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鉴于现代城市发展与建筑施工中,由于施工环境的约束,对基坑施工对于变形的要求也越来越高。在工程中使用逆作法,能够提高地下工程的安全性,可以大大节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现下沉,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。本文将结合具体施工实例对逆作法施工技术作详细介绍。
1 工程概况
绿地顾村公园商务广场(售楼部)工程位于上海市宝山区顾村镇陆翔路(规划)139号,建筑面积约600m2。建筑物结构安全等级为二级,抗震设防烈度为8度,结构抗震设防类别为乙类。
2 逆作法工艺原理与特点
2.1 工艺原理
多层地下室的传统施工方法是“明挖顺作”,先进行土石方开挖和边坡支护,待基坑形成后由最底层基础、墙柱、梁板柱等顺序一层一层向“高”层施工。而“逆作法”是一种“封闭式”施工方法。其工艺原理是:先沿建筑物柱网轴线施工柱下支承桩,或施工地下连续剪力墙,然后进行首层施工。完成后再施工地下结构,对于地下结构还存在地面高层时,可同时施工地上结构。待地下室大底板完成后,再进行复合柱、复合墙的施工。
2.2 逆作法工艺特点
2.2.1 缩短工期
采用“逆作法”施工,一般只有地下-1层结构占用绝对工期,施工可少受风雨影响,土方开挖可较少或基本不占总工期建筑;物上部结构的施工和地下基础结构施工可以平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3。
2.2.2 有效减少基坑变形和相邻建筑物的沉降 中国大学排名
由于地下室各层施工采用的是逐层开挖土方、逐层浇筑混凝土的方法,地下室各层的结构可以作为地下连续墙刚度很大的支撑系统,受力良好合理,所以在土侧压力的作用下,围护结构变形量小,因而对邻近建筑的影响亦小;同时由于设置中间支承柱,减小地下室底板的跨度,使地下室底板不致产生过大的隆起变形。
2.2.3 使结构设计更加合理,降低工程造价
传统的施工方法是一次开挖土方到基坑底部,工程设计中,为了防止钢筋混凝土底板在地下水的作用下上浮,往往需要增大底板的厚度和配筋。但是当上部结构完成后,上部荷载又足以抵抗底板的浮力,这时增厚的混凝土的重力又作为荷载作用在底板上,使设计显得不合理。而“逆作法”施工是利用地下室结构作为四周地下连续墙的支撑系统,因此可以省去常规施工方法的支护费用。
3 施工工艺流程及技术要点
3.1 施工工艺流程
图纸熟悉、技术交底→完成逆作施工区域的围挡和其他准备工作→测量放线→表层土体清除和探测区域内地下管线→沿地下结构边线的挖孔桩柱施工→桩柱施工过程中做好桩内钢筋预留预埋→完成支撑桩柱的钢筋绑扎和混凝土浇筑→施工首层地下结构梁作中间支撑并预留板筋→开挖下层土石方(开挖一层完成一层边坡支护或边侧墙)→开挖至负二层梁底后完成负二层梁作中间支撑并预留板筋)→逐层施工至地下室底板→顺作完成复合墙体和复合板结构。
3.2 施工技术要点
为确保土方开挖不影响其它幢号楼施工,减少基坑外土体的变形,该部分基坑的围护采用地下连续墙围护及逆作法施工,利用结构梁板作支撑,增加支撑刚度。
(转载自http://zw.NSEeC.cn科教作文网)
地下结构二层,主要为楼板、柱、外墙、电梯井,基坑开挖深度大部分为11.00m左右,塔楼核芯筒位置15.00m左右,为确保基坑及地下室施工的安全,在基坑四周布置有由地下连续墙、钻孔灌注桩及预应力锚杆、钢管支撑组成的挡土支护体系,在钻孔灌注桩外做喷粉桩作为基坑的止水系统。
逆作法施工可保证边坡及临近建筑物稳定性,并可有效缩短工期。然而,须制定科学、合理的逆作法施工方案,方能保证工程质量和安全。
3.3 地下逆作法土方开挖方式
3.3.1 第一层土方开挖(见图1)
在进行第一层土方开挖前,应做好基坑降水,将地下水降至土方开挖面以下0.5~0.7m,根据设计
要求,考虑到首层梁板模板的安装及工作空间,第一层土方开挖至-2.6m处,拟采用WY100型1立方反铲挖土机在基坑内挖土、一台200型反铲式挖土机装土,人工辅助整平,自卸汽车运走,由南向北开挖,由北面的大门出土。
施工首层梁板结构(见图1)。由于本工程为逆作法施工,在设置模板支撑时,考虑在支模作业时空间,地下一层顶梁板作为一层支模的受力点,施工荷载较大。在土方开挖至-2.600处时,开挖后的土层面用机械工夯实后,上铺300厚道碴,50厚碎石,并浇筑100厚C20素砼,以此作为基础层支模支撑面,上辅垫木作为支撑加强措施。施工梁板脚手架,安装梁板模板,绑扎梁板钢筋,浇筑梁板混凝土,其施工方法同普通钢筋混凝土结构。并沿地下连续墙浇筑第一道圈梁,通过钢筋混凝土连梁与主体结构梁连接。
3.3.2 土方第二次开挖(见图2)
第二次挖土,应待首层梁板混凝土达到拆模时所需混凝土强度要求后,且将首层梁板模板、脚手架拆除后进行,挖土深度至负一层梁板以下,以能满足安装负一层梁板脚手架、模板所需的深度为准,考虑到本工程负一层层高为7.4m,楼板面标高-7.6m,为便于负一层安装梁板脚手架、梁板模板及绑扎梁板钢筋,第二次开挖至-9.6m处。在开挖过程中,将土方开挖至标高-6.5m位置,即采用人工掏槽安装钢管角支撑,然后采用人工开挖有钢角支撑区域的土方至-9.5m标高位置,对于有钢斜支撑的位置,先施工钢斜支撑所支撑的承台,再将土方开挖至-9.5m位置,安装钢管斜支撑。第二次土方开挖深度较深,约7m,开挖工作空间较大,约7m,底板面标高为-7.6m,底板厚18000mm,由此本次土方开挖拟采用机械开挖为主,辅助人工开挖及整平,在预留的出土洞口位置向四周开挖,将四周的土用K904D型小型挖土机挖出且驳接至洞口位置,将土装入特制的斗内,通过汽车吊将其吊至地面装上自卸汽车运走。 负一层支撑钢柱的外包地下室外墙及混凝土立柱的施工。在土方开挖完成后,即对支撑钢柱表面进行处理,冲刷干净,绑扎钢柱外包钢筋、地下室外墙钢筋,安装柱、地下室外墙模板,灌注柱、地下室外墙混凝土。柱、地下室外墙的外包混凝土灌注宜从侧面入模,为便于混凝土入模和保证其密实性,除对竖向钢筋的间距作适当调整外,柱、地下室外墙顶部的模板宜做成喇叭形,接头外混凝土灌注至高于接缝的适当高度,以保证接缝处的混凝土密实,多余的凸出部分混凝土待强度达到设计强度的70%后,再凿平。