逆作狭小空间下升降，减少逆作施工模板、架体拆除组装和周转工序，减少物料周转对工序影响提高逆作法施工效率；另外通过钢支撑支顶形成临时支撑体系，减少因结构养护间歇工期，可实现逆作土方开挖连续施工，加快施工进度。

附图说明

[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0013] 图1为本发明的基坑逆作施工升降平台的竖向剖面图。

[0014] 图2为本发明的基坑逆作施工升降平台的俯视图。

[0015] 图3为本发明的基坑逆作施工升降平台的支撑梁结构示意图。

[0016] 图4为本发明的基坑逆作施工升降平台的操作平台结构示意图。

[0017] 图5为本发明的基坑逆作施工方法的状态图一。

[0018] 图6为本发明的基坑逆作施工方法的状态图二。

[0019] 图7为本发明的基坑逆作施工方法的状态图三。

[0020] 图8为本发明的基坑逆作施工方法的状态图四。

[0021] 图9为本发明的基坑逆作施工方法的状态图五。

[0022] 图10为本发明的基坑逆作施工方法的状态图六。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

[0024] 如图1、图2和图3所示，本发明提供了基坑逆作施工升降平台，基坑内的四角位置固定有四根逆作钢柱11，包括用于活动支撑在该逆作钢柱11之间的两个支撑平台1、连接于两个该支撑平台1之间的升降装置6以及固定于上方该支撑平台1的操作平台4，该支撑平台1包括四根支撑梁2，四根该支撑梁2一一对应地支撑于每相邻两根该逆作钢柱11之间，每根该支撑梁2的两端固定有用于调节长度并顶紧于相邻两根该逆作钢柱11的伺服系统3，该升降装置6连接于该两个支撑平台1的至少一组对应该支撑梁2之间。本实施例中，该支撑梁采用型钢结构制作，尺寸可根据现场基坑的逆作钢柱11之间的宽度进行调整，通过安装型钢结构支撑梁在土方开挖后形成临时支撑，在支撑梁上设置操作平台4为结构施工技工操作面；平台安装完成后在每层结构施工与下步土方开挖同时施工，加快逆作法施工进度。在结构与下部土方开挖完成后，将平台支撑梁下降至开挖面形成支顶，可同时下层结构和下一步土方，实现结构与土方开挖隔层施工，能够避免逆作结构施工与土方开挖施工影响。支撑梁用于传递土方开挖引起水平应力，同时作为操作平台4传力系统，将操作平台4力传给逆作钢柱11，上下各设置一道方便升降系统6的升降操作。上述的升降装置，设置在上下支撑梁中间，可以通过液压系统伸长和收缩调整上下支撑梁间距，移动升降平台的位置；还有承受、传递上部荷载作用。该升降装置可根据需要采用千斤顶、液压杆等可升降的杆件。

[0025] 优选的，如图1和图2所示，每根该逆作钢柱11上沿高度方向间隔固定有用于承托于该支撑平台1的多个牛腿5，且所有该逆作钢柱11上的多个牛腿5一一对应设置。在该伺服系统3收缩至最短状态时，该支撑平台的宽度不大于基坑两侧该逆作钢柱11上的两个该牛腿5之间的距离，在该伺服系统3伸长至最长状态时，该支撑平台的宽度大于基坑两侧该逆作钢柱11之间的距离。牛腿5作为固定支撑梁的节点，土方开挖后在逆作钢柱11焊接制作而成，本实施例中牛腿5采用10mm后钢板制作，牛腿5宽度200mm，牛腿5下部设置10mm肋板加固。

[0026] 优选的，如图2和图4所示，该操作平台4包括呈网格状设置的上网架8和下网架9、以及连接该上网架8和该下网架9之间的支撑架10，该下网架9固定至上方该支撑平台1的四根该支撑梁2上。进一步地，该上网架8和该下网架9的宽度不大于基坑两侧该逆作钢柱11上的两个该牛腿5之间的距离。本实施中，上网架8采用上弦杆固定制作，下网架9均采用下弦杆固定制作，上弦杆和下弦杆均采用型钢，上网架8和下网架9共同拼装成桁架，纵横两个方向桁架间距1.5m，高度500mm，型钢桁架上下弦采用两根18b(高度180mm)槽钢，支撑架10采用8#(高度80mm)槽钢，上下弦与槽钢连接采用销轴连接；操作平台4上部设置龙骨、模板保证逆作结构施工质量。

[0027] 优选的，该伺服系统3为轴力伺服系统3。所述轴力伺服系统3，能够伸缩支顶结构柱保证型钢梁能够有效产生水平轴力，防止应力松弛引起围护结构和结构柱水平位移。

[0028] 另一方面，如图5～10所示，本发明还提供了一种基坑逆作施工方法，包括如下步骤：于基坑待开挖位置的四角施工四根逆作钢柱11，基坑内土方开挖，直至地下一层楼板下；提供两个支撑平台1，该支撑平台1包括四根支撑梁2，每根该支撑梁2的两端固定有用于调节长度的伺服系统3；于基坑逆作钢柱11的下部之间安装下部的支撑平台1，将四根支撑梁2一一对应地设置于每相邻两根该逆作钢柱11之间，同时伸长该伺服系统3使下部的支撑平台1支撑于四根该逆作钢柱11之间；于下部的支撑平台1上安装升降装置6；于升降装置6上安装上部的支撑平台1，将四根支撑梁2一一对应地设置于每相邻两根该逆作钢柱11之间，同时伸长该伺服系统3使上部的支撑平台1支撑于四根该逆作钢柱11之间；于上部的该支撑平台1上固定操作平台4；于操作平台4上进行结构楼板的施工，于下部的该支撑平台1下方开挖基坑至一个层高；在该结构楼板施工完成和该基坑开挖完成后，调节下部的支撑平台1上的该伺服系统3使下部的支撑平台1脱离四根该逆作钢柱11，并通过该升降装置6向下伸长使下部的该支撑平台1向下移动至下层待开挖位置，然后调节该伺服系统3使下部的该支撑平台1支撑在四根该逆作钢柱之间11；调节上部的该支撑平台1上的该伺服系统3使上部的该支撑平台1脱离四根该逆作钢柱11，并通过该升降装置6缩短使上部的该支撑平台1向下移动至下层楼板待施工位置。

[0029] 优选的，每根该逆作钢柱11上沿高度方向间隔固定有用于承托该支撑平台1的多个牛腿5，且所有该逆作钢柱11上的多个牛腿5一一对应设置；在于基坑逆作钢柱11之间安装下部的该支撑平台1时，将下部的该支撑平台1放置于对应高度的该牛腿5上；在于升降装置6上安装上部的该支撑平台1时，将上部的该支撑平台1放置于对应高度的该牛腿5上；在分别通过调节该伺服系统3使该下部的支撑平台1和该上部的支撑平台1脱离四根该逆作钢柱11时，使该支撑平台1避开相应该牛腿5。

[0030] 优选的，在于支撑平台1上固定操作平台4前，提供该操作平台4，该操作平台4包括呈网格状设置的上网架8和下网架9、以及连接该上网架8和该下网架9之间的支撑架10，该下网架9固定至上部的该支撑平台1的该支撑梁2上。

[0031] 以下采用B1层板(地下一层层板)、B2(地下二层层板)进行具体步骤解释：如图5所示，首先进行第一步土方13开挖，挖至B1层板底下1.5m，进行图6所示，承托下部的支撑平台1的牛腿5焊接施工，再安装下部的支撑平台1、升降装置、上部的支撑平台1形成临时支撑体系；在上部的支撑平台1顶部安装操作平台4，组成整体，形成升降平台；如图7所示，其次同时进行零层板和第二步土方14开挖施工，第二步土方14开挖施工挖至B2板下1.5m位置，进行牛腿5焊接，如图8所示，通过升降装置将下部的支撑平台1下放至B2板牛腿5形成支顶；如图9、10所示，然后待零层板结构强度达到要求，将上部的支撑平台1、操作平台4降至B1层牛腿5位置，施工B1层板；同时进行第三步土方开挖；重复以上流程完成逆作工程施工。

[0032] 如图3所示，支撑平台不仅仅支顶承受上部施工荷载，还与结构柱连接对形成水平支撑体系，抵抗土方开挖引起的侧向土压力；土方开挖后安装下部的支撑平台1，启动伺服系统3对结构柱进行支顶，形成水平传力体系；待上层结构施工完成收缩伺服系统3，使下部的支撑平台1与结构柱分离，启动升降装置将下部的支撑平台1下放至下层牛腿5位置形成支撑系统；启动升降装置下降上部的支撑平台1、操作平台4至下层结构位置，施工下层结构。

[0033] 如图4所示，下部的支撑平台1中操作平台4为桁架钢平台，上网架8、下网架9和支撑架10的杆件之间通过销轴连接形成整体，纵横向桁架间距1.5m，上部直接铺设龙骨、模板，进行结构施工。

[0034] 本发明通过升降装置、支撑平台和操作平台的组合使得可以同时进行上下结构楼板和施工以及下部土方的开挖，解决了现有技术中基坑逆作法施工的逆作节点质量差且人工成本高的技术问题。本发明较之传统逆作法施工工艺施工速度快，可以实现逆作跃层开挖；结构采用钢结构拼装能够在土方开挖后及时形成临时支撑，有利于对基坑变形风险控制；上述技术方案在逆作狭小空间下升降，减少逆作施工模板、架体拆除组装和周转工序，减少物料周转对工序影响提高逆作法施工效率；另外通过钢支撑支顶形成临时支撑体系，减少因结构养护间歇工期，可实现逆作土方开挖连续施工，加快施工进度。

[0035] 本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。