本發(fā)明涉及逆作法施工領(lǐng)域，特別涉及一種逆作法豎向支承體系及其施工方法。

背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的迅速擴(kuò)張，城市用地空間已經(jīng)體現(xiàn)了愈發(fā)緊張的趨勢，高層甚至超高層建筑采用逆作法施工的工程項目逐漸增多。逆作施工階段的豎向支承體系是基坑逆作實施期間的關(guān)鍵構(gòu)件，在逆作階段承受已澆筑的主體結(jié)構(gòu)梁板自重和施工荷載的支撐，在整體地下結(jié)構(gòu)形成前，每個框架范圍內(nèi)的荷載全部由一根或幾根豎向支承構(gòu)件承受，因此對其承載力和沉降控制都提出了較高的要求。逆作法工程中最基本的豎向支承體系形式為“一柱一樁”形式，根據(jù)實際工程經(jīng)驗，常規(guī)角鋼拼接格構(gòu)柱與立柱樁組成的“一柱一樁”豎向支承體系僅可承受2～3層上部結(jié)構(gòu)荷載。但實際工程中上部結(jié)構(gòu)的施工速度要遠(yuǎn)快于地下結(jié)構(gòu)逆作施工的速度，由于常規(guī)豎向支承體系承載力限制，上部結(jié)構(gòu)通常施工到限制層數(shù)后需暫停直至地下結(jié)構(gòu)完成，豎向支承體系可提供足夠的承載能力后才可繼續(xù)上部結(jié)構(gòu)的施工。因此，逆作法施工通常采用的常規(guī)“一柱一樁”豎向支承體系承載力不足成為影響上部結(jié)構(gòu)施工速度的關(guān)鍵，這在一定程度會拖延工程總體進(jìn)度，降低了高層建筑逆作法上下同步施工方法在總施工工期方面的優(yōu)勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種逆作法豎向支承體系及其施工方法，以解決上述技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種逆作法豎向支承體系，包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的格構(gòu)柱、工程樁以及外包鋼筋混凝土層，所述格構(gòu)柱內(nèi)設(shè)有第一鋼筋籠，所述工程樁內(nèi)設(shè)有第二鋼筋籠，所述外包鋼筋混凝土層內(nèi)設(shè)有第三鋼筋籠，還包括拉結(jié)筋，所述拉結(jié)筋的一端焊接于所述第一鋼筋籠上，另一端焊接于所述第三鋼筋籠上，所述格構(gòu)柱與外包鋼筋混凝土層共同澆筑形成疊合柱。較佳地，在所述第一鋼筋籠的焊接階段，所述拉結(jié)筋為L型，包括水平段和豎直段；逆作施工至底板封底后，所述拉結(jié)筋調(diào)直為一字型。較佳地，所述格構(gòu)柱與所述工程樁一次性混凝土澆筑完成，形成混凝土保護(hù)層。較佳地，L型拉結(jié)筋的水平段與所述第一鋼筋籠焊接連接，所述豎直段設(shè)置于所述混凝土保護(hù)層內(nèi)。較佳地，所述混凝土保護(hù)層于逆作施工至底板封底后鑿除。較佳地，所述拉結(jié)筋的兩端分別設(shè)有向內(nèi)彎折的回鉤結(jié)構(gòu)。較佳地，所述第二鋼筋籠和第三鋼筋籠分別包括若干水平筋和若干豎向筋，所述水平筋與豎向筋交錯焊接。本發(fā)明還提供了一種如上所述的逆作法豎向支承體系的施工方法，包括如下步驟：S1：第一鋼筋籠焊接階段，將L型拉結(jié)筋的水平段焊接于所述第一鋼筋籠上；S2：下放第二鋼筋籠，同時下放格構(gòu)柱，將所述格構(gòu)柱垂直插入所述第二鋼筋籠內(nèi)，然后將所述格構(gòu)柱與工程樁一次性混凝土澆筑成型，在所述格構(gòu)柱的外表面形成混凝土保護(hù)層，所述L型拉結(jié)筋的豎直段完全覆蓋于所述混凝土保護(hù)層內(nèi)；S3：達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，施工B0板，并逐層向下開挖進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)逆作施工，直至底板封底，鑿除所述混凝土保護(hù)層，露出所述L型拉結(jié)筋的豎直段，并對所述豎直段進(jìn)行調(diào)直，形成一字型拉結(jié)筋；S4：將所述一字型拉結(jié)筋與第三鋼筋籠焊接為一體，支模后，澆筑和振搗外包鋼筋混凝土層，使所述外包鋼筋混凝土層與所述格構(gòu)柱形成疊合柱。較佳地，步驟S2中，下放所述第二鋼筋籠后還包括對所述第二鋼筋籠進(jìn)行調(diào)垂步驟；下放格構(gòu)柱后還包括對所述格構(gòu)柱進(jìn)行調(diào)垂步驟。較佳地，步驟S2中，所述格構(gòu)柱垂直插入所述第二鋼筋籠內(nèi)的深度大于3m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的逆作法豎向支承體系及其施工方法具有如下優(yōu)點：1、本發(fā)明采用樁柱一體化施工，柱身完整性和柱頭質(zhì)量更好；2、利用永久性的格構(gòu)柱作為逆作階段的豎向支承體系，提高了豎向支承體系的承載力，減少了臨時豎向支承體系的工程量和拆除量，節(jié)省了大量資源；3、格構(gòu)柱加厚的外表面平整美觀，便于后期裝飾；4、有效縮短了上部結(jié)構(gòu)施工周期，提高了施工質(zhì)量及施工效率。附圖說明圖1為本發(fā)明一具體實施方式中埋設(shè)L型拉結(jié)筋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一具體實施方式中L型拉結(jié)筋調(diào)直為一字型拉結(jié)筋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一具體實施方式中在格構(gòu)柱外側(cè)設(shè)置第二鋼筋籠的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明一具體實施方式中澆筑外包鋼筋混凝土層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一具體實施方式的逆作法豎向支承體系應(yīng)用于逆作法施工的效果圖。圖中：10-格構(gòu)柱、11-混凝土保護(hù)層、20-外包鋼筋混凝土層、21-水平筋、22-豎直筋、30a-L型拉結(jié)筋、30b-一字型拉結(jié)筋、40-疊合柱、50-地面、60-地下連續(xù)墻。具體實施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。本發(fā)明提供的逆作法豎向支承體系，如圖4和圖5所示，包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的格構(gòu)柱10、工程樁以及外包鋼筋混凝土層20，所述格構(gòu)柱10內(nèi)設(shè)有第一鋼筋籠，所述工程樁內(nèi)設(shè)有第二鋼筋籠，所述外包鋼筋混凝土層20內(nèi)設(shè)有第三鋼筋籠，還包括拉結(jié)筋，所述拉結(jié)筋的一端焊接于所述第一鋼筋籠上，另一端焊接于所述第三鋼筋籠上，所述格構(gòu)柱10與外包鋼筋混凝土層20共同澆筑形成疊合柱40。本發(fā)明采用樁柱一體化施工，柱身完整性和柱頭質(zhì)量更好；在格構(gòu)柱10外增加外包鋼筋混凝土層20，作為逆作階段的豎向支承體系，不僅提高了豎向支承體系的承載力，更大大減少了逆作施工階段臨時豎向支承體系的設(shè)置量和拆除量，節(jié)省了資源；同時還避免了上部結(jié)構(gòu)受地下結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度的限制，有助于總體工期的縮減。較佳地，請重點參考圖1和圖2，在所述第一鋼筋籠的焊接階段，所述拉結(jié)筋為L型(即L型拉結(jié)筋30a)，包括水平段和豎直段；逆作施工至底板封底后，所述拉結(jié)筋調(diào)直為一字型(即一字型拉結(jié)筋30b)，通過對拉結(jié)筋形狀的調(diào)整，使其符合不同施工階段的不同需求。較佳地，請繼續(xù)參考圖1，所述格構(gòu)柱10與所述工程樁一次性混凝土澆筑完成，形成混凝土保護(hù)層11，工程樁與格構(gòu)柱10一體化施工，柱身完整性和柱頭質(zhì)量更好；較佳地，L型拉結(jié)筋30a的水平段與所述第一鋼筋籠焊接連接，所述豎直段設(shè)置于所述混凝土保護(hù)層11內(nèi)。較佳地，請重點參考圖2，所述混凝土保護(hù)層11于逆作施工至底板封底后鑿除，以便于露出所述L型拉結(jié)筋30a的豎直段，并對所述豎直段進(jìn)行調(diào)直，形成一字型拉結(jié)筋30b。較佳地，請繼續(xù)參考圖1，所述拉結(jié)筋的兩端分別設(shè)有向內(nèi)彎折的回鉤結(jié)構(gòu)，以增加拉結(jié)筋對混凝土的拉力，確保施工質(zhì)量。較佳地，請重點參考圖3和圖4，所述第二鋼筋籠和第三鋼筋籠分別包括若干水平筋21和若干豎向筋22，所述水平筋21與豎向筋22交錯焊接，以形成立體空間內(nèi)的網(wǎng)格狀支撐，便于后續(xù)混凝土的澆筑。本發(fā)明還提供了一種如上所述的逆作法豎向支承體系的施工方法，請繼續(xù)參考圖1至圖4，包括如下步驟：S1：重點參考圖1，第一鋼筋籠焊接階段，將L型拉結(jié)筋30a的水平段焊接于所述第一鋼筋籠上，以固定L型拉結(jié)筋30a的一端；S2：下放第二鋼筋籠，同時下放格構(gòu)柱10，將所述格構(gòu)柱10垂直插入所述第二鋼筋籠內(nèi)至設(shè)計標(biāo)高，較佳地，所述格構(gòu)柱10垂直插入所述第二鋼筋籠內(nèi)的深度大于3m，然后將所述格構(gòu)柱10與工程樁一次性混凝土澆筑成型，在所述格構(gòu)柱10的外表面形成混凝土保護(hù)層11，所述L型拉結(jié)筋30a的豎直段完全覆蓋于所述混凝土保護(hù)層11內(nèi)；S3：達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，施工B0板，并逐層向下開挖進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)逆作施工，直至底板封底，鑿除所述混凝土保護(hù)層11，鑿毛至露出所述L型拉結(jié)筋30a的豎直段，并對所述豎直段進(jìn)行調(diào)直，形成一字型拉結(jié)筋30b，請重點參考圖2；S4：請參考圖3，將所述一字型拉結(jié)筋30b與第三鋼筋籠焊接為一體，支模后，采取合適的澆筑和振搗工藝外，使所述外包鋼筋混凝土層20與所述格構(gòu)柱10形成疊合柱40，如圖4和圖5所示，在地面50以下，地下連續(xù)墻60之間，格構(gòu)柱10與工程樁的一體式結(jié)構(gòu)作為逆作施工階段臨時豎向支承體系；逆作施工完成后，疊合柱40作為地下建筑的永久性支撐結(jié)構(gòu)。較佳地，步驟S2中，下放所述第二鋼筋籠后還包括對所述第二鋼筋籠進(jìn)行調(diào)垂步驟；下放格構(gòu)柱10后還包括對所述格構(gòu)柱10進(jìn)行調(diào)垂步驟。綜上所述，本發(fā)明提供的逆作法豎向支承體系及其施工方法，該體系包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的格構(gòu)柱10、工程樁以及外包鋼筋混凝土層20，格構(gòu)柱10內(nèi)設(shè)有第一鋼筋籠，工程樁內(nèi)設(shè)有第二鋼筋籠，外包鋼筋混凝土層20內(nèi)設(shè)有第三鋼筋籠，還包括拉結(jié)筋，所述拉結(jié)筋的一端焊接于第一鋼筋籠上，另一端焊接于第三鋼筋籠上，所述格構(gòu)柱10與外包鋼筋混凝土層20共同澆筑形成疊合柱40。本發(fā)明采用樁柱一體化施工，柱身完整性和柱頭質(zhì)量更好；在格構(gòu)柱10外增加外包鋼筋混凝土層20，作為逆作階段的豎向支承體系，不僅提高了豎向支承體系的承載力，更大大減少了逆作施工階段臨時豎向支承體系的設(shè)置量和拆除量，節(jié)省了資源；同時還避免了上部結(jié)構(gòu)受地下結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度的限制，有助于總體工期的縮減。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。