大面积多层地下室逆作法施工技术探讨

1、 专业技术文件 / Technical documentation 编号： 大面积多层地下室逆作法施工技术探讨Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制：_日期：_大面积多层地下室逆作法施工技术探讨温馨提示：该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据，通过对具体的工作环节进行规范、约束，以确保生产、管理活动

2、的正常、有序、优质进行。本文档可根据实际情况进行修改和使用。 1逆作法的技术背景 1.1逆作法提出和发展 逆作法施工的概念于1935年由日本首先提出, 经历了70余年的研究和工程实践, 该技术广泛应用于高层和超高层的多层地下室等结构。 近些年来, 国内大中型城市中心城区建设、改建等大型深基坑工程不断发展, 而这些深基坑施工与周边密集的分布的高层建筑、地下轨道和市政管线安全的矛盾日益凸显。由于深基坑开挖导致周边建筑开裂甚至倒塌的事故屡见不鲜, 造成了严重的经济损失。逆作法施工安全性高, 因而能大大降低这类问题的安全隐患。与此同时, 逆作法在支护效果、经济效益、缩短工期等方面的优越性, 使得其在全

3、国范围内得到推广应用。 1.2逆作法的概念 传统的的地下结构采用正作法施工, 在完成基坑支护结构和撑锚, 然后由地下室底层开始, 自下而上逐层施工。与正作法施工作业程序相反, 逆作法先完成地下连续墙（或其他支护结构）和中间支撑柱的施工, 再在地面以下各层地下室采用自上而下的施工顺序, 借助地下室梁板结构的水平刚度和抗压强度对基坑产生支护作用, 保证基坑土方的开挖。与此同时, 向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工, 直至工程结束。 1.3逆作法的特点 在学习完武雷老师关于深基坑工程的精彩讲述后, 这里谈一谈我对逆作法施工的理解。 1.3.1逆作法施工特点概述 逆作法施工具有以下

4、几个方面的特点： （1） 施工工期大大缩短 比较：传统基坑施工一挖到底, 再由下而上逐层施工, 只有基坑工程和地下结构施工完毕, 地上结构才能一层层向上施工。 理解：逆作法施工由于地下连续墙（或其他支护结构）和建筑物内部有关位置的中间支承柱的存在, 能够作为底板封底前承受上部结构自重和施工荷载的支撑, 因此在地下结构施工的同时, 地上结构也能够逐层地向上施工, 如此地面上、下同时进行施工, 从而大大缩短施工工期。 图 1 南京青奥会议中心逆作法施工 南京青奥会议中心是逆作法施工的实例, 仅一年多时间, 南京青奥中心双塔楼的高度已经“长”到第45层, 目前几乎是以3天一层楼的速度继续增高。建筑效

5、率倍增, 得益于建设方采用的“逆作法”施工工艺。 2） 地下结构施工安全系数高, 对周围环境的不利影响小, 同时能够减少支护结构变形和坑底隆起 。 比较：常规施工, 先一挖到底, 对周围土体扰动较大, 且基坑内部地下结构施工安全系数较低 理解：逆作法采用自上而下逐层开挖而非一挖到底, 一方面减小对周围土体的扰动, 降低对周围环境的不利影响, 防止周围建筑因土体扰动而发生开裂甚至倒塌；另一方面逐层开挖使得土压力呈现逐步增加的过程, 梁板结构作为内支撑逐步介入并发挥作用, 增大了基坑内部地下结构施工的安全系数。 图2 由于基坑一挖到底, 先挖后撑而造成坍塌 3）降低工程造价 对比：传统接坑施工中搭

6、建的临时支撑, 临时支撑回收率较低, 会造成大量浪费。 理解：逆作法使得永久性结构-地下室梁板结构在施工过程中发挥支护结构的作用, 施工完成后该结构仍然作为地下结构发挥作用, 一举两得, 这样就就可以避免搭建临时支撑, 大大节约成本。 (a)常规基坑开挖临时内支撑 (b)逆作法用梁板结构作内支撑 图2 逆作法施工基坑支护 4）.地下结构施工条件差, 工效较低, 施工困难、接头复杂（难点） 理解：全逆作法施工对精度要求高, 节点构造复杂, 地下钢柱下插校正、地下环板的焊接要求非常严格。 1.3.2 逆作法与中心岛法比较 中心岛法就是在基坑内沿周边暂时保留局部平衡土体, 对支护结构形成稳定和支撑作

7、用, 基坑中部正作施工, 基坑四周平衡土体范围内逆作施工的一种施工方法, 是一种局部逆作法。 中心岛法一方面具有全逆作法基坑变形小, 总体工期短, 节省支撑降低造价的优点, 同时改善了全逆作法施工难度大, 节点构造复杂等缺点是一种简单实用的施工方法, 适用于面积较大的大型基坑。 2逆作法需要解决的关键技术 通过课堂上的学习我们了解到, 逆作法施工需要解决的关键技术主要有地下连续墙的接头构造及施工质量控制、中间支承柱的施工、逆作法节点构造及施工、逆作法差异沉降的控制等几个方面。 2.1地下连续墙接头构造及施工质量控制 地下连续墙是基坑围护结构的常见形式, 同时兼作地下结构的外墙。除了作为主体结构

8、所必须的强度和刚度外, 地下连续墙还必须和地下结构内部梁板等构件有可靠的连接, 同时必须有良好的抗渗性能。 地下连续墙连接接头包括结构接头和施工接头。 2.1.1结构接头 结构接头是指地下连续墙与梁板等构件相接的接头, 此类接头质量的决定了地下结构的整体性。只有接头质量得到保证, 结构才能整体工作承受上部荷载。 2.1.2施工接头 施工接头是指地下连续墙槽段之间的的接头。此类接头的质量决定了地下连续墙抵抗侧压力的能力和抗渗能力。 2.2中间支承柱的施工 中间支撑柱作为重要的竖向传力构件, 在施工期间与地下连续墙一起工作承担地下和地上各层结构的自重和施工荷载。中间支撑柱是逆作法实现地下地上同时施

9、工从而缩短工期的核心结构, 它的施工质量直接关系到逆作法的施工安全和效果。 2.3逆作法节点构造及施工 逆作法施工是自上而下进行的, 施工环境往往十_大,城市人口急剧膨胀,许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞等城市病,制约城市经济与社会的进一步发展,成为现代城市可持续发展的障碍.在这样的背景下,地下空间工程的建设显得尤为重要. 3.1 在地下空间结构施工中引入BIM技术 BIM的英文全称是Building Information Modeling, 国内较为一致的中文翻译为：建筑信息模型 < 通过参数模型整合各种项目的相关信息, 在项目策划、运行和维护的全生命周

10、期过程中进行共享和传递, 使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对, 为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础, 在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。 在地下结构工程中引入BIM技术, 使得地下结构的设计人员、建设人员、监测人员能够做到协同配合, 共享建设周期中的各种工程参数。通过BIM模拟地下结构施工, 对整个施工周期中可能遇到的问题有所了解, 对可能发生的安全事故如边坡坍塌、不均匀沉降等提早采取应对措施, 运用信息化技术提高工程的安全性。 3.2 编制地区性地下结构施工规范与指导 地下结构工程施工与该地的工程地质和水文地质条件密切相关, 是一个十_大跨径桥梁监测中应用到的光纤光栅应变片也可以引入基坑检测, 提高安全性。 3.4 注意减小地下施工恶劣条件的不利影响 地下结构工程施工条件往往十_大大提升混凝土的性能, 针对地下结构工程施工遇到的地质状况较差的情况, 可以研制土壤改性剂在局部范围内提