地下室逆作法设计与施工技术介绍.ppt

地下室逆作法技术介绍浙江省建筑设计研究院杨学林 一 逆作法 原理与流程二 竖向支承体系的设计三 围护墙体系的设计四 水平支撑体系的设计五 丝绸城项目简介 目录 一 逆作法 原理与流程 逆作法 技术是相对于基坑工程的传统施工方法 顺作法 而言的 其基本原理是利用基坑四周的围护墙和坑内的竖向立柱作为 逆作 阶段的竖向承重体系 利用地下室自身结构层的梁板作为基坑围护的内支撑 以 0 000层 也可以是地下一层 为起始面 由上而下进行地下结构的 逆作 施工 同时由下而上进行上部主体结构的施工 组成上部 下部结构平行立体作业 顺作法 施工流程举例 杭州国大雷迪森广场5层地下室投标方案 逆作法 施工流程举例 杭州凯悦酒店3层地下室 图杭州凯悦酒店照片 竖向支承体系的设计是基坑 逆作法 设计的重要内容 在地下室逆作期间 由于基础底板尚未封底 地下各层和地上计划施工楼层的结构自重及施工荷载 均由竖向支承体系承担 1 格构式钢立柱临时支承作用 平面定位 垂直度偏差要求不高 基础梁 楼层梁穿筋方便 适用于一柱多桩 2 钢管柱 或钢管混凝土柱 为永久柱 平面定位 垂直度控制难度大 基础梁 楼层梁穿筋不方便 适用于一柱一桩 竖向支承体系的常见形式 图9 9 2 一柱四桩 式中间支承桩做法 图 一柱四桩 式中间支承桩做法 杭州地铁1号线一期工程 武林广场站 管钢管柱孔口固定 围护墙一般采用地下连续墙 并兼作地下室的结构外墙 如杭州凯悦大酒店 杭州解百商城 杭州丝绸城等深基坑工程 但也有采用密排桩或钢板桩的 如杭州香港服装店深基坑工程 采用预制钢筋混凝土板桩作围护墙 上海明天广场采用排桩支护 三 围护墙体系的设计 泥砂分离器 三 围护墙受力计算围护墙兼作地下室外墙或作为结构外墙的一部分时 应分施工阶段和使用阶段两种情况分别进行受力计算 按最不利工况设计 1 施工阶段受力计算鉴于目前的三维模型尚不完善 一般采用竖向弹性地基梁的地基基床系数法计算围护墙的内力和变形 计算模型见图4 墙后土压力取值 在开挖面以上可取主动土压力 考虑到采用逆作法施工的墙体变形较小 可对主动土压力进行适当调整或取静止土压力 在开挖面以下取矩形分布 墙前 坑内侧 土体被动抗力以水平弹簧模拟 支撑梁板的作用以水平弹性支座代替 当采用全逆作法时 由于地下室各楼层的平面内刚度非常大 可近似按不动支撑点考虑 当采用敞开式逆作法时 可取框格式水平支撑体系的等效刚度 等效刚度的取值可按文献 5 的方法计算 逆作法施工时 坑内也是采取分步开挖土方 分层浇注梁板支撑体系的 因此还必须考虑这一动态施工因素对受力计算的影响 5 2 使用阶段受力计算使用阶段围护墙的计算模型与施工阶段相似 仅有以下不同 墙外侧土压力逐渐恢复到静止土压力状态 地下各层楼板及基础底板均已浇注完毕 楼板 底板位置均可按不动支点考虑 有混凝土内衬墙时 应根据围护墙与内衬墙的结合方式不同 采用不同的计算方法 当围护墙与内衬墙结合成整体 结合面能够传递剪力时 如图5所示 受力计算时可把二者视为整体墙 设置内衬墙后的内力增量由整体墙承担 当围护墙与内衬墙之间设置防水夹层 结合面不能传递剪力时 设置内衬墙后的内力增量由围护墙和内衬墙分别承担 可近似按墙体刚度比例分配计算 西湖凯悦酒店 800mm解百商城 丝绸城 800mm国大雷迪森 1000 挖深28 32m 温州世贸 800 挖深20 26m 温州鹿城 1000 挖深20 28m 武林门地铁站 1200 500天津城站地铁 1200 900 四 水平支撑体系的设计 水平支承体系设计与地连墙侧向变形控制 水平支撑系统通常利用地下室自身结构层的梁板作为基坑围护的内支撑 以 0 000层为起始面 由上而下进行地下结构的 逆作 施工 采用地下结构梁板代替钢筋混凝土内支撑 由于其平面内刚度非常大 而且可避免因后期内支撑拆除引起的附加侧向变形 因而对控制地连墙侧向变形 保护基坑周边环境非常有利 对地下室坡道 楼板开洞及错层位置 均须设置临时支撑进行补强 对出土孔 调物孔等孔洞的周边 以及施工机械 如挖土机 卡车等 需在 0 00层楼板上一定区域内行驶的相应范围内的结构梁板均进行补强处理 淤泥质软土具有很强的 时空效应 为减少基坑暴露时间 控制地连墙侧向变位的发展 土方开挖时 均保留基坑周边15 20m的三角土 先浇注基坑中心区域的各层楼板 待其混凝土达到一定强度后 按照 分段 对称 限时 的原则开挖周边三角土 边开挖边浇注周边楼板混凝土 逆作法 施工以地下室各层梁板结构作为内支撑 因而无法象 顺作法 那样对内支撑的上下位置进行调整 在基础底板未封底之前 地下墙的暴露高度往往过大 容易产生过大的水平变位 为此 设计可采用在地下墙与已完成的底板之间设置钢管斜支撑后