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摘要:首先介绍了我国深基坑工程的特点,从目前存在的问题,引入逆作法的施工方式。主要针对建筑深基础逆作法的施工流程和关键施工技术进行深入的探讨。
关键词: 深基坑工程 逆作法 施工流程
中图分类号:TV52文献标识码:A文章编号:
引言
随着我国城市建设向高空和地下发展,交通设施向多层次立体化发展,深基础工程已成为建筑业近年的一大技术热点。近年来随着深基坑开挖工程的逐渐增多,深基坑支护技术有了很大的发展,逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。
1逆作法施工技术的历史与现状
近年来随着深基坑开挖工程的逐渐增多,深基坑支护技术有了很大的发展,逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。目前,国内北京王府井大厦、上海森茂国际大厦、天津紫金花园和天津百货大楼等工程采用了逆作法施工,均取得了良好的经济效益和社会效益,并为逆作法施工工艺积累了宝贵的经验。
逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。国外如美、日、德、法等国家,在多层地下结构施工中已广泛应用,收到较好的效果。1935年日本首次提出逆作法工艺概念,随后试用于地下工程。经历了60余年的研究和工程实践,目前已在一定规模上应用于高层和超高层的多层地下室、大型地下商场、地下车库、地铁、隧道、大型污水处理池等结构,虽然对逆作法的施工工艺和相关理论都取得一定成果,应用也有一定的普及,但目前仍作为一种特殊施工方法应用,主要用于对工程有特殊要求,或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下。
我国在试验的基础上亦将逆作法正式用于多层地下室施工,如上海基础工程科研楼的两层地下室、高116m上海电信大楼的3层地下室、上海延安东路黄浦江越江隧道1号风塔的地下室、上海合流污水治理主泵房地下直径63m的圆井、海口国际金融大厦的两层地下室、上海明天广场58层3层地下室、广州新中国大厦地上43层地下5层等等,都成功地应用了逆作法,全国有北京、上海、辽宁、深圳、广州等地全面推广采用了逆作法。据不完全统计,到目前为止,我国约有60多项中大型工程采用了逆作法施工,并取得了明显的经济和社会效益,出现了采用逆作法施工热。
目前国内采用逆作法施工的深基坑已到地下5层,19m深,而且向更大更深方向发展。大量深基础工程集中在市区,施工场地狭小,施工条件复杂,如何减小基坑开挖对四周建(构)筑物、道路和地下管线及市政设施的影响,发展基坑开挖扰动环境稳定控制理论和方法将越来越引起人们进一步的关心和重视。
另外,逆作法已列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范第7章基坑工程;在冶金工业部发布的行业标准《建筑基坑工程技术规范》(YB9258—97)第16章中也列出了基坑工程逆作法,各地方如上海、广州等地也陆续公布了地下室逆作法施工法 (YJGF02—%)和(YIGF07—98)说明逆作法施工已日趋成熟,列入规范编制施工法,目前正在全国各地顺利地推广和应用。
实践证明,利用逆作法施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。随着经济的发展,高层建筑越来越多,基坑深度越来越大,逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术必将得到越来越广泛的应用。
2逆作法深基坑支护技术的分类、优点及适用性
2.1的分类
根据围护结构的支撑方式,基坑工程逆作法可分为以下几类:
2.1.1全逆作法:利用地下各层钢筋混凝土主、次梁、楼板对四周围护结构形成水平支撑。
2.1.2半逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。
2.1.3部分逆施法:利用基坑内四周暂保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向土压力所产生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工,基坑四周用逆作法。这种方法也叫盆状开挖逆作法。
逆作法施工,以地面一层楼面结构是封闭还是敞开,分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法”。前者可以从地面上、下同时进行施工:后者上部结构不能与地下结构同时进行施工,只是地下结构自上而下逐层施工。
2.2逆作法施工优点
2.2.1基坑变形小:用逆作法施工,是利用逐层浇筑的地下室结构作为周围支护结构地下连续墙的内部支撑。由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多,所以,地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。
2.2.2基坑支护水平支撑与地下室结构楼板合一:支护墙体与地下室墙体合一。因工程楼面结构就是支撑体系,可以解决特殊平面形状布置支撑体系的难题,既可代替支撑又使结构受力合理。
2.2.3上部结构与地下室可同时施工:带多层地下室的高层建筑,如采用传统方法施工,其总工期为地下结构工期加地上工期,再加装修等所占工期。而用逆作法施工,一般情况下只有地下1层占绝对工期,其他各层地下室可与地上结构同时施工,不占绝对工期,因此,可以缩短工程的总工期。
2.2.4明显的经济效益:多层地下室采用常规的临时支护结构施工,地下室需设置外墙及外墙下工程桩,花费工程费用亦相当可观。2.3逆作法施工中结构的受力特点
2.3.1地下连续墙的受力。按常规施工方法,地下室外墙仅作为基础的外墙板受力,但在逆作法施工中,外墙板通常采用地下连续墙,在施工过程中既具有深基坑支护受力的作用,在完成地下室后又成为结构外侧墙,二墙合一是最佳的方案。
2.3.2逆作法的结构设计,可以分为顺、逆分界线的设计、结构柱和和支承柱的设计和结构的节点设计。
3逆作法技术应用与推广的建议
3.1墙、柱、梁、板书点的优化逆作法使节点二次形成,钢筋通过支座及交叉点时,施工很不方便,并且交叉点处钢筋较密集,不利浇灌混凝土,往往要放大断面尺寸,这在设计与施工都有不尽合适的地方,所以节点要從整体设计、施工体系上加以研究解决,使设计、计算符合实际,方便施工。
3.2进一步研究开发大口径柱桩逆作法施工受力的桩承载限制很大,采用一柱多桩加大了成本与难度。而采用大口径的极可以大大提高承载力,减少沉降,可以放宽对上部结构施工速度的限制,加快施工进度,缩短总工期,节约材料和人工。因此,在逆作法设计与施工中,要深入研究和开发大口径柱桩。
3.3加强设计施工一体化发展逆作法施工技术,就应该实现设计施工进一步一体化,确实加强设计与施工单位密切联系,首先若施工企业中标,即与设计单位联系,进一步了解设计意图及工程要求,根据设计意图现场工况条件提出逆作法施工方案,并向设计单位投交该方案,并就可能出现的各种结构工况,协助设计单位完善图纸设计,积极参与设计深化工作;其次,加大在有条件的地方进行逆作法施工的工程上实施该项技术。
4结语
总之,在现场条件复杂、环境干扰因素多、施工难度大的条件下,采用逆作法施工技术产生了很好的社会与经济效益,但完善这样施工工艺的配套技术还有许多课题尚待解决,要大力推广和发展还应当在如下方面做进一步的研究和突破。相信随着技术的不断完善,逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术必将得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1]陆震锉,祝国荣编译.地F连续墙的理论与实践.中国铁道出版社,1987.
[2]赵志给.高层建筑施工手册.同济大学出版社,1997.
[3]董树恩.逆作法施工技术的研究与应用(工程硕士学位论文).北京:清华大学,2000.
[4]朱丛选,施锦飞等.上海森茂国际大厦地下工程半逆作法施工.施工技术,1997,(10).
关键词: 深基坑工程 逆作法 施工流程
中图分类号:TV52文献标识码:A文章编号:
引言
随着我国城市建设向高空和地下发展,交通设施向多层次立体化发展,深基础工程已成为建筑业近年的一大技术热点。近年来随着深基坑开挖工程的逐渐增多,深基坑支护技术有了很大的发展,逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。
1逆作法施工技术的历史与现状
近年来随着深基坑开挖工程的逐渐增多,深基坑支护技术有了很大的发展,逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。目前,国内北京王府井大厦、上海森茂国际大厦、天津紫金花园和天津百货大楼等工程采用了逆作法施工,均取得了良好的经济效益和社会效益,并为逆作法施工工艺积累了宝贵的经验。
逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。国外如美、日、德、法等国家,在多层地下结构施工中已广泛应用,收到较好的效果。1935年日本首次提出逆作法工艺概念,随后试用于地下工程。经历了60余年的研究和工程实践,目前已在一定规模上应用于高层和超高层的多层地下室、大型地下商场、地下车库、地铁、隧道、大型污水处理池等结构,虽然对逆作法的施工工艺和相关理论都取得一定成果,应用也有一定的普及,但目前仍作为一种特殊施工方法应用,主要用于对工程有特殊要求,或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下。
我国在试验的基础上亦将逆作法正式用于多层地下室施工,如上海基础工程科研楼的两层地下室、高116m上海电信大楼的3层地下室、上海延安东路黄浦江越江隧道1号风塔的地下室、上海合流污水治理主泵房地下直径63m的圆井、海口国际金融大厦的两层地下室、上海明天广场58层3层地下室、广州新中国大厦地上43层地下5层等等,都成功地应用了逆作法,全国有北京、上海、辽宁、深圳、广州等地全面推广采用了逆作法。据不完全统计,到目前为止,我国约有60多项中大型工程采用了逆作法施工,并取得了明显的经济和社会效益,出现了采用逆作法施工热。
目前国内采用逆作法施工的深基坑已到地下5层,19m深,而且向更大更深方向发展。大量深基础工程集中在市区,施工场地狭小,施工条件复杂,如何减小基坑开挖对四周建(构)筑物、道路和地下管线及市政设施的影响,发展基坑开挖扰动环境稳定控制理论和方法将越来越引起人们进一步的关心和重视。
另外,逆作法已列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范第7章基坑工程;在冶金工业部发布的行业标准《建筑基坑工程技术规范》(YB9258—97)第16章中也列出了基坑工程逆作法,各地方如上海、广州等地也陆续公布了地下室逆作法施工法 (YJGF02—%)和(YIGF07—98)说明逆作法施工已日趋成熟,列入规范编制施工法,目前正在全国各地顺利地推广和应用。
实践证明,利用逆作法施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。随着经济的发展,高层建筑越来越多,基坑深度越来越大,逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术必将得到越来越广泛的应用。
2逆作法深基坑支护技术的分类、优点及适用性
2.1的分类
根据围护结构的支撑方式,基坑工程逆作法可分为以下几类:
2.1.1全逆作法:利用地下各层钢筋混凝土主、次梁、楼板对四周围护结构形成水平支撑。
2.1.2半逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。
2.1.3部分逆施法:利用基坑内四周暂保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向土压力所产生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工,基坑四周用逆作法。这种方法也叫盆状开挖逆作法。
逆作法施工,以地面一层楼面结构是封闭还是敞开,分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法”。前者可以从地面上、下同时进行施工:后者上部结构不能与地下结构同时进行施工,只是地下结构自上而下逐层施工。
2.2逆作法施工优点
2.2.1基坑变形小:用逆作法施工,是利用逐层浇筑的地下室结构作为周围支护结构地下连续墙的内部支撑。由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多,所以,地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。
2.2.2基坑支护水平支撑与地下室结构楼板合一:支护墙体与地下室墙体合一。因工程楼面结构就是支撑体系,可以解决特殊平面形状布置支撑体系的难题,既可代替支撑又使结构受力合理。
2.2.3上部结构与地下室可同时施工:带多层地下室的高层建筑,如采用传统方法施工,其总工期为地下结构工期加地上工期,再加装修等所占工期。而用逆作法施工,一般情况下只有地下1层占绝对工期,其他各层地下室可与地上结构同时施工,不占绝对工期,因此,可以缩短工程的总工期。
2.2.4明显的经济效益:多层地下室采用常规的临时支护结构施工,地下室需设置外墙及外墙下工程桩,花费工程费用亦相当可观。2.3逆作法施工中结构的受力特点
2.3.1地下连续墙的受力。按常规施工方法,地下室外墙仅作为基础的外墙板受力,但在逆作法施工中,外墙板通常采用地下连续墙,在施工过程中既具有深基坑支护受力的作用,在完成地下室后又成为结构外侧墙,二墙合一是最佳的方案。
2.3.2逆作法的结构设计,可以分为顺、逆分界线的设计、结构柱和和支承柱的设计和结构的节点设计。
3逆作法技术应用与推广的建议
3.1墙、柱、梁、板书点的优化逆作法使节点二次形成,钢筋通过支座及交叉点时,施工很不方便,并且交叉点处钢筋较密集,不利浇灌混凝土,往往要放大断面尺寸,这在设计与施工都有不尽合适的地方,所以节点要從整体设计、施工体系上加以研究解决,使设计、计算符合实际,方便施工。
3.2进一步研究开发大口径柱桩逆作法施工受力的桩承载限制很大,采用一柱多桩加大了成本与难度。而采用大口径的极可以大大提高承载力,减少沉降,可以放宽对上部结构施工速度的限制,加快施工进度,缩短总工期,节约材料和人工。因此,在逆作法设计与施工中,要深入研究和开发大口径柱桩。
3.3加强设计施工一体化发展逆作法施工技术,就应该实现设计施工进一步一体化,确实加强设计与施工单位密切联系,首先若施工企业中标,即与设计单位联系,进一步了解设计意图及工程要求,根据设计意图现场工况条件提出逆作法施工方案,并向设计单位投交该方案,并就可能出现的各种结构工况,协助设计单位完善图纸设计,积极参与设计深化工作;其次,加大在有条件的地方进行逆作法施工的工程上实施该项技术。
4结语
总之,在现场条件复杂、环境干扰因素多、施工难度大的条件下,采用逆作法施工技术产生了很好的社会与经济效益,但完善这样施工工艺的配套技术还有许多课题尚待解决,要大力推广和发展还应当在如下方面做进一步的研究和突破。相信随着技术的不断完善,逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术必将得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1]陆震锉,祝国荣编译.地F连续墙的理论与实践.中国铁道出版社,1987.
[2]赵志给.高层建筑施工手册.同济大学出版社,1997.
[3]董树恩.逆作法施工技术的研究与应用(工程硕士学位论文).北京:清华大学,2000.
[4]朱丛选,施锦飞等.上海森茂国际大厦地下工程半逆作法施工.施工技术,1997,(10).