一种地下空间预制构件二次精准调平装置及方法与流程

本发明涉及预制构件调平技术领域，具体涉及一种地下空间预制构件二次精准调平装置及方法。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，我国城市化进程不断加快，城市空间紧缺等问题日益突出，严重制约着城市的进一步发展，因此，越来越多的城市转向地下寻求更多的发展空间。在地下空间的开发进程中，由于桩柱一体构件结合了建筑基础中桩的功能与上部结构中柱的功能，其应用也日益增多。自国务院发布《建筑绿色行动方案》后，装配式建筑得到了快速发展，尤其是节点连接技术发展十分迅猛。在梁柱节点连接技术方面，因地上施工场地大、易于架设定位支撑、易于发现和控制偏位等原因，地上部分的梁柱节点装配连接技术已较为成熟并纳入相关国家、行业和地方标准。

然而，对地下部分，因桩基施工结束后其标高与位置均已固定，即使在节点装配施工前发现桩身偏位、桩顶标高错位也很难再次调节，因此，如何解决预制构件在地下的快速精准装配施工，尤其是地下预制桩柱一体构件与预制梁在高程上的精准装配是制约装配式构件在地下空间中推广应用的关键因素。

基于此研究并开发设计一种地下空间预制构件二次精准调平装置及方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是地下部分节点装配施工前桩顶标高无法再次调节等技术问题，本发明的目的在于：提供一种地下空间预制构件二次精准调平装置及方法，采用桩底初调平垫板对预制构件与底部孔底垫层接触部分进行调平，并利用桩顶调平垫片对预制构件的顶部标高进行二次精准调平，解决了地下部分节点装配施工前桩顶标高错位无法再次调节等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种地下空间预制构件二次精准调平装置，包括位于预制桩孔内的桩底初调平垫板、桩顶调平垫片，桩底初调平垫板的上端设有预制构件，预制构件的上端设有用于对桩顶标高二次调节的桩顶调平垫片。

现有的针对地上部分梁柱节点连接技术出现的标高错位等问题解决方案，如梁柱节点装配连接技术，已被纳入相关国家、行业和地方标准，而针对地下部分，在桩基施工结束后，其标高、位置均固定，则无法对桩顶标高错位进行调节，且目前未有相关的技术解决该问题。

本发明人设计了针对地下空间预制构件二次精准调平装置，在本领域公知操作情况下，采用成孔设备对测量定位后的欲安装预制构件的地点成孔，孔底找平后，孔底安设孔底垫层，孔底垫层找平后，在孔底垫层上安装桩底初调平垫板，对孔底垫层的顶面标高与设计桩底标高的高差进行调整控制，使高差在预定范围内，如小于等于10mm；然后将制作好的预制构件对准桩底初调平垫板上的孔位起吊安装，平稳安置在初调平垫板上；在安装好的预制构件上安装桩顶调平垫片，对预制构件顶部进行二次调节找平，调节桩顶调平垫片的顶部标高与梁底标高的高差在预定范围内，该预定范围为预制构件高差的安装偏差要求，则进入下步工序施工。

本技术方案中初调平垫板的具体结构可为具有一定厚度的垫板，其厚度为孔底垫层的顶部标高与设计桩底标高的高差或高差的允许偏差范围内的某个值。

本技术方案中桩顶调平垫片的具体结构可为具有一定厚度的垫板，其厚度为预制构件的顶部标高与梁底标高的高差或高差的允许偏差范围内的某个值，该允许偏差范围为行业国家相关技术标准等中的公知技术。

本技术方案中所述的孔底垫层为碎石、砂石、混凝土等材料现场浇筑或预制的方式设置在孔底的结构，通常位于成孔设备成孔孔底的岩土体上端。且本技术方案中的孔底垫层也可为混凝土层，混凝土层作为一个找平垫层，其主要作用是便于在其上端安装初调平垫板。

本技术方案中所述的梁底标高、设计桩底标高为本领域的公知术语，此处，不再详述。

进一步地，所述桩底初调平垫板的厚度大于等于桩顶调平垫片的厚度。在孔底垫层上安装的桩底初调平垫板，使孔底垫层的顶面标高与设计桩底标高的高差较小，控制高差在50mm以内，便于使地下预制桩柱一体构件与预制梁在高程上能够实现精准装配；在桩底孔底垫层的顶面标高与设计桩底标高的高差小于50mm后，从而确定初调平垫板的厚度组合。

在孔底垫层的上端安装初调平垫板，使初调平垫板的顶部标高与设计桩底标高的高差小于等于10mm，完成预制构件与底部孔底垫层接触部分的初次调平，避免出现标高错位过大导致无法装配的可能性。

在预制构件的顶端安装桩顶调平垫片，桩顶调平垫片的顶部标高与梁底标高的高差满足预制梁高差安装偏差要求。其中桩顶调平垫片的厚度是可以根据需要进行调整的。

进一步地，所述桩底初调平垫板由多个垫板一螺栓连接而成，垫板一对称设有至少两个螺栓孔。其中垫板一的具体结构可为钢板，其平面尺寸介于基坑的桩孔直径与预制构件的截面尺寸之间，厚度具体可为5mm、10mm、20mm这三种规格。且垫板一上对称开设有至少两个螺栓孔，螺栓孔的内表面设有内螺纹，内螺纹的作用是利于垫板一之间的螺栓连接，对桩底初调平垫板之间的垫板一进行紧固。

优选，所述桩顶调平垫片由多个垫板二组成，垫板二上预留有钢筋孔，钢筋孔的位置与预制构件中纵向钢筋的位置相同。垫板二之间的结构相同，厚度不同，相互之间重叠而形成桩顶调平垫片，可为不同厚度的钢板结构。

垫板二为厚度小于垫板一厚度的结构，对地下预制桩柱一体构件与预制梁的高程进行第二次精准调平。在安装预制构件后，根据预制构件的顶部标高与梁底标高的高差，确定桩顶调平垫片的厚度，并将桩顶调平垫片安置在预制构件的上端，从而使桩顶调平垫板的顶部标高与梁底标高的高差满足预制梁高差安装偏差要求。

进一步地，所述桩底初调平垫板的下端安设有孔底垫层，孔底垫层的下端设有岩土体。

本发明的另一目的在于：提供一种地下空间预制构件二次精准调平方法，在孔底垫层与预制构件之间通过安装桩底初调平垫板调整桩底初调平垫板的顶部标高H4与设计桩底标高H3的高差小于等于10mm。

进一步地，所述预制构件安装好后，在预制构件的顶部安装桩顶调平垫片，调整桩顶调平垫片的顶部标高H7与梁底标高H6的高差满足预制梁高差安装偏差要求。

进一步地，采用桩底初调平垫板调整初调平垫板顶部标高H4与设计预制构件桩底标高H3高差的具体操作方法为，包括以下操作步骤：

步骤1)：工程测量定位放线后，采用成孔设备成孔，基坑中孔深大于设计预制构件的长度，基坑中孔径大于预制构件的截面尺寸；

步骤2)：基坑中孔底岩土体找平后测量孔底标高H1；

步骤3)：在基坑中孔底安设孔底垫层，测量孔底垫层的顶面标高H2，孔底垫层的顶面标高H2小于设计桩底标高H3，且H3和H2的高差小于等于50mm；

步骤4)：根据H2和H3的高差确定桩底初调平垫板的厚度，将满足厚度组合的桩底初调平垫板采用螺栓连接，并安放在桩底的孔底垫层上，测量桩底初调平垫板的顶部标高H4，若H4和H3的高差小于等于10mm，则进入下一步施工工艺，若H4和H3的高差大于10mm，则再次调整桩底初调平垫板的厚度，重新安放在孔底垫层上，使H4和H3的高差小于等于10mm。

进一步地，调整桩顶调平垫片的顶部标高H7与梁底标高H6的高差满足预制梁高差安装偏差要求的具体操作方法为：

步骤1)：调整桩底初调平垫板的顶部标高H4与设计桩底标高H3的高差小于等于10mm后，将制作好的预制构件安放在桩底初调平垫板上；

步骤2)：平移并旋转预制构件，使预制构件位于设计安装位置，预制构件的下端安装在初调平垫板上；

步骤3)：向预制构件的周围灌注混凝土，固定预制构件；

步骤4)：测量预制构件的顶部标高H5，并与梁底标高H6对比，根据预制构件的顶部标高H5和梁底标高H6的高差确定桩顶调平垫片的厚度，并将确定厚度的桩顶调平垫片放置在预制构件的上端，测量桩顶调平垫片的顶部标高H7，若桩顶调平垫片的顶部标高与梁底标高H6的高差满足预制梁安装偏差要求，则进入下一步施工工艺。

进一步地，所述步骤4)中，若测量桩顶调平垫片的顶部标高H7与梁底标高H6的高差不满足预制梁安装偏差要求，则需调整桩顶调平垫片的厚度，即调整桩顶调平垫片中垫板二的厚度组合，安放在预制构件的顶部，使直至满足安装偏差要求。

其中预制梁安装偏差要求为行业国家相关技术标准等规范中的公知技术，此不再详述。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明采用桩底初调平垫板，对安装预制构件的位置进行找平并第一次调平，使初调平垫板的顶部标高与设计桩底标高小于等于10mm，避免因预制构件之间高差太大导致无法安装的可能。

2、本发明采用桩顶调平垫片，桩顶调平垫片安装在预制构件的顶端，其厚度根据实际测量的预制构件的顶部标高与梁底标高的高差确定，使桩顶调平垫片安装后，桩顶调平垫片的顶部标高与梁底标高的高差满足预制梁安装偏差要求，通过二次调平精准实现预制构件的安装。

3、本发明涉及到的地下空间预制构件二次精准调平装置，结构简单，便于操作，且其调平方法能够快速实现预制构件在地下空间的精准装配施工，能够在节点装配施工前针对桩顶标高错位的情况进行再次调节，在装配式建筑的梁柱节点安装方面具有较大的市场推广应用价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构中桩底初调平垫板的结构示意图

附图中标记及对应的零部件名称：

1-桩顶调平垫片，2-预制构件，3-桩底初调平垫板，4-孔底垫层，5-岩土体，6-螺栓孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、图2所示，本发明一种地下空间预制构件二次精准调平装置，包括位于预制桩孔内的桩底初调平垫板、桩顶调平垫片，桩底初调平垫板的上端设有预制构件，预制构件的上端设有用于对桩顶标高二次调节的桩顶调平垫片。

本实施例中所述的预制构件2包括预制桩和预制梁，设置在桩底调平垫板3的上端，且桩底初调平垫板3的作用是减小孔底垫层4的顶面标高H2与设计桩底标高H3的高差，故桩底初调平垫板3的厚度应应尽可能接近H2与H3的高差，即其厚度为孔底垫层的顶面标高H2与设计桩底标高H3的高差或偏离高差允许范围的某个值。

本实施例中桩顶调平垫片1的厚度根据测量预制构件2的桩顶标高H5与梁底标高H6的高差确定，且应尽可能的接近该高差，即其厚度为预制构件的顶部标高H5与梁底标高H6的高差或偏离高差允许范围的某个值，使桩顶调平垫片1安装后桩顶调平垫片的顶部标高H7与梁底标高H6的高差满足预制梁高差安装偏差要求，其中，预制梁高差安装偏差要求为本领域的公知常识，不再详述。

图1中，H9为基坑内地面标高，H8为天然地面标高，分别与H1—H7作为对照，便于对H1—H7的理解，H2为孔底垫层4的顶面标高，H3为设计桩底标高，H5为预制构件2的顶部标高或表述为预制构件2的桩顶标高，H6为梁底标高，H7为桩顶调平垫片的顶部标高。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定，所述桩底初调平垫板3的厚度大于等于桩顶调平垫片1的厚度，这里对桩底初调平垫板3、桩顶调平垫片1的规格进行限定，两者的具体结构可均为钢板结构，但根据两者安装的位置，要求达到的调平偏差不同，桩底初调平垫板3的厚度大于等于桩顶调平垫片1的厚度，桩底初调平垫板3主要实现对孔底垫层4与预制构件2的连接端之间的初调平，而桩顶调平垫片1对安装预制构件2后，桩顶调平垫片1主要实现桩顶调平垫片的顶部标高H7与梁底标高H6的高差满足预制梁高差安装偏差要求，实现二次精准调平，经过两次调平操作，可快速实现预制构件2在地下空间的快速精准装配式施工，减少标高错位的可能性。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定，所述桩底初调平垫板3由多个垫板一螺栓连接而成，垫板一上对称设有至少两个螺栓孔6，所述螺栓孔6的内表面设有内螺纹，便于垫板一之间通过螺栓连接，且同时实现垫板一个数的调整，从而同时对桩底初调平垫板3的厚度调整，可快速调平，减小孔底垫层的顶面标高H2与设计桩底标高H3的高差，避免因高差过大导致预制构件无法装配的可能。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定，所述桩顶调平垫片1由多个垫板二组成，垫板二上预留有钢筋孔，钢筋孔的位置与预制构件2中纵向钢筋的位置相同。这里对桩顶调平垫片1的结构进行限定，其规格：厚度分1mm、2mm、5mm三种，可根据需要选择不同厚度的垫板二组合成预定厚度的桩顶调平垫片1。

所述桩底初调平垫板3的下端安装有孔底垫层4，孔底垫层4的下端设有岩土体5。

实施例5：

本实施例提供一种地下空间预制构件二次精准调平方法，具体操作方法为：

步骤1)：工程测量定量放线后，采用成孔设备成孔，基坑中孔深大于设计预制桩的长度，基坑中孔径大于预制桩的截面尺寸；

步骤2)：基坑中孔底岩土体找平后测量孔底标高H1；

步骤3)：在基坑孔底安设孔底垫层4，测量孔底垫层的顶面标高H2，孔底垫层的顶面标高H2小于设计桩底标高H3，使H3和H2的高差小于等于50mm；

步骤4)：根据H2和H3的高差确定桩底初调平垫板3的厚度，将满足厚度组合的桩底初调平垫板3采用螺栓连接，并安放在孔底垫层4上，测量桩底初调平垫板的顶部标高H4，H4和H3的高差小于等于10mm，则进入下一步施工工艺，若H4和H3的高差大于等于10mm，则再次调整桩底初调平垫板3的厚度，重新安放在孔底垫层4上，使H4和H3的高差小于等于10mm；

步骤5)：在桩底初调平垫板的顶部标高H4与设计桩底标高H3的高差小于等于10mm后，将制作好的预制构件2安置在桩底初调平垫板3上；

步骤6)：平移并旋转预制构件2，使预制构件2位于设计安装位置，安装位置为；预制构件的下端平稳安置在初调平垫板3上；

步骤7)：向预制构件2周围灌注混凝土，固定预制构件2；

步骤8)：测量预制构件2的顶部标高H5，并与梁底标高H6对比，根据H5和H6的高差确定桩顶调平垫片1的厚度，并将确定厚度的桩顶调平垫片1放置在预制构件2的上端，测量桩顶调平垫片1的顶部标高H7，若H7与H6的高差满足预制梁安装偏差要求，则进入下一步施工工艺，若H7与H6的高差不满足预制梁安装偏差要求，则需调整桩顶调平垫片1的厚度，直至满足安装偏差要求。

实施例6：

本实施例提供一种地下空间预制构件二次精准调平方法，与实施例4操作不同之处在于：步骤4)中，实施工程测量孔底垫层的顶面标高H2、设计预制构件桩底标高H3的高差为35mm，则桩底初调平垫板3的厚度为35mm，此时调整初调平垫板3的厚度，选择不同厚度规格的垫板一，可采用5mm+10mm+20mm的厚度组合，依次类推。将该组合的垫板一通过螺栓连接，然后安装在孔底垫层4上，孔底垫层4浇筑在岩土体5上。

在桩底初调平垫板3上安装预制构件2，预制构件2上安装桩顶调平垫片1，根据测量的预制构件的顶面标高H5与梁底标高H6的高差，确定桩顶调平垫片1的厚度，如H5和H6的高差为8mm时，则选择1mm+2mm+5mm＝8mm，组合成桩顶调平垫片1的垫板二上预留有钢筋孔，钢筋孔的孔口的位置与预制构件2中纵向钢筋位置保持一致，利于预制构件2与桩顶调平垫片1之间的紧固连接。

采用本实施例所述的精准调平方法可快速实现预制构件在地下空间的快速精准装配施工。

本技术方案中所述的预制构件包括预制梁和预制桩，梁底标高为预制梁底标高，其中预制梁与预制桩的装配连接关系为本领域的公知常识，不再详述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。