建筑物頂升防傾覆施工方法與流程

本發明屬于建筑物頂升技術領域，尤其涉及一種建筑物頂升防傾覆施工方法。

背景技術：

建筑物頂升是一種能夠有效解決既有現代建筑及歷史建筑與城鎮現代化進程之間矛盾的施工方法，能夠避免與既有建筑及歷史建筑在規劃、選址、建設、后期影響等方面產生的沖突，免遭被拆除的命運，將這些建筑完整的保護起來。建筑物頂升是將建筑物與地基基礎分割開，在建筑物與地基基礎之間設置頂升裝置，將建筑物頂升至既定高度，整個頂升過程建筑物處于滯空狀態，底部支座類似于只有豎向約束的鉸支座，在水平方向上沒有約束，一旦在頂升過程中受到水平力作用，建筑物將產生水平向的位移，水平位移達到限值時，建筑物將產生傾覆，造成的后果不堪設想，整個頂升保護過程將失去意義，更不符合國家低碳、環保的政策方針。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種建筑物頂升防傾覆施工方法，能夠避免建筑物頂升過程中發生傾覆的危險，提高建筑物頂升的安全性。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：建筑物頂升防傾覆施工方法，包括以下步驟：

一、建筑物上部結構整體性加固；

二、制作灌注樁反力基礎：在建筑物基礎部位開挖至設計標高，下放鋼筋籠，澆筑混凝土，形成灌注樁反力基礎；

三、在建筑物底部制作托換梁并在托換梁底部制作支撐構件，支撐構件底部落在灌注樁反力基礎上，托換梁和支撐構件之間留有間隙；

四、制作抗傾柱，在建筑物四周每一側至少澆筑一個直立的抗傾柱，并使抗傾柱與托換梁之間保持一定的間距；

五、制作豎向隨動支撐，豎向隨動支撐包括第一連接鋼板、滑塊、第二連接鋼板和軌道，第一連接鋼板用于固定在托換梁上，滑塊固定在第一連接鋼板上，第二連接鋼板用于固定在抗傾柱上，軌道豎向固定在第二連接鋼板上，滑塊能與軌道滑動配合，并能沿軌道上下移動；

六、安裝千斤頂，在托換梁與支撐構件之間均勻布設多個千斤頂；

七、建筑物防傾覆頂升：在各抗傾柱與托換梁之間安裝豎向隨動支撐，進行頂升；

八、基礎回填。

進一步地，在建筑物防傾覆頂升施工中，兩個軌道為一組，兩軌道分別為第一軌道和第二軌道，在頂升過程中第一軌道和第二軌道交替使用；安裝豎向隨動支撐，第一軌道自抗傾柱底部起安裝，第一軌道上面緊鄰安裝第二軌道，滑塊與第一軌道配合，操作千斤頂，進行第1階段頂升，隨著建筑物頂起，滑塊及相連的建筑物上升至第一軌道末尾，完成第1階段頂升，在千斤頂下面支撐墊塊，繼續頂升使滑塊滑離第一軌道進入第二軌道，進行第2階段頂升，當滑塊完全脫離第一軌道后，對支撐在下面的墊塊進行澆筑形成支撐構件，然后拆除第一軌道并將其安裝在第二軌道上面，當滑塊脫離第二軌道后進入上面的第一軌道，即進入第3階段頂升；拆除第一軌道處，在澆筑的支撐構件與相對應的抗傾柱之間澆筑連梁，待混凝土強度滿足設計要求后進行第3階段頂升；

依次交替頂升至最后第n階段頂升；

支墊墊塊，拆除千斤頂，拆除豎向隨動支撐，在托換梁與抗傾柱之間澆筑連梁，將建筑物與抗傾柱連接在一起，完成建筑物整體頂升。

進一步地，在后序各頂升階段中的連梁采用在抗傾柱及支撐構件上植筋的方式連接，根據計算確定植筋深度，然后支模板澆筑混凝土養護成型。

進一步地，各頂升階段澆筑的連梁包括澆筑在支撐構件與抗傾柱之間的直連梁、以及在相對的兩側的抗傾柱與另外兩側的支撐構件之間設置的斜連梁。

進一步地，在建筑物任一相對的兩側分別設有兩根抗傾柱，在另外的兩對側分別設有一根抗傾柱，斜連梁設于建筑物具有一根抗傾柱的兩側。

進一步地，抗傾柱與支撐構件同批次澆筑，抗傾柱澆筑高度應能夠滿足一個頂升高度的行程距離，并且澆筑時要嚴格控制抗傾柱的垂直度。

進一步地，在滑塊的滑動面上設有聚四氟乙烯板。

進一步地，在軌道的滑動面上設有不銹鋼襯板。

進一步地，滑塊采用H型鋼制成，軌道采用槽鋼制成，并在軌道的兩內側面分別設有限位擋條。

進一步地，墊塊塊采用H型鋼制成，墊塊高度根據千斤頂行程確定，在頂升過程中采用螺栓將相鄰的墊塊連接在一起。

采用本發明實現的有益效果為：本發明是在建筑物四周澆筑抗傾柱，在建筑物底部支撐托換梁，將豎向隨動支撐安裝在抗傾柱與托換梁之間，在建筑物頂升過程中，抗傾柱從四面對建筑物約束，避免建筑物向任何一側傾覆，大大提高建筑物的頂升過程中的安全性，避免建筑物受到損壞；其中的豎向隨動支撐結構簡單，制作容易且成本低，可以重復利用，而且利用滑塊和軌道配合，也使得頂升過程穩定可靠，省時省力，縮短工期。

附圖說明

圖1是本發明實施例第1階段頂升的立面示意圖；

圖2是本發明實施例抗傾柱平面布置示意圖；

圖3是本發明頂升完成后支撐構件與抗傾柱連接平面示意圖；

圖4是本發明中抗傾柱與托換梁連接平面示意圖；

圖5是本發明中豎向隨動支撐平面示意圖；

圖6是圖5中A-A的截面圖；

圖7是圖5中B-B的截面圖；

圖8是本發明第2階段頂升的立面示意圖；

圖9是本發明第1階段頂升后澆筑支撐構件后的立面示意圖；

圖10是本發明第2階段頂升拆裝并澆筑連梁后進行第3階段頂升的立面示意圖；

圖11是本發明交替至第n階段頂升的立面示意圖；

圖12是本發明豎向隨動支撐拆除并澆筑連梁后的立面示意圖。

圖中：1、抗傾柱；2、豎向隨動支撐；21、軌道；211、第一軌道；212、第二軌道；22、滑塊；23、第一連接鋼板；24、限位擋條；25、不銹鋼襯板；26、第二連接鋼板；27、聚四氟乙烯板；3、支撐構件；4、連梁；5、托換梁；6、預埋螺栓；7、建筑物；8、千斤頂；9、墊塊。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供一種建筑物頂升防傾覆施工方法，包括以下步驟：

一、建筑物7上部結構整體性加固；

二、制作灌注樁反力基礎：在建筑物7基礎部位開挖至設計標高，下放鋼筋籠，澆筑混凝土，形成灌注樁反力基礎；灌注樁反力基礎為頂升提供支撐基礎；

三、在建筑物底部制作托換梁并在托換梁底部制作支撐構件，支撐構件底部落在灌注樁反力基礎上，托換梁和支撐構件之間留有間隙，并使托換梁5的四周均超出建筑物7的外邊沿，或與建筑物外邊沿平齊，目的在于當建筑物隨滑塊上升時，滑塊不會被突出的建筑物擋住，并且托換梁也能穩穩的托起建筑物，其中留有的間隙用于安裝千斤頂；從圖8-圖12中均可看出托換梁5的放置位置，托換梁5用于承托建筑物7；如圖1所示，上述的支撐構件是直接制作在灌注樁反力基礎上，用以形成第一次頂升時千斤頂的支撐，在后序頂升一個階段并支墊墊塊后再澆筑的也為支撐構件，用于支撐頂升的建筑物；

四、制作抗傾柱1，在建筑物7四周每一側至少澆筑一個直立的抗傾柱1，并使抗傾柱1與托換梁5之間保持一定的間距，該間距用于給豎向隨動支撐預留安裝空間；參見圖2，為本實施例中提供的托換梁5的平面布置圖；其中，抗傾柱1的底部依托在開挖的設計標高的底面上；

五、制作豎向隨動支撐2，參見圖4-圖7，其中圖4為豎向隨動支撐2安裝于抗傾柱1與托換梁5之間的平面示意圖，豎向隨動支撐2包括第一連接鋼板23、滑塊22、第二連接鋼板26和軌道21，第一連接鋼板23用于固定在托換梁5上，滑塊22固定在第一連接鋼板23上，第二連接鋼板26用于固定在抗傾柱1上，軌道21豎向固定在第二連接鋼板26上，滑塊22能與軌道21滑動配合，并能沿軌道21上下移動；豎向隨動支撐2的結構參見圖4；

六、安裝千斤頂8，參見圖1，在托換梁5與支撐構件3之間的間隙處均勻布設多個千斤頂8；

七、建筑物防傾覆頂升：在各抗傾柱1與托換梁5之間安裝豎向隨動支撐2，進行頂升，抗傾柱1與豎向隨動支撐2的布置參見圖2；圖3為頂升到位并拆除豎向隨動支撐2后的平面布置圖；

八、基礎回填。

由上述施工步驟可知，本發明是在建筑物7四周澆筑抗傾柱1，在建筑物7底部支撐托換梁5，將豎向隨動支撐2安裝在抗傾柱1與托換梁5之間，在建筑物7頂升過程中，抗傾柱1從四面對建筑物7約束，建筑物7不能向任何一側傾覆，避免建筑物傾覆受到損壞，能夠提高建筑物頂升過程中的安全性；其中的豎向隨動支撐2結構簡單，制作容易且成本低，可以重復利用，而且利用滑塊22和軌道21配合，也使得頂升過程穩定可靠，省時省力，縮短工期。

進一步地，本發明實施例提供的建筑物上部結構整體性加固的施工過程中，是在建筑物7基礎頂部及柱間設置雙向支撐，提高底層結構的整體剛度，使建筑物7底層結構形成一個穩定的整體。另外，需注意的是，上部結構整體性加固時，不應改變結構型式，宜以最簡單的加固方法有效增強結構的整體性。

進一步地，本發明實施例提供的制作灌注樁反力基礎的施工過程中，在原結構基礎部位制作灌注樁作為反力基礎。首先在原基礎邊緣處測定樁位，然后邊開挖邊支護，開挖至樁底設計標高或堅硬的持力層后，下放鋼筋籠，最后澆筑混凝土，形成灌注樁，灌注樁為后序頂升提供反力基礎，灌注樁是支撐構件3的基礎，也是后序千斤頂8的承力基礎。

進一步地，本發明需預先制作墊塊，用于一個頂升高度后對建筑物7進行臨時豎向支撐，同時澆筑時將墊塊澆筑在內，而形成支撐構件3的骨架，以提高支撐構件3的強度，使頂升后的建筑物支撐穩固可靠。本實施例提供的墊塊9采用H型鋼制成，根據頂升高度將墊塊9通過螺栓逐個快速連接，能快速支撐到建筑物7底部，同時，在預制過程中，要嚴格控制墊塊的垂直度以及端板的平整度，并且嚴禁焊縫出現虛焊、缺焊等現象，確保墊塊的整體性。墊塊的安裝支撐位置及連接結構參見圖8及圖11。

進一步地，本發明實施例提供的抗傾柱1的制作過程中，是在建筑物7四周澆筑抗傾柱1，抗傾柱1與托換梁5之間的距離應保證能夠安裝豎向隨動支撐2，抗傾柱1平面布置示意圖如圖2所示。其中在澆筑抗傾柱1及支撐構件3時，需要預埋用于固定第一連接鋼板和第二連接鋼板的預埋螺栓6。

進一步地，抗傾柱1與支撐構件3同批次澆筑，抗傾柱1澆筑高度應能夠滿足一個頂升高度的行程距離，并且澆筑時要嚴格控制抗傾柱1的垂直度。其中，抗傾柱1與支撐構件3也可以分批次澆筑，總歸，抗傾柱和支撐構件都是要根據頂升批次進行澆筑的，要滿足單次頂升批次的高度要求。作為最佳的實施方式，抗傾柱應預先澆筑3個階段的頂升高度，以前3個階段頂升為例，當第1階段頂升完畢后，先要支墊墊塊，在澆筑支撐構件時，可以同批次的澆筑第4階段頂升，拆除第一軌道并安裝在第3頂升階段處；當然，也可以是支撐構件與第3頂升階段的抗傾柱同批次澆筑，拆除第一軌道，澆筑第1頂升階段處抗傾柱與支撐構件之間的連梁，待連梁及抗傾柱打到設計強度，將第一軌道安裝在第3頂升階段，開始第2階段頂升，如此循環頂升。

進一步地，參見圖5，為本發明實施例提供的豎向隨動支撐2，在滑塊22的滑動面上設有聚四氟乙烯板27。另外，在軌道21的滑動面上設有不銹鋼襯板25或耐磨板。聚四氟乙烯板27與不銹鋼襯板25之間滑動摩擦，滑塊22在軌道21中能夠無障礙順利的滑動。

進一步地，本發明實施例中，滑塊22采用H型鋼制成，軌道21采用槽鋼制成，并在軌道21的兩內側面分別設有限位擋條24。限位擋條24對滑塊22起到限位的作用，能夠防止滑塊22脫出。

還需要進一步說明的是，本發明實施例中，豎向隨動支撐2制作過程中，連接鋼板與滑塊22焊接連接，焊縫質量不小于翼緣板與連接板厚度的較小值，軌道21按照滑塊的尺寸制作，制作鋼板采用錳鋼。焊接完成后，在滑塊滑動部位粘貼5~10mm厚聚四氟乙烯板，在滑動軌道21槽內粘貼5~10mm厚不銹鋼板。

本發明實施例中，豎向隨動支撐采用預埋螺栓的安裝方式，依次裝-拆-裝交替進行，根據滑動情況調整滑動軌道拼縫大小，保證型鋼滑塊能夠順利劃入下一軌道。

進一步地，本發明實施例提供的千斤頂8的安裝過程中，在托換梁5底部倒掛安裝千斤頂8，在與每個抗傾柱1相對應的托換梁5的底部均安裝千斤頂8。安裝時調整千斤頂8的垂直度，待調整完畢后完成最終固定。安裝完畢后，千斤頂8施加壓力活塞桿伸出并與下部墊塊充分接觸，其安裝位置見圖1。

進一步地，參見圖8-圖12，本發明實施例提供的建筑物防傾覆頂升施工中，兩個軌道21為一組，兩軌道21分別記為第一軌道211和第二軌道212，在頂升過程中第一軌道211和第二軌道212交替裝拆使用；安裝豎向隨動支撐2，第一軌道211自抗傾柱1底部起安裝，第一軌道211上面緊鄰安裝第二軌道212，滑塊22與第一軌道211配合，操作千斤頂8，進行第1階段頂升，記為n1，并如圖1所示；隨著建筑物7頂起，滑塊22及相連的建筑物7上升至第一軌道211末尾，完成第1階段頂升，在千斤頂8下面支撐墊塊9，繼續頂升使滑塊22滑離第一軌道211進入第二軌道212，并如圖8所示，進行第2階段頂升，記為n2；當滑塊22完全脫離第一軌道211后，對支撐在下面的墊塊9進行澆筑形成支撐構件3，并如圖9所示；然后拆除第一軌道211并將其安裝在第二軌道212上面的第3階段頂升位置，當滑塊22脫離第二軌道212后進入上面的第一軌道211，即進入第3階段頂升，記為n3；拆除第一軌道211處，澆筑的支撐構件3與相對應的抗傾柱1之間澆筑連梁4，并如圖10，待混凝土強度滿足設計要求后進行第3階段頂升；依次交替頂升至最后第n階段頂升，記為n，如圖11；支墊墊塊9，拆除千斤頂8，拆除豎向隨動支撐2，在托換梁5與抗傾柱1之間澆筑連梁4，將建筑物7與抗傾柱1連接在一起，完成建筑物整體頂升，其中圖12為頂升完成后的立面圖，圖3為頂升完成后的平面圖。本發明中，每頂升一個階段，都需要支撐墊塊9并澆筑為支撐構件3，在拆除該段的軌道后，還需要在支撐構件3與抗傾柱1之間澆筑連梁4，形成層層連接加固，最終形成如圖12、圖3所示的結構，使抗傾柱1和建筑物7澆筑連接為一體，建筑物7在四周抗傾柱1的保護下，不會傾覆和傾斜。

進一步地，在后序各頂升階段中的連梁4采用在抗傾柱1及支撐構件3上植筋的方式連接，根據計算確定植筋深度，然后支模板澆筑混凝土養護成型。

進一步地，再參見圖3，本發明提供的實施例之一，各頂升階段澆筑的連梁4包括澆筑在支撐構件3與抗傾柱1之間的直連梁、以及在相對的兩側的抗傾柱1與另外兩側的支撐構件3之間設置的斜連梁。通過直連梁、斜連梁及抗傾柱1，形成一個筒壁，將建筑物7包繞在其內，從四周對建筑物7進行約束，避免建筑物7在頂升過程中發生傾覆。

進一步地，再參見圖3，本發明提供的實施例之一，在建筑物7任一相對的兩側分別設有兩根抗傾柱1，在另外的兩對側分別設有一根抗傾柱1，斜連梁設于建筑物7具有一根抗傾柱1的兩側。

本發明最后一步，基礎回填，待建筑物頂升至既定位置后，對基礎進行回填，根據建筑物底部空間采用不同的回填方法，逐層回填并壓實，最后采用注漿的方式進行加固式填充。

本發明的設計思路及操作過程如下：采用墊塊9作為豎向臨時支撐，將墊塊9澆筑混凝土作為豎向支撐構件3，在頂升建筑物周圍設置抗傾柱1作為主要水平受力構件，在建筑物與抗傾柱1之間設置豎向隨動支撐2作為主要的支撐限位裝置，豎向隨動支撐2采用滑塊22和軌道配合的結構，滑塊22固定在建筑物托換梁5上，軌道固定在抗傾柱1上，隨著頂升高度增加軌道交替接長，某一頂升階段完成后拆除軌道并安裝在下面的頂升階段繼續循環使用，在支撐構件3與抗傾柱1之間增設連梁4連接，然后再進行下階段頂升，依次循環進行，建筑物頂升至既定位置后，拆除滑塊22和軌道，在托換梁5和抗傾柱1之間增設連梁4，使建筑物和抗傾柱1形成一個整體，增加建筑物整體穩定性，提高建筑物安全儲備。

采用本發明實施例提供的上述建筑物頂升防傾覆施工方法，操作簡單快捷，能夠保證建筑物頂升過程中的安全穩定，提高頂升建筑物的安全性，可廣泛適用于既有建筑物或構筑物整體頂升工程，具有較好的社會效益和經濟效益，為建筑物整體頂升開辟了新的思路。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。