阅读说明：本技术 既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构及其施工方法 (The synchronous lifting of existing sinking old building and isolation structure and its construction method ) 是由 徐磊 王彬楠 于 2019-07-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构及其施工方法,本发明包括：设置于所述条形基础的底面的两侧的土体内的桩基；包覆下部条形基础的顶面和侧面的承台,所述承台的底部与所述桩基的顶部连接成一体；设置于上部墙体结构的底面的上托盘梁,设置于承台的顶面的下托盘梁；设置于上托盘梁的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁的夹墙梁墩；设置于千斤顶顶升后在上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内的橡胶支座。本发明采用了千斤顶顶升及设置橡胶支座的技术,提出了集基础加固、整体顶升及隔震于一体的既有建筑改造施工方案,解决了控制大面积既有建筑物整体顶升同步性的技术难题,具有先进性及经济性。(The present invention provides a kind of synchronous lifting of existing sinking old building and isolation structure and its construction method, the present invention includes: to be set to the intracorporal pile foundation of soil of the two sides of the bottom surface of the strip footing；The top surface of lower part strip footing and the cushion cap of side are coated, is linked into an integrated entity at the top of the bottom of the cushion cap and the pile foundation；It is set to the top tray beam of the bottom surface of upper wall body structure, is set to the lower tray beam of the top surface of cushion cap；It is set to the sandwich wall Liang Dun of the two sidewalls of top tray beam and the lower part two sidewalls of upper wall body structure；The rubber support being set in the second space vacated between top tray beam and lower tray beam after jack jacking.Present invention employs jack jacking and the technologies of setting rubber support, propose the reconstruction of existing building arrangement and method for construction for integrating strengthening of foundation, integral jacking and shock insulation, it solves the technical problem of control large area existing building integral jacking synchronism, there is advanced and economy.)

既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构及其施工方法。

背景技术

由于既有建筑物设计年代比较久远，缺乏抗震设计，且常常存在下沉的情况。现阶段关于整体顶升历史建筑物的占地面积常常较小，且结合隔震加固于一体的改造工程更加匮乏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构及其施工方法，能够解决既有建筑物缺乏抗震设计和存在下沉的情况的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构，包括：

既有下沉老建筑的上部墙体结构和下部条形基础，其中，所述上部墙体结构和下部条形基础经切割分离后，所述上部墙体结构和下部条形基础在上下之间留有第一空间；

设置于所述下部条形基础的底面的两侧的土体内的桩基；

包覆所述下部条形基础的顶面和侧面的承台，所述承台的底部与所述桩基的顶部连接成一体；

设置于上部墙体结构的底面的上托盘梁，设置于所述承台的顶面的下托盘梁，所述上托盘梁和下托盘梁设置于所述第一空间内，所述上托盘梁和下托盘梁上下相对设置，并上下相隔第一预设距离；

设置于所述上托盘梁的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁的夹墙梁墩，所述夹墙梁墩的底面与所述承台的顶面相对，并上下相隔第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

千斤顶，每个千斤顶的顶面与夹墙梁墩的底面接触，每个千斤顶的底面与所述承台的顶面接触；

设置于所述千斤顶顶升后在所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内的橡胶支座，所述橡胶支座的顶面与所述上托盘梁的底面上下相对，所述橡胶支座的底面与所述下托盘梁的顶面接触。

进一步的，在上述结构中，所述上托盘梁的底面埋设有第一定位钢板，所述橡胶支座的顶面与所述第一定位钢板上下相对，所述下托盘梁的顶面埋设有第二定位钢板，所述橡胶支座的底面与所述第二定位钢板接触。

进一步的，在上述结构中，所述橡胶支座包括：

间隔层叠固定的橡胶层和钢板夹层；

固定于顶层的橡胶层的上表面的第一钢板封层，所述第一钢板封层与所述第一定位钢板上下相对；

固定于底层的橡胶层的下表面的第二钢板封层，所述第二钢板封层与所述第二定位钢板接触。

进一步的，在上述结构中，所述第一钢板封层与所述第一定位钢板通过第一螺栓、第一螺母连接固定；

所述第二钢板封层与所述第二定位钢板通过第二螺栓、第二螺母连接固定。

进一步的，在上述结构中，所述夹墙梁墩的底面预埋有第一固定钢板，所述承台的顶面预埋有第二固定钢板，所述第一固定钢板与所述第二固定钢板上下相对，所述千斤顶的顶面与所述第一固定钢板接触，所述千斤顶的底面与所述第二固定钢板接触。

根据本发明的另一面，还提供一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法，包括：

采用静力切割及千斤顶技术抬升既有下沉老建筑的上部墙体结构，使得上部墙体结构与下部条形基础在上下之间留有第一空间，并对上部墙体结构进行加固；

在所述下部条形基础的底面的两侧的土体内设置桩基；

设置包覆所述下部条形基础的顶面和侧面的承台，将所述承台的底部与所述桩基的顶部连接成一体；

采用加速度传感器测量上部墙体结构与下部条形基础的动力特性，并对上部墙体结构与下部条形基础进行结构计算以确定既有下沉老建筑的质量和自振周期，将质量和自振周期进行对比，确定既有下沉老建筑的隔震方案；

基于所述隔震方案对既有下沉老建筑进行抗震性能计算，根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的各项参数并确定橡胶支座的安装位置；

根据既有下沉老建筑的受力性能确定顶升所用的千斤顶的规格、数量及布置位置；

将既有下沉老建筑划分为若干施工段，根据跳仓原则分批施工各施工段的橡胶支座的安装位置的上托盘梁和下托盘梁，其中，在上部墙体结构的底面上设置上托盘梁，在所述承台的顶面设置下托盘梁，且将所述上托盘梁和下托盘梁设置于所述第一空间内，将所述上托盘梁和下托盘梁上下相对设置，并上下相隔第一预设距离；

在所述上托盘梁的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁设置夹墙梁墩，其中，将所述夹墙梁墩的底面与所述承台的顶面相对，并上下相隔第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

在所述千斤顶的待布置位置的两侧设置钢结构支撑，其中，将所述钢结构支撑的顶部与所述夹墙梁墩连接，并将所述钢结构支撑的底部与所述承台连接；

在所述布置位置安装所述千斤顶，其中，将每个千斤顶的顶面与夹墙梁墩的底面接触，每个千斤顶的底面与所述承台的顶面接触，将各个千斤顶同步预顶升以保证上部墙体结构均匀受力；

采用跳仓原则逐次拆除所述钢结构支撑并观察各个千斤顶的油缸的稳定性；

通过各个千斤顶将上部墙体结构顶升至预定标高以上8mm；

在所述上部墙体结构顶升后的所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内设置橡胶支座，其中，将所述橡胶支座的顶面与所述上托盘梁的底面上下相对，将所述橡胶支座的底面与所述下托盘梁的顶面接触，并采用水准仪检查橡胶支座的倾斜度；

回收各个千斤顶，以将上部墙体结构落位至预定标高。

进一步的，在上述方法中，在上部墙体结构的底面上设置上托盘梁，在所述承台的顶面设置下托盘梁中，

在所述上托盘梁的底面埋设第一定位钢板，在所述下托盘梁的顶面埋设第二定位钢板；

在所述上部墙体结构顶升后的所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内设置橡胶支座中，

将所述橡胶支座的顶面与所述第一定位钢板上下相对，将所述橡胶支座的底面与所述第二定位钢板接触。

进一步的，在上述方法中，根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的各项参数，包括：

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的每层橡胶层、钢板夹层、第一钢板封层、第二钢板封层钢板的厚度、直径；

在所述上部墙体结构顶升后的所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内设置橡胶支座之前，还包括：

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的每层橡胶层、钢板夹层的厚度、直径间隔层叠固定的橡胶层和钢板夹层；

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的第一钢板封层、第二钢板封层钢板的厚度、直径在顶层的橡胶层的上表面固定第一钢板封层，在底层的橡胶层的下表面固定第二钢板封层，以得到所述橡胶支座；

在所述上部墙体结构顶升后的所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内设置橡胶支座中，

将所述橡胶支座的第一钢板封层与所述第一定位钢板上下相对，将所述橡胶支座的第二钢板封层与所述第二定位钢板接触。

进一步的，在上述方法中，将所述橡胶支座的第一钢板封层与所述第一定位钢板上下相对，将所述橡胶支座的第二钢板封层与所述第二定位钢板接触之后，还包括：

将所述第一钢板封层与所述第一定位钢板通过第一螺栓、第一螺母连接固定；

将所述第二钢板封层与所述第二定位钢板通过第二螺栓、第二螺母连接固定。

进一步的，在上述方法中，在所述上托盘梁的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁设置夹墙梁墩中，

在所述夹墙梁墩的底面预埋第一固定钢板，在所述承台的顶面预埋第二固定钢板，其中，将所述第一固定钢板与所述第二固定钢板上下相对；

在所述千斤顶的待布置位置的两侧设置钢结构支撑中，

将所述钢结构支撑的顶部与所述第一固定钢板连接固定，所述钢结构支撑的底部与所述第二固定钢板连接固定；

在所述布置位置安装所述千斤顶中，

将所述千斤顶的顶面与所述第一固定钢板接触，将所述千斤顶的底面与所述第二固定钢板接触。

与现有技术相比，本发明包括：既有下沉老建筑的上部墙体结构和下部条形基础，其中，所述上部墙体结构和下部条形基础经切割分离后，所述上部墙体结构和下部条形基础在上下之间留有第一空间；设置于所述下部条形基础的底面的两侧的土体内的桩基；包覆所述下部条形基础的顶面和侧面的承台，所述承台的底部与所述桩基的顶部连接成一体；设置于上部墙体结构的底面的上托盘梁，设置于所述承台的顶面的下托盘梁，所述上托盘梁和下托盘梁设置于所述第一空间内，所述上托盘梁和下托盘梁上下相对设置，并上下相隔第一预设距离；设置于所述上托盘梁的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁的夹墙梁墩，所述夹墙梁墩的底面与所述承台的顶面相对，并上下相隔第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；千斤顶，每个千斤顶的顶面与夹墙梁墩的底面接触，每个千斤顶的底面与所述承台的顶面接触；设置于所述千斤顶顶升后在所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内的橡胶支座，所述橡胶支座的顶面与所述上托盘梁的底面上下相对，所述橡胶支座的底面与所述下托盘梁的顶面接触。本发明采用了千斤顶顶升及设置橡胶支座的技术，提出了集基础加固、整体顶升及隔震于一体的既有建筑改造施工方案，解决了控制大面积既有建筑物整体顶升同步性的技术难题，具有先进性及经济性。

附图说明

图1是本发明一实施例的既有下沉老建筑的砌体墙分段切割跳仓施工示意图；

图2是本发明一实施例的既有下沉老建筑整体顶升前平面图；

图3是本发明一实施例的既有下沉老建筑整体顶升前剖面图；

图4是本发明一实施例的千斤顶同步顶升就位剖面图；

图5是本发明一实施例的既有下沉老建筑整体顶升后增设铅芯支座剖面图；

图6是本发明一实施例的既有下沉老建筑整体改造后剖面图；

图7是本发明一实施例的铅芯支座详图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～7所示，本发明提供一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构，包括：

既有下沉老建筑的上部墙体结构1和下部条形基础2，其中，所述上部墙体结构1和下部条形基础2经切割分离后，所述上部墙体结构1和下部条形基础2在上下之间留有第一空间3；

在此，既有下沉老建筑的上部墙体结构可以为砌体结构，下部墙体基础采用条形基础；

设置于所述下部条形基础2的底面的两侧的土体内的桩基4；

在此，所述桩基4可以采用锚杆静压桩；

包覆所述下部条形基础2的顶面和侧面的承台5，所述承台5的底部与所述桩基5的顶部连接成一体；

在此，所述承台5与所述桩基4连接成一体，以加固原有的下部条形基础2；

设置于上部墙体结构1的底面的上托盘梁6，设置于所述承台的顶面的下托盘梁7，所述上托盘梁6和下托盘梁7设置于所述第一空间3内，所述上托盘梁6和下托盘梁7上下相对设置，并上下相隔第一预设距离；

设置于所述上托盘梁6的两侧壁和上部墙体结构1的下部两侧壁的夹墙梁墩8，所述夹墙梁墩8的底面与所述承台5的顶面相对，并上下相隔第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

千斤顶9，每个千斤顶9的顶面与夹墙梁墩8的底面接触，每个千斤顶9的底面与所述承台5的顶面接触；

设置于所述千斤顶9顶升后在所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内的橡胶支座10，所述橡胶支座10的顶面与所述上托盘梁6的底面上下相对，所述橡胶支座10的底面与所述下托盘梁7的顶面接触。

在此，本发明采用了千斤顶顶升及设置橡胶支座的技术，提出了集基础加固、整体顶升及隔震于一体的既有建筑改造施工方案，解决了控制大面积既有建筑物整体顶升同步性的技术难题，具有先进性及经济性。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构一实施例中，所述上托盘梁6的底面埋设有第一定位钢板61，所述橡胶支座10的顶面与所述第一定位钢板61上下相对，所述下托盘梁7的顶面埋设有第二定位钢板71，所述橡胶支座10的底面与所述第二定位钢板71接触。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构一实施例中，所述夹墙梁墩8的底面预埋有第一固定钢板，所述承台5的顶面预埋有第二固定钢板，所述第一固定钢板与所述第二固定钢板上下相对，所述千斤顶9的顶面与所述第一固定钢板接触，所述千斤顶9的底面与所述第二固定钢板接触。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构一实施例中，所述橡胶支座10包括：

间隔层叠固定的橡胶层和钢板夹层；

固定于顶层的橡胶层的上表面的第一钢板封层101，所述第一钢板封层101与所述第一定位钢板61上下相对；

固定于底层的橡胶层的下表面的第二钢板封层102，所述第二钢板封层102与所述第二定位钢板71接触。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构一实施例中，所述第一钢板封层101与所述第一定位钢板61通过第一螺栓、第一螺母连接固定；

所述第二钢板封层102与所述第二定位钢板71通过第二螺栓、第二螺母连接固定。

如图1～7所示，本发明提供一种既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法，包括：

步骤S1，采用静力切割及千斤顶技术抬升既有下沉老建筑的上部墙体结构1，使得上部墙体结构1与下部条形基础2在上下之间留有第一空间3，并对上部墙体结构1进行加固；

在此，既有下沉老建筑的上部墙体结构可以为砌体结构，下部墙体基础采用条形基础；

步骤S2，在所述下部条形基础2的底面的两侧的土体内设置桩基4；

在此，所述桩基可以采用锚杆静压桩；

步骤S3，设置包覆所述下部条形基础2的顶面和侧面的承台5，将所述承台5的底部与所述桩基4的顶部连接成一体；

在此，所述承台与所述桩基连接成一体，以加固原有的下部条形基础；

步骤S4，采用加速度传感器测量上部墙体结构1与下部条形基础2的动力特性，并对上部墙体结构1与下部条形基础2进行结构计算以确定既有下沉老建筑的质量和自振周期，将质量和自振周期进行对比，确定既有下沉老建筑的隔震方案；

步骤S5，基于所述隔震方案对既有下沉老建筑进行抗震性能计算，根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座10的各项参数并确定橡胶支座10的安装位置；

步骤S6，根据既有下沉老建筑的受力性能确定顶升所用的千斤顶的规格、数量及布置位置；

步骤S7，将既有下沉老建筑划分为若干施工段，根据跳仓原则分批施工各施工段的橡胶支座10的安装位置的上托盘梁6和下托盘梁7，其中，在上部墙体结构1的底面上设置上托盘梁6，在所述承台5的顶面设置下托盘梁7，且将所述上托盘梁6和下托盘梁7设置于所述第一空间3内，将所述上托盘梁6和下托盘梁7上下相对设置，并上下相隔第一预设距离；

步骤S8，在所述上托盘梁6的两侧壁和上部墙体结构1的下部两侧壁设置夹墙梁墩8，其中，将所述夹墙梁墩8的底面与所述承台5的顶面相对，并上下相隔第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

在此，千斤顶的布置位置增设夹墙梁墩；

步骤S9，在所述千斤顶9的待布置位置的两侧设置钢结构支撑11，其中，将所述钢结构支撑11的顶部与所述夹墙梁墩8连接，将所述钢结构支撑11的底部与所述承台5连接；

步骤S10，在所述布置位置安装所述千斤顶9，其中，将每个千斤顶9的顶面与夹墙梁墩8的底面接触，每个千斤顶9的底面与所述承台5的顶面接触，将各个千斤顶9同步预顶升以保证上部墙体结构均匀受力；

步骤S11，采用跳仓原则逐次拆除所述钢结构支撑11并观察各个千斤顶9的油缸的稳定性；

步骤S12，通过各个千斤顶9将上部墙体结构1顶升至预定标高以上8mm；

步骤S13，在所述上部墙体结构1顶升后的所述上托盘梁6和下托盘梁7之间空出的第二空间内设置橡胶支座10，其中，将所述橡胶支座10的顶面与所述上托盘梁6的底面上下相对，将所述橡胶支座10的底面与所述下托盘梁7的顶面接触，并采用水准仪检查橡胶支座10的倾斜度；

步骤S14，回收各个千斤顶9，以将上部墙体结构1落位至预定标高。

在此，后续可采用加速度传感器对上部墙体结构落位后的既有下沉老建筑进行动力特性测试，保证建筑物关键参数与计算结果一致；当不一致时，调整橡胶支座的规格，确保其隔震效果及受力性能。并观测橡胶支座的沉降和位移，及时调整。最后可依次拆除千斤顶和夹墙梁墩。

本发明采用了千斤顶顶升及设置橡胶支座的技术，提出了集基础加固、整体顶升及隔震于一体的既有建筑改造施工方案，解决了控制大面积既有建筑物整体顶升同步性的技术难题，具有先进性及经济性。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法一实施例中，在上部墙体结构1的底面上设置上托盘梁6，在所述承台5的顶面设置下托盘梁7中，

在所述上托盘梁6的底面埋设第一定位钢板61，在所述下托盘梁7的顶面埋设第二定位钢板71；

在此，可以浇捣上部墙体结构和下部条形基础上的混凝土部分，将混凝土从第一、第二定位钢板及模板边缘缝隙中由人工铲入，使用小直径振动器振捣密实，在混凝土初凝之前使用水准仪修正定位钢板的平整度，最后将表面混凝土抹平，定位钢板永久固定于上、下混凝托盘梁中；

步骤S13，在所述上部墙体结构1顶升后的所述上托盘梁6和下托盘梁7之间空出的第二空间内设置橡胶支座10中，

将所述橡胶支座10的顶面与所述第一定位钢板61上下相对，将所述橡胶支座10的底面与所述第二定位钢板71接触。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法一实施例中，步骤S8，在所述上托盘梁6的两侧壁和上部墙体结构的下部两侧壁设置夹墙梁墩8中，

在所述夹墙梁墩8的底面预埋第一固定钢板，在所述承台5的顶面预埋第二固定钢板，其中，将所述第一固定钢板与所述第二固定钢板上下相对；

步骤S9，在所述千斤顶9的待布置位置的两侧设置钢结构支撑11中，

将所述钢结构支撑11的顶部与所述第一固定钢板连接固定，所述钢结构支撑11的底部与所述第二固定钢板连接固定；

步骤S10，在所述布置位置安装所述千斤顶9中，

将所述千斤顶9的顶面与所述第一固定钢板接触，将所述千斤顶的底面与所述第二固定钢板接触。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法一实施例中，根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座10的各项参数，包括：

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座10的每层橡胶层、钢板夹层、第一钢板封层、第二钢板封层钢板的厚度、直径；

步骤S13，在所述上部墙体结构1顶升后的所述上托盘梁8和下托盘梁7之间空出的第二空间内设置橡胶支座10之前，还包括：

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座10的每层橡胶层、钢板夹层的厚度、直径间隔层叠固定的橡胶层和钢板夹层；

根据计算得到的抗震性能确定橡胶支座的第一钢板封层101、第二钢板封层钢板102的厚度、直径在顶层的橡胶层的上表面固定第一钢板封层101，在底层的橡胶层的下表面固定第二钢板封层102，以得到所述橡胶支座10；

在所述上部墙体结构顶升后的所述上托盘梁和下托盘梁之间空出的第二空间内设置橡胶支座中，

将所述橡胶支座的第一钢板封层101与所述第一定位钢板61上下相对，将所述橡胶支座10的第二钢板封层102与所述第二定位钢板71接触。

在此，在上部墙体结构上底面和下部条形基础的顶面绑扎钢筋网片12，并将多个地脚螺栓与钢筋网片12绑扎牢固，并套上螺母；将第一、第二定位钢板通过圆孔穿过螺栓置于顶端，并套另一螺母；将第一、第二定位钢板对准上部墙体结构的中轴线，固定后进行校正。

本发明的既有下沉老建筑同步抬升及隔震结构的施工方法一实施例中，将所述橡胶支座10的第一钢板封层101与所述第一定位钢板61上下相对，将所述橡胶支座10的第二钢板封层102与所述第二定位钢板71接触之后，还包括：

将所述第一钢板封层101与所述第一定位钢板61通过第一螺栓、第一螺母连接固定；

将所述第二钢板封层102与所述第二定位钢板71通过第二螺栓、第二螺母连接固定。

在此，上、下托盘梁的混凝土养护后，可以安装橡胶支座；将第二钢板封层的四角穿过地脚螺栓，采用螺母拧紧，以将将所述第二钢板封层与所述第二定位钢板通过第二螺栓、第二螺母连接固定；将第一钢板封层四角穿越地脚螺栓，待既有下沉老建筑回落至预定标高后，紧固螺母，以将所述第一钢板封层与所述第一定位钢板通过第一螺栓、第一螺母连接固定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。