一种逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构，涉及建筑材料或建筑构件在现场的制备【技术领域】。针对现有的柱插筋连接焊点较多，钢筋塑性降低、脆性增强，焊接工作量大，钢材消耗量多的问题。方法：一：在地下第m层空间横梁中预留柱插筋；二：加工连接钢筋；三：连接钢筋顶端与地下第m层空间的柱插筋固接，其底端穿过地下第m＋1层空间横梁进入其内部空间；四：重复步骤二、三，形成地下第m＋1层空间的柱体钢筋，如此循环至形成地下第m＋n层空间的柱体钢筋，m、n为大于等于1的整数。连接结构包括若干连接钢筋，其顶端与地下第m层空间横梁中的柱插筋固接，其底端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间。
【专利说明】一种逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料或建筑构件在现场的制备【技术领域】，特别涉及逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构。
【背景技术】
[0002]逆作法施工工艺常用于软土地区的深基坑工程。在软土地区深基坑土方开挖中必须进行基坑支护，基坑支护体系由外维护结构和坑内支撑体系组成。基坑外维护结构一般为地下连续墙(或者钢筋砼支护桩)和水泥搅拌桩。由于基坑外维护结构随土方开挖加深而变形加大，为减小基坑变形，通常在基坑内设置若干道水平支撑，通常的作法是将地下各层永久结构梁板作为水平支撑结构使用。此时，基坑施工时的顺序是先挖一步土方，随后做一道水平支撑结构，然后往下再挖一步土方，再做一道水平支撑结构。当一道水平支撑结构施工完毕后进行下一步土方开挖时，已施工完毕的水平支撑结构则处于悬空状态，因此，需要设计竖向承重构件来承受各道水平支撑结构向下传递的荷载，其中，柱头插筋就是逆作法中最重要的施工工序之一，其施工质量直接关系到工程结构的安全。
[0003]请参阅图1，在逆作法施工过程中，在上、下两层水平支撑结构(1、2)施工的时候，需在竖向承重构件的位置分别预留柱插筋(1-1、2-1)，即在上层水平支撑结构I中预留柱插筋1-1，下层水平支撑2结构中预留柱插筋2-1，待在竖向承重构件浇筑施工之前，用连接钢筋3分别将上、下两层水平支撑结构(1、2)内的柱插筋(1-1、2-1)的接头进行搭接，再封模浇筑混凝土。具体操作时，将连接钢筋3顶端螺纹连接在上层水平支撑结构I内预留柱插筋1-1的套筒1-2内，但此时连接钢筋3的底端无法与下层水平支撑结构2内预留的柱插筋2-1的套筒2-2螺纹连接，而只能采用焊接的方式固定。然而，钢筋通过焊接固定会使其塑性降低，脆性增强；而且，通常每个竖向承重构件内约有70?80根钢筋，上述的施工方法焊接工作量大，钢材消耗量多，施工工期长，尤其不利的是，在逆作法中，对于连接钢筋3下部与柱插筋2-1的套筒2-2连接处的焊接工作，施工人员需俯身操作，焊接过程中产生的烟尘及有害气体极易侵入呼吸道，严重危害人体健康，可见，上述竖向承重构件中柱插筋的连接方法及其连接结构亟需改进。
【发明内容】
[0004]针对现有的逆作法中，柱插筋的连接采用套筒连接，不但套筒消耗量大，人工成本高，而且施工工期长。本发明的目的是提供一种逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构，减少了钢筋连接的工作量，节省了钢材用量，且施工操作方便，减小了施工的绝对工期。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的逆作法中柱体钢筋的连接方法，步骤如下:
[0006]步骤一:在地下第m层空间的横梁中预留若干根柱插筋；
[0007]步骤二:加工若干根连接钢筋；
[0008]步骤三:将所述步骤二中所述连接钢筋的顶端与所述地下第m层空间中预留的柱插筋固定连接，所述连接钢筋的底端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间，以形成所述地下第m层空间中的柱体钢筋；
[0009]步骤四:重复所述步骤二和步骤三，形成所述地下第m+1层空间中的柱体钢筋，如此循环往复，直至形成地下第m+n层空间中的柱体钢筋；
[0010]其中，m、η均为大于等于I的整数。
[0011]进一步地，所述步骤三中形成所述地下第m层空间中的柱体钢筋后还包括，封闭所述地下第m层空间的柱体模板并进行混凝土浇筑，以形成所述地下第m层空间的混凝土柱体。
[0012]在所述步骤三中，所述连接钢筋的顶端与所述地下第m层空间中预留的柱插筋螺纹连接。
[0013]所述步骤一中，所述柱插筋穿过所述地下第m层空间的所述横梁底部的最短距离Dl 大于 500mm。
[0014]所述步骤三中，预留于所述横梁中所述柱插筋的接头相互错开设置，相邻的所述柱插筋的接头错开的距离D2为500mm?1000mm。
[0015]另外，本发明还提供了一种逆作法中柱体钢筋的连接结构，所述连接结构包括若干根连接钢筋，每根所述连接钢筋的顶端与地下第m层空间的横梁中预留的柱插筋固定连接，每根所述连接钢筋的底端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间，其中，m为大于等于I的整数。
[0016]所述连接钢筋的一端设有外螺纹，所述连接钢筋的另一端连接具有内螺纹的套筒。
[0017]较佳地，预留于所述横梁中所述柱插筋的底端与所述横梁底部的最短距离Dl大于 500mm。
[0018]所述柱插筋的接头相互错开设置，相邻的所述柱插筋的接头错开的距离D2为500mm ?IOOOmm0
[0019]所述连接钢筋的长度等于所述地下第m层空间和所述地下第m+1层空间中横梁之间的垂直距离H。
[0020]本发明的效果在于:
[0021]一、本发明的逆作法中柱体钢筋的连接方法，在地下第m层空间的水平结构板施工的同时，在其横梁内预埋若干柱插筋，使柱插筋的底端穿过横梁进入地下第m+1的内部空间。在地下第m+1层空间的水平结构板施工的同时，将连接钢筋的顶端与地下第m层空间横梁内的柱插筋固定连接，且连接钢筋的底端穿过地下第m+1层空间的横梁并锚入地下第m+1层的内部空间，以形成竖向柱体钢筋的连续固接。本发明按照逆作法优先施工竖向结构，其在水平结构板施工的同时即进行混凝土柱体的浇筑，不仅能承担上部结构更大的荷载而且能够防止基坑隆起。另外，相比现有的柱插筋连接方法，本发明的连接方法免去了连接钢筋下部的焊接工作，连接钢筋直接贯穿地下第m+1层空间的横梁，施工人员不必俯身进行下部的焊接工作，不但减少了一半的焊接工作量，降低了钢材的消耗，而且焊接操作更为方便，焊接产生的灰尘及毒气向上方流动，对施工人员健康的影响减小。
[0022]二、本发明的逆作法中柱体钢筋的连接结构，连接钢筋的一端与地下第m层空间横梁内的柱插筋固定连接，其另一端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间，连接钢筋的套管数量减少一半，焊接工作量也相应减少一半，节省了钢材用量，减少了焊接工作，不但满足质量验收规范，而且缩短了施工工期并降低了工程成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为现有技术中柱插筋连接结构示意图；
[0024]图2至图4为本发明一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种逆作法中柱体钢筋的连接方法及其连接结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
[0026]实施例一:结合图2至图4说明本发明的一种逆作法中柱体钢筋的连接方法，具体步骤如下:
[0027]步骤一:如图2所示，在地下第m层空间的横梁10中预留若干根柱插筋11，使柱插筋11的底端穿过横梁10且位于地下第m层的内部空间；
[0028]步骤二:加工若干根连接钢筋50 ；
[0029]步骤三:如图3所示，将上述步骤二中的连接钢筋50的顶端与横梁10中预留的柱插筋11的底端固定连接，上述连接钢筋50的底端则穿过地下第m + I层空间的横梁20进入地下第m + I层的内部空间，形成地下第m层空间中柱体钢筋；
[0030]步骤四:重复上述步骤二和步骤三，形成地下第m + I层空间中的柱体钢筋，如此循环往复，直至形成地下第m十η层空间中的柱体钢筋，其中，m和η均为大于等于I的整数。
[0031]进一步地，如图4所示，上述步骤三中形成地下第m层空间中的柱体钢筋后还包括，封闭地下第m层空间的柱体模板并进行混凝土浇筑，待混凝土硬化后拆模，以形成地下第m层空间的混凝土柱体。
[0032]上述步骤三中，连接钢筋50的顶端与横梁10中预留的柱插筋11底端螺纹连接，连接钢筋50的底端穿过横梁20与地下第m + I层空间中的连接钢筋(图中未示出)螺纹连接。
[0033]此外，上述步骤一中，柱插筋11穿过地下第m层空间的横梁10底部的最短距离Dl大于500mm，预留于横梁10中柱插筋11的接头相互错开设置，接头面积百分率小于等于50%，柱插筋11应按规范要求绑扎牢固，相邻的柱插筋11接头错开的距离D2 (即两者接头中心线距离)为500mm?1000mm，上述施工方法能够避免柱插筋11接头处受力过于集中。
[0034]上述步骤二中，连接钢筋50的加工长度等于地下第m层空间的横梁10和地下第m + I层空间的横梁20之间的垂直距离H。因此，经步骤三，将连接钢筋50的顶端固接在预留于横梁10中柱插筋11的底端后，连接钢筋50底端穿过地下第m + I层空间的横梁20的接头错开的距离D2也大于等于500mm，符合上述受力要求。
[0035]本发明的逆作法中柱体钢筋的连接方法，在地下第m层空间的水平结构板施工的同时，在其横梁内预埋若干柱插筋，使柱插筋的底端穿过横梁进入地下第m层的内部空间。在地下第m + I层空间的水平结构板施工的同时，将连接钢筋的顶端与地下第m层空间的横梁内的柱插筋固定连接，且连接钢筋的底端穿过地下第m + I层空间的横梁并锚入地下第m+ I层的内部空间，以此达到竖向柱体钢筋的连续固接。本发明按照逆作法优先施工竖向结构，其在水平结构板施工的同时即进行混凝土柱体的浇筑，不仅能承担上部结构更大的荷载而且能够防止基坑隆起。另外，相比现有的柱插筋连接方法，本发明的连接方法免去了连接钢筋下部的焊接工作，连接钢筋直接贯穿地下第m+ I层空间的横梁，施工人员不必俯身进行下部的焊接工作，不但减少了一半的焊接工作量，降低了钢材的消耗，而且焊接操作更为方便，焊接产生的灰尘及毒气向上方流动，对施工人员健康的影响减小。
[0036]实施例二:结合图2至图4说明本发明的一种逆作法中柱体钢筋的连接结构，它包括若干根连接钢筋50，每根连接钢筋50的顶端与地下第m层空间的横梁10中预留的柱插筋11固定连接，每根连接插筋50的底端穿过地下第m + I层空间的横梁20进入地下第m+ I层的内部空间。
[0037]进一步地，连接钢筋50的顶端设有外螺纹，其底端连接具有内螺纹的套筒。连接钢筋50的顶端与横梁10中柱插筋11底部的套筒螺纹连接，连接钢筋50的底端则穿过横梁20成为地下第m + I层空间的横梁20中预留的柱插筋。本领域技术人员可以理解的是，连接钢筋50的顶端也可以固接套筒，与底端具有外螺纹的柱插筋11螺纹连接，而连接钢筋50的具有外螺纹的底端则穿过横梁20成为地下第m + I层空间的横梁20中预留的柱插筋，也可实现本发明的目的。
[0038]较佳地，柱插筋11穿过地下第m层空间的横梁10后，柱插筋11底端的接头与横梁10底部的最短距离Dl大于500mm，更进一步地，柱插筋11的接头相互错开设置，接头面积百分率小于等于50%，且相邻的柱插筋11的接头错开的距离Dl(即两者接头中心线距离)为500mm?1000mm,避免柱插筋11的接头受力过于集中。
[0039]连接钢筋50的加工长度等于地下第m层空间的横梁10和地下第m + I层空间中横梁20之间的垂直距离H。因此，当连接钢筋50的顶端固接在预留于横梁10中柱插筋11的底端后，连接钢筋50底端穿过地下第m + I层空间的横梁20的距离D2也大于等于500mm,符合受力要求。
[0040]本发明的逆作法中柱体钢筋的连接结构，连接钢筋的一端与地下第m层空间的横梁内的柱插筋固定连接，其另一端穿过地下第m+ I层空间的横梁进入地下第m+ I层空间的内部空间，连接钢筋的套管数量减少一半，工作量也相应减少一半，节省了钢材用量，减少了人工成本，不但满足质量验收规范，而且缩短了施工工期并降低了工程成本。
[0041]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【权利要求】
1.一种逆作法中柱体钢筋的连接方法，步骤如下: 步骤一:在地下第m层空间的横梁中预留若干根柱插筋； 步骤二:加工若干根连接钢筋； 步骤三:将所述步骤二中所述连接钢筋的顶端与所述地下第m层空间中预留的柱插筋固定连接，所述连接钢筋的底端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间，以形成所述地下第m层空间中的柱体钢筋； 步骤四:重复所述步骤二和步骤三，形成所述地下第m+1层空间中的柱体钢筋，如此循环往复，直至形成地下第m+n层空间中的柱体钢筋； 其中，m、η均为大于等于I的整数。
2.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于:所述步骤三中形成所述地下第m层空间中的柱体钢筋后还包括，封闭所述地下第m层空间的柱体模板并进行混凝土浇筑，以形成所述地下第m层空间的混凝土柱体。
3.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于:在所述步骤三中，所述连接钢筋的顶端与所述地下第m层空间中预留的柱插筋螺纹连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的连接方法，其特征在于:所述步骤一中，所述柱插筋穿过所述地下第m层空间的所述横梁底部的最短距离Dl大于500mm。
5.根据权利要求4所述的连接方法，其特征在于:所述步骤三中，预留于所述横梁中所述柱插筋的接头相互错开设置，相邻的所述柱插筋的接头错开的距离D2为500mm?IOOOmm0
6.一种逆作法中柱体钢筋的连接结构，其特征在于:所述连接结构包括若干根连接钢筋，每根所述连接钢筋的顶端与地下第m层空间的横梁中预留的柱插筋固定连接，每根所述连接钢筋的底端穿过地下第m+1层空间的横梁进入地下第m+1层的内部空间，其中，m为大于等于I的整数。
7.根据权利要求6所述的连接结构，其特征在于:所述连接钢筋的一端设有外螺纹，所述连接钢筋的另一端连接具有内螺纹的套筒。
8.根据权利要求6或7所述的连接结构，其特征在于:预留于所述横梁中所述柱插筋的底端与所述横梁底部的最短距离Dl大于500mm。
9.根据权利要求8所述的连接结构，其特征在于:所述柱插筋的接头相互错开设置，相邻的所述柱插筋的接头错开的距离D2为500mm?1000mm。
10.根据权利要求6或7所述的连接结构，其特征在于:所述连接钢筋的长度等于所述地下第m层空间和所述地下第m+1层空间中横梁之间的垂直距离H。
【文档编号】E02D17/04GK103711132SQ201310730812
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】谢德强, 李凯阳 申请人:上海建工二建集团有限公司