[发明专利]高层建筑法

说明书

本方法属土基上高层建筑的施工工艺。

高层建筑的施工方法与普通建筑不同，是因其对地基的载荷比较大，现有的在土基上高层建筑施工技术，都需用各种方法加固地基，具体方法有注浆′打桩′挖基坑埋设基础等等。这些工艺的土方工程量较大，施工难度较高，工期长，耗费材料多。

本方法的目的在于简化高层建筑施工工艺，省略加固地基的工序，直接在未经加固的地基上建高层建筑，利用建筑物的自重力压陷地基，直至垂直方向受力平衡而稳定;并始终控制建筑物的垂直度。

本方法的目的是这样实现的，施工过程是仅仅稍加清理一下建筑场地，就直接在场地地面上照设计的位置和方向要求，先浇建筑物底板，再逐层向上构筑建筑物主体。本方法建高层过程中，随建筑物自重增加，底板由自重作用而逐渐沉陷，直至在垂直方向重力与地面反力平衡而稳定。本方法严格控制建筑物的垂直度，有时建筑物所受各种力不能使其平衡，建筑物不稳定;有时软弱地基变形不一致，而使建筑物出现倾斜。为此，本方法采用一组外部施力构件作用在建筑物上，以平衡建筑物的受力，使其稳定;或对已倾斜的建筑物进行矫正。

在建筑物上选择几个较佳位置，各设置连接件，连接一个施力件施力件的另一头连接在场地上或外部的相应的简易桩等固定物上，施力件上设置力调节器，调节作用力的大小。施力件可以是钢丝绳′铁链等，在绳上装紧绳（链）器，调节每个施力件上的作用力，直至使建筑物受力平衡而稳定;或利用其合力所产生的力距，矫正倾斜了的建筑物。矫正建筑物的不垂直度时，除了要克服建筑物重力与地面反力的偏心所产生的倾覆力矩外，还要克服矫正建筑物时引起地面变形而产生的附加反力矩。

更好的方法是选择倒曲面壳体为底板，这样矫正是使曲面底板在建筑物沉陷所压出的曲地面中作微小滚动和极微滑动，矫正引起地面变形会很小，反力矩也就很小。因而，总的矫正力矩不必很大，不必过于加强建筑物的结构强度。地面上施工倒曲面壳体要比在基坑中容易。

倒曲面壳底板的沉陷是由某一点开始逐渐加深沉陷，并逐渐扩大接触面积。这种压陷方式一般能扩大地基压缩固结的区域，而可比同样荷重′同样接触面积的平底板时地基的承载力高。这是经过对地基作有限元计算和实验后得出的结果。有时甚至超过长预制桩基的承载力。

本方法进一步说明，选择倒球面壳体做高层建筑物的底板，所需矫正力矩更小，更易控制建筑物的垂直度。

本方法不须开挖地基或加固地基，更不必设桩，免去了许多土方工程量，节省建材，缩短工期，降低成本。

实施例，如要在软土地基上建一座高过百米的高层住宅建筑。给其设计一个倒球面的薄壳体底板。稍清理掉场地上坚硬的突出物，以免损坏壳体，就直接浇铸预应力钢筋混凝土倒球面薄壳底板，再逐层向上构筑主体结构，让其在自重作用下沉陷。沿建筑物高度方向，每升高几十米布置一组调节器。建筑物上设置八个成辐射状布置的铁钩，系上铁链，铁链另一头分别系在场地外相应的八个简易桩上。每根链中间各有一手拉葫芦作调力器。施工时操作手拉葫芦，调节各链上作用力的大小。调节链上拉力，用以稳定建筑物，或矫正已倾斜的建筑物。由于采用倒球面体为底板，因而矫正倾斜时，是用外力矩使倒球面底板在压出的球面窝形地基内作极微小的滚动（或滑动），一般情况下不会引起地基额外变形。较之其它形状底板，倒球面的所需矫正力矩最小。采用本方法一般要改变建筑物的供排水系统等的结构。

如图所示，高层建筑（1），施力件（2），调力器（3），简易桩（4）。