圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系及施工方法
阅读说明：本技术 圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系及施工方法 (Circular shaft concrete bottom plate steel bar support system and construction method ) 是由 黄周琰 张哲彬 印成玺 曹俊逸 李煜峰 邹峰 李吉勇 顾欢 蔡素素 郑憧 陈志强 于 2021-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系及施工方法,该钢筋支架体系包括内环和外环两种单元标准模块；多个外环单元标准模块围成一个圆形钢筋支架,圆形钢筋支架内布置由多个内环单元标准模块组成的内环钢筋支架,所述内环单元标准模块对应布置形式为正交的钢筋网片；所述外环单元标准模块对应布置形式为径向与环向的钢筋网片。本发明应用贴合圆形底板钢筋受力形态,改变了传统钢筋支架需要现场焊接拼装,既占用大量人力资源现场施工质量又得不到保障的问题,具有质量可靠,安装快速,可与钢筋网铺设同时流水施工等优点。(The invention relates to a round shaft concrete bottom plate steel bar support system and a construction method thereof, wherein the steel bar support system comprises an inner ring and an outer ring which are two unit standard modules; the plurality of outer ring unit standard modules enclose a circular steel bar support, an inner ring steel bar support consisting of a plurality of inner ring unit standard modules is arranged in the circular steel bar support, and the inner ring unit standard modules are correspondingly arranged in an orthogonal steel bar mesh form; the standard modules of the outer ring unit are correspondingly arranged in the radial and circumferential reinforcing mesh sheets. The invention applies the stress shape of the steel bar attached to the circular bottom plate, changes the problem that the traditional steel bar bracket needs to be welded and assembled on site, occupies a large amount of human resources, and has the advantages of site construction quality occupation and incapability of guaranteeing, reliable quality, quick installation, capability of being laid with a steel bar mesh and simultaneously performing running water construction, and the like.)
技术领域
本发明涉及一种厚底板混凝土结构施工技术领域，具体涉及一种圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系及施工方法。
背景技术
伴随城市建筑的快速发展，一方面超高层建筑进入一个飞速发展的阶段，另一方面，城市地下浅层已开发殆尽，建(构)筑物地下结构的埋置深度相应的不断变深，基础筏板厚度也相应不断变厚。这其中又有一类圆形厚混凝土底板结构，如超高层建筑核心筒圆形底板或者超深竖井的圆形底板，其底板钢筋的特点在于布置形式分为十字正交和环形与径向相交的两种。
该类圆形混凝土底板钢筋支架的特点，一是支撑高度高，采用传统临时钢筋支架(马镫)很难满足要求；二是配筋量往往较大，顶部钢筋自重加上作用于上部的施工荷载，荷载组合产生的作用不容小视，因此钢筋支架需进行专门设计，三是该类底板施工往往处于超深基坑施工的风险最大时刻，能否快速完成底板施工，形成支撑体系事关工程安全，确保施工中钢筋安装施工的安全性及安装质量，尽量减少现场焊接作业也是该类钢筋支架设计过程中需要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系及施工方法。
本发明的技术方案如下：
一种圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系，包括内环和外环两种单元标准模块；多个外环单元标准模块围成一个圆形钢筋支架，圆形钢筋支架内布置由多个内环单元标准模块组成的内环钢筋支架，所述内环单元标准模块对应布置形式为正交的钢筋网片；所述外环单元标准模块对应布置形式为径向与环向的钢筋网片。
进一步，所述单元标准模块均由水平受力杆、竖向受力杆、水平连接杆、稳定连接杆和可调底座组成；所述钢筋网片从下往上第一排钢筋搁置于水平受力杆上，水平受力杆与其正交布置；所述竖向受力杆布置于水平受力杆下，上部与水平受力杆连接，下部与可调底座连接，竖向受力杆用于受力传递，将上部水平受力杆的荷载传递至下部可调底座；所述水平连接杆与水平受力杆正交连接，水平连接杆将多道水平受力杆连接成整体，形成单元标准模块；所述稳定连接杆与多道竖向受力杆连接形成整体，稳定连接杆的设置保证单元标准模块的稳定性要求；所述可调底托包括预埋底座和调节件，预埋底座安装在底板垫层内，用于单元标准模块的安装定位和将竖向受力杆的荷载传递到地基，调节件用于调节单元模块的水平，保证安装精度。
进一步，所述的内环单元标准模块中的水平受力杆布置为一组平行设置的杆件，所述外环单元水平受力杆布置为一组呈放射状设置的杆件，其放射方向虚拟连线交汇于圆形底板的圆心，水平受力杆用于直接承受钢筋重量和施工荷载。
进一步，所述内环单元标准模块和外环单元标准模块均为预制，所述内环单元标准模块依据水平间距划分，所述外环单元标准模块依据圆形混凝土底板的圆心角度划分；且所述内环单元标准模块和外环单元标准模块的划分均满足吊装安装能力要求；所述圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系整体通过额外的水平连接杆连接成最终受力整体。
一种圆形竖井混凝土底板钢筋支架体系的施工方法，其步骤如下：
步骤一，基坑开挖到底板施工设计标高后，首先铺设一层碎石垫层，采用钢筋支架体系中的预埋底座插入土中作为标高控制桩，同时做为钢筋支架体系的位置定位控制点；
步骤二，在碎石垫层上浇注素混凝土垫层，并一同浇注混凝土垫梁，垫梁高度同底板钢筋迎土面钢筋混凝土保护层厚度；垫梁宽度、位置和形状依据其他条件确定；
步骤三，在垫梁上分区域铺设圆形混凝土底板下层钢筋网片，同步安装钢筋支架体系的单元标准模块，单元标准模块采用吊装的方式安装就位，竖向受力杆下部与预埋底座通过机械连接的方式固定并通过调节件调节支架的水平精度，保证上层钢筋网片的标高和钢筋支架体系整体受力均匀；
步骤四，局部单元标准模块安装完毕后，不同的单元标准模块部分通过额外的水平连接杆采用机械连接的方式固定成整体；在已经完成的钢筋支架体系上铺设圆形混凝土底板上层钢筋网片；
步骤五，重复步骤三和步骤四，保证空间立体平面内的底板上下层钢筋同步流水施工，同时，预留一个单元标准模块最后安装，该处作为底板钢筋施工期间的上下层人员通道；
步骤六，圆形混凝土底板下层钢筋验收合格后，安装最后一个单元标准模块和额外的水平连接杆，形成最终的底板钢筋支架体系，完成上部钢筋网片的施工并最终浇注底板混凝土。
本发明的有益效果为：应用贴合圆形底板钢筋受力形态，改变了传统钢筋支架需要现场焊接拼装，既占用大量人力资源现场施工质量又得不到保障的问题，具有质量可靠，安装快速，可与钢筋网铺设同时流水施工等优点。
附图说明
图1是圆形混凝土底板钢筋支架体系整体图；
图2是内环单元标准模块图；
图3是外环单元标准模块图；
图4是单元标准模块通过额外水平杆机械连接节点示意图；
图5是垫梁平面布置示意图；
图6是垫梁和预埋底座剖面布置示意图；
图7是可调底托剖面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，实施实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例中某超深竖井底板设计厚度3.0米，底板钢筋上下层配置，被划分为内环、外环两个区域。内环钢筋为中心直径20.1m的横纵向钢筋，外环钢筋由外侧9.5m环向径向钢筋组成。对钢筋支架受力有影响的主要为上层钢筋，上层钢筋网片采用双层双向直径40毫米的钢筋网片构成，同时，考虑到施工过程中钢筋半成品临时堆放产生的荷载，常规钢筋支架(马镫)将远远不能满足施工要求。
本实施例采用一种圆形混凝土底板钢筋支架体系(图1所示)，包括内环单元(图2所示)和外环单元(图3所示)两种单元标准模块；内环单元对应布置形式为正交的钢筋网片；外环单元对应布置形式为径向与环向的钢筋网片。
单元标准模块由水平受力杆1、竖向受力杆2、水平连接杆3、稳定连接杆4和可调底座组成5。
钢筋网片从下往上第一排钢筋搁置于水平受力杆上，水平受力杆1与其正交布置，因钢筋网片从下往上第一排钢筋的布置形状，内环单元水平受力杆1布置为一组平行设置的杆件；外环单元水平受力杆1布置为一组呈放射状设置的杆件，其放射方向虚拟连线交汇于圆形底板的圆心，水平受力杆1用于直接承受钢筋重量和施工荷载。
竖向受力杆2布置于水平受力杆1下，上部与水平受力杆连接，下部与可调底座连接5，竖向受力杆2用于受力传递，将上部水平受力杆1的荷载传递至下部可调底座5。
水平连接杆3与水平受力杆1正交连接，水平连接杆3将多道水平受力杆1连接成整体，形成单元标准模块。
稳定连接杆4在某些建筑工程中常称为剪刀撑与多道竖向受力杆2连接形成整体，稳定连接杆4的设置保证单元标准模块的稳定性要求。
如图7所示，可调底托5包括预埋底座6和调节件7，预埋底座6安装在底板垫层内，用于单元标准模块的安装定位和将竖向受力杆2的荷载传递到地基，调节件7用于调节单元模块的水平，保证安装精度。
单元标准模块均为预制，内环单元依据水平间距划分，外环单元依据圆形混凝土底板的圆心角度划分；同时，两种单元的划分均需要考虑吊装安装能力；钢筋支架体系整体通过额外的水平连接杆8连接成最终受力整体，见图4。在本实施例中，内环单元水平受力杆长度4.0米间距2.0米，竖向受力杆平面间距2.0米；外环单元水平受力杆长度7.0米同圆心角度为8°，竖向受力杆依据计算由内向外平面内间距为2.0米、2.5米和3.0米。单元标准模块安装定位由施工现场一台50吨门式起重机进行吊装，经计算确认，单位标准模块自重满足起重机额定吊装质量要求。
本实施例中圆形混凝土底板钢筋支架体系施工方法，其施工步骤如下：
步骤一，基坑开挖到底板施工设计标高后，首先铺设一层碎石垫层9，采用钢筋支架体系中的预埋底座6插入土中作为标高控制桩，同时做为钢筋支架体系的位置定位控制点；
步骤二，在碎石垫层上浇注素混凝土垫层，并一同浇注混凝土垫梁10，如图5，6所示，垫梁高度同底板钢筋迎土面钢筋混凝土保护层厚度；垫梁宽度、位置和形状依据其他条件确定；
步骤三，在垫梁10上分区域铺设圆形混凝土底板下层钢筋网片，同步安装钢筋支架标准模块，钢筋支架标准模块采用吊装的方式安装就位，竖向受力杆下部与预埋底座通过机械连接的方式固定并通过调节件调节支架的水平精度，保证上层钢筋网片的标高和钢筋支架体系整体受力均匀；
步骤四，局部单元标准模块安装完毕后，不同的模块部分通过额外的水平连接杆采用机械连接的方式固定成整体；在已经完成的钢筋支架体系上铺设圆形混凝土底板上层钢筋网片；
步骤五，重复步骤三和步骤四，保证空间立体平面内的底板上下层钢筋同步流水施工，同时，预留一个单元模块最后安装，该处作为底板钢筋施工期间的上下层人员通道；
步骤六，圆形混凝土底板下层钢筋验收合格后，安装最后一个单元模块和额外的水平连接杆，形成最终的底板钢筋支架体系，完成上部钢筋网片的施工并最终浇注底板混凝土。
本发明未尽事宜为公知技术。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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