上海软土地基逆作法施工技术介绍

上海软土地基逆作法施工技术介绍

二OO八年十一月1、绪论2、逆作法设计3、逆作法施工技术4、逆作法工程实例5、逆作法发展趋势展望目录第一章绪论

我国的高层建筑越来越多，地下室也越来越深，已达到地下6层。我市的500KVA世博输变电站地下室挖深达30.4米，为目前国内最深的基坑。且地铁建设的增多，车站的挖深也越来越深，动辄超过20米，基坑工程的施工风险随之增加。目前深基坑支护方法很多，而且在不断发展之中，每一种基坑支护都有各自的适用条件和一定的局限性。所以支护方案的选择应慎之又慎，否则一旦出现深基坑支护倒塌事故，不仅给工程造成重大经济损失，还对周围环境造成不良影响。逆作法是一项近年发展起来新兴的基坑支护技术，在国内外已广泛应用，收到较好的效果。如：1）上海市的明天广场；2）日本读卖新闻社大楼；3）美国芝加哥水塔广场大厦。

1.1前言：第一章绪论

逆作法(逆筑法)在西方一些国家称之为up-downmethod意思是指从上往下施工的方法，在日本称之为逆打工法(SlabSubstituteShore简称sss法，意思是指用楼板代替支撑的方法)。这种工法最早在意大利米兰得以首次使用，当时是在马路下施工地下连续墙，另一半马路仍旧通车，一边地下连续墙做好了之后，再做另一边墙。连续墙施工完毕之后，利用半夜时间，打开一小段马路，进行挖土运土，接着在地下墙上架设析架，上铺临时路面。在析架下浇筑顶板，然后设置支撑，继续挖土，直至浇好底板。这种米兰做法为逆作法施工的先驱。其后随着地下连续墙在欧洲、美国及日本的传播和发展逆作法施工也逐渐在这些国家发展起来。逆作法是施工高层和超高层浇筑多层地下室和其它多层地下结构的有效方法。1.2逆作法发展历史及现状：第一章绪论目前如美、日、德、法等国家，在多层地下室和多层地下结构施工中已广泛应用，收到较好的效果。世界最高的钢筋混凝土结构，75层高203二的美国芝加哥水塔广场大厦的4层地下室，即用18m深的地下连续墙和144根大直径钻孔灌注桩做中间支撑柱，以逆作法进行施工的。法国巴黎拉弗埃特百货大楼的6层地下室、日本读卖新闻社大楼6层地下室等都是用逆筑法施工的152。高层建筑地下室逆作法在欧美等发达国家用得不多，而在日本用得比较多。据了解日本的高层建筑地下室的基坑围护，有近四分之一的施工方法用的是逆作法。我国对逆作法研究和施工运用较迟，虽然在八十年代上海市基础公司曾搞过一个试验性工程，但由于在信息化施工等方面的技术条件不具备，所以没有在更大的工程上推广。九十年代初，上海地铁一号线工程在淮海路上同时有三个地铁车站开工。1.2逆作法发展历史及现状：第一章绪论

当时施工进度要求很急，市里明确规定:作为繁华商业区的淮海路交通中断不能超过十个月。为此，在16m多深的地铁车站多层地下室施工中，采用了一明二暗的半逆作法施工方法，即车站顶板先施工，再进行下部各层板和基础底板的施工，这一方法大大缩短了淮海路交通中断的时间，也为逆作法施工工程的进一步开展积累了经验171。到九十年代中期，上海高层建筑地下室用逆作法施工的工程己逐渐多起来，如上海横积大厦、明天广场、京沙住业大厦、森茂大厦、海洋大厦等均为逆作法施工。由于这个施工方法能缩短工期，有减少挡墙变位对周边环境影响小等优点，在上海地区掀起了一股逆作法热。另外，由于媒介的传播，此法的优点也被其它省市接受，在北京、天津、厦门、南京、杭州、广州和昆明等地也均有工程运用了逆作法施工。地下工程逆作法作为一种新的方法，将会得到工程界越来越多的重视和广泛应用。1.2逆作法发展历史及现状：第一章绪论

先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以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逆作法原理：第一章绪论1.3逆作法原理：工程桩临时柱B1板B0板地下连续墙底板永久柱F1F2第一章绪论1）全逆作法：利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。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。3）部分逆作法：用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡，抵消侧向压力所产生的一部分位移。1.4逆作法分类：第一章绪论1.4逆作法分类：明天广场城市规划展示馆恒积大厦全逆作施工工程城市航站楼第一章绪论1.4逆作法分类：兴业银行大厦半逆作施工工程**商城廖创兴大厦兴业银行大厦第一章绪论1.4逆作法分类：顺作逆作混合施工法工程河南路地铁站陕西南路地铁站第一章绪论优点：1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3。2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。5）一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。6）逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。缺点：1）支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。2）挖土作业空间狭小，不利于规模机械化施工、土方施工困难3）结构接头处理多4）对围护结构施工精度要求高1.5逆作法优缺点：第二章逆作法设计由于逆作法可以使地下主体结构设计更加趋于合理，因此，采用地下主体结构逆作法施工的结构要求设计和施工紧密结合，这样才能保证结构设计的合理，也是逆作法工程成败的关键。2.1设计与施工紧密结合的原则：总体设计主要包括两个方面：1）逆作法流程设计：即逆作法施工的时间顺序和空间顺序；2）逆作法的结构整体分析：根据逆作法的施工流程，分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理，进行总体概念设计。2.2逆作法的总体设计：第二章逆作法设计由于逆作法可以使地下主体结构设计更加趋于合理，因此，采用地下主体结构逆作法施工的结构要求设计和施工紧密结合，这样才能保证结构设计的合理，也是逆作法工程成败的关键。2.1设计与施工紧密结合的原则：总体设计主要包括两个方面：1）逆作法流程设计：即逆作法施工的时间顺序和空间顺序；2）逆作法的结构整体分析：根据逆作法的施工流程，分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理，进行总体概念设计。2.2逆作法的总体设计：第二章逆作法设计由于逆作法可以使地下主体结构设计更加趋于合理，因此，采用地下主体结构逆作法施工的结构要求设计和施工紧密结合，这样才能保证结构设计的合理，也是逆作法工程成败的关键。2.1设计与施工紧密结合的原则：总体设计主要包括两个方面：1）逆作法流程设计：即逆作法施工的时间顺序和空间顺序；流程设计时应考虑以下几方面：工程的具体条件和要求、主体结构形式、施工的可操作性。2）逆作法的结构整体分析：根据逆作法的施工流程，分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理，进行总体概念设计。逆作法是一个分步的施工过程，结构的主要受力构件兼有临时结构和永久结构的双重功能，其结构形式、刚度、支承条件和荷载情况随开挖过程不断变化，2.2逆作法的总体设计：第二章逆作法设计1）出土口、进料口；2）

“一柱一桩”的定位；3）模板体系；2.3逆做法设计时应考虑以下施工问题：当采用地下连续墙与主体地下结构外墙相结合时，其设计方法因地下连续墙布置方式（即与主题结构的结合方式）不同而有差别。地下连续墙作为主体结构的布置方式主要有四种：单一墙、分离墙、重合墙和复合墙。把地下连续墙既作为围护结构又作为主体结构来设计时，即两墙合一的设计，应验算三种应力状态：（1）在施工阶段由作用在地下连续墙上的土压力、水压力产生的应力；（2）主体结构竣工后，作用在墙体上的土压力以及作用在主体结构上垂直、水平荷载产生的的应力；（3）主体结构建成若干年后，水土压力已从施工阶段恢复到稳定的状态。2.4地下连续墙作为主体结构的布置方式：第二章逆作法设计利用地下结构的梁板等内部水平构件兼作基坑支撑、围檩时，结构水平构件除应满足地下结构使用期设计要求外，尚应进行各种施工工况条件的内力、变形等计算。结构体系可采用：1）梁板体系2）无梁楼盖结构接头设计：1）刚性接头2）铰接接头3）不完全刚接2.5水平构件结合的设计：2.6竖向构件结合的设计竖向构件的结合即地下结构的竖向承重构件（立柱及柱下桩）作为逆作法施工过程中结构水平构件的竖向支承构件。在逆作法施工期间，与地下连续墙一起承受地下自重和地上施工荷载；其承受的最大荷载，是地下结构已修筑完成加上地面施工荷载总和。逆作法中结构水平构件的竖向支承立柱和立柱桩可采用临时立柱与主体结构工程桩相结合的立柱桩（一柱多桩）或与主体地下结构柱及工程桩相结合的立柱和立柱桩（一柱一桩）。当采用临时立柱时，可在地下室结构施工完成后，拆除临时立柱，完成主体结构柱的托换。由由国际广场基坑支撑平面布置图第二章逆作法设计第三俘章逆作愁法施因工1）循完成顿地下掉连续厌墙、古支承套立柱破、立苗柱桩圈、工斩程桩咳以及舱地基塔加固页施工茶；2）网基坑梅降水3）芳开挖削地面园至第法一层将土方坊至地和下一乳层标苗高，聚采用途盆式添开挖油保留眉墙边获土体协；4）粥支模侨浇筑戚地下羞室顶劫板结痛构；5）射待顶项班的上结构筒达到浴设计食强度妻后，伟挖除亿边坡邮土体棕，浇烤筑地僚下一证层结爆构楼子板及勾与顶纸板之封间的称竖构四件，帝同时墓交错坟进行坊顶板爸以上丝式结构犬楼层绵的施夹工。6）权暗挖真地下输二层食土方老，浇葬筑地而下二倒层结擦构中醉板及蚂与地极下一踪蝶层之腥间的促竖向穴构件逝，同司时交丽错进禾行地延上结杀构楼召层的葡施工秀；7）彻继续币开挖妥土方阴，直蕉至挖婚到坑愚底，追并浇指筑基询础底撞板及昏其竖焰向构娱件，股在基兔础底堂板完稻成之前前，艰上部裹结构绢只能茫施工闪至设匹计预辩先规肚定的迈楼层循；8）矛待基娱础地顶板达合到设辽计强筹度后汤，继接续施缘瑞工上趴部结春构，黎并进遵行地馅下室难内部棉其他票构件根和隔颈墙等织结构魂工程愚施工帖。9）骡地面北以上肌及地上面以关下水塔电安腿装工丢程同棉时进键行。3.皮1逆做崭法施赶工流帽程：第三链章逆作怖法施件工3.菌2逆作桨法分键项施丈工技蓄术：1)立柱决桩的劳施工踪蝶技术(钢格康构立挺柱、删钢管香立柱)A)施工翁精度看要求垂直疮度L/签30猴0～L/谨60挎0水平景定位±1焦0m喂m标高±1味0m掘mB)控制苦方法机械康调垂污法气蘘可调垂树法机械狐调垂待法第三解章逆作锐法施寻工气囊青调垂娘法第三即章逆作趁法施嘱工钢格贫构立打柱、抛钢管歼立柱第三前章逆作农法施醋工第三恨章逆作响法施录工3.混2逆作币法分绩项施夫工技抖术：2）差穗异沉侮降的声控制挺技术控制美标准抗：10密-2冻0m爬m控制损方法基：设惜定工晶况计山算+施工扮动态痰控制第三塞章逆作片法施浆工3.拘2逆作滋法分会项施区工技泄术：3）取及土、连挖土阿施工赖技术A)取土宗口平帐面布科置取土泄口平窑面布控置应尸分布木均匀刊，充中分考桨虑施撤工行甜车路叮线，悄平均虽每10麦00平米绩布置送一个斧取土值口。取土面口大庸小应浙充分捐考虑盒施工受机械拢及材筒料运盟输需萄要，愚一般夜不小歼于8×想8米空午间大当小。B)取土讯设备洞：目前抗国内耗挖土沙一般间在基占坑内尿设置粘小型脚挖机鼻设备北，地猜面设杂置大巴型取蚂土设分备以饿解决慕挖土率施工摄作业张。目溪前地甲面取车土设塔备分僚为以向下几竞种类畅型:取土砍架、剧长臂灶挖机泛、伸堡缩臂附挖机菌。第三扒章逆作掘法施宰工大型多取土返架第三详章逆作裤法施柜工第三拳章逆作驶法施凤工第三榨章逆作怨法施怕工4）柱乒、梁厘、板摆、墙谎的节泳点施咸工A）主驳要解暂决问恳题主要势解决青钢筋蠢穿过机中间临支撑票柱或唇与中宣间支绍撑柱讨连接孝，保寨证在传复合压柱完毛成后掠，节近点质垫量和贡内力错分布龟与设柳计计戒算简央图一缘瑞致。B）节童点构辨造该节个点构勿造主你要取紫决于悬中间捉支撑路柱的屡结构毒形式横。有双羞梁、妨宽扁骄梁等妈。第三息章逆作延法施灭工3.沈2逆作杠法分袭项施质工技蓄术：钻孔乳钢筋惕连接扶法第三挠章逆作精法施粗工传力滴钢板留法第三女章逆作誉法施策工剪力剃栓法第三央章逆作标法施答工综合是法第三叮章逆作呆法施搜工5）逆摆作阶稿段地希下室瘦的通赖风、融照明鼻措施A)逆作律施工浴阶段兄，利侮用地双下室纳结构殿永久阅性预调埋管河线，燃穿设龟施工窝照明脱用电沟管线淹，布总置临惕时照磨明用姓电，涨平均10训0平米声设置胶一个辰照明昏用电胆。B）通迎风、庸利用浆出土扛口设语置鼓板风机傅、有敬条件青的工园地可晋设置膛排风兄机等蜘设备呢，让斗空气侵流通孤。第三涂章逆作指法施严工3.镰2逆作剂法分掌项施抹工技轮术：第三德章逆作占法施辉工第三竖章逆作讯法施贡工第四界章逆作咬法实鞭例4.勺1上海录地区滋逆作耗法工疯程：实施语逆作蒸法施昂工的盏工程--羞-地铁为一号兴线陕把西南飘路站19惠93年承职建的阻陕西肢路南及站，蜓基坑彩面积90沫00平方纺米，烂地下售二层谷，采蜜用直动径90旗0的钢盗管打栽入桩筝，作低一柱归一桩资。地微下连篇续墙肝二墙赠合一爽，采角用逆万作法踪蝶施工学确保疫准海纠商业播街的第提前炊通车戒。第一见个完顶成房光屋建到筑逆淋作法罪施工销的工斑程--瓣-恒积蓝大厦19佣94年10月承进建的的恒积福大厦其，基线坑面晋积36此00平方孕米，句地下泽四层确，采失用直叔径90括0的钻贼孔灌假注桩抬，作葱一柱滑一桩疮。地压下连籍续墙鸟二墙府合一抄，采枝用逆爷作法夜施工坐确保智工程拾用一杯年的纺时间饲完成伯从打哨桩到显地上5层的吩施工赶，专盼业逆暗作法沸取土行架在用本工俭程首确次开忌发使权用。第四略章逆作椅法实槽例第一搁个采抖用一晨柱一刷桩的盗工程--腾-上海拉机场联城市办航站矿楼19捡98年承溉建的钥上海委机场翁城市缓航站挠楼，粮基坑算面积36系00平方含米，剥地下嗽二层详，首竿次采演用钢押管混历凝土范与直梢径90也0的钻盆孔灌吸注桩悔结合萄，作尝一柱姻一桩售。工倦程中嫁为确焰保一涉柱一圣桩垂误直度报，首刺次开爹发使错用气届囊法饶纠偏昏技术棍，从颈而提中高了添逆作乎法关脖键节良点质虾量。第四针章逆作嫁法实早例第四完章逆作兰法实喜例到目泉前为惜止，系上海着市采鄙用逆吹作法稿施工父的工懂程有朗几十龄项之挡多，谷如：归上海较特种角基础枣工程夸研究牧所办顽公楼阁、*且*商夹城、内廖创坐兴大落厦、肤明天乔广场岗、由弊由大扶厦二沸期、无世茂优滨江损花园宣、上眼海铁陪路南揭站、努万达秆商业既广场有等。且目绞前逆祸做法叼施工浙工艺斯已经旦有了丛更新洁的发轮展方朝向，袭如：使目前眉正在弓施工当的上界海联恶谊大赵厦、晨采用将逆做弯法施为工，像地下5层、碍上部23层，径计划蜘在地笔下室观底板询施工尸完成牙时，械上部烘结构堪同步症完成15层。目前材正在蓬施工主的M7常熟妻路地秒铁车胖站及敞肇嘉捎浜路文地铁牵车站势，采女用的砍盖挖市法施刻工工阵艺也俯是逆恋做法眨的一钞种发变展方砍向，余施工别期间规还路酸于民贡，施蚕工不恩扰民虫，取粗得了愉良好味的社私会效申益。第四妥章逆作归法实排例4.榆2**母商城隙施工浙案例：1、工讨程简飘介**蒸商城踢位于吊长宁淋区地舞铁2号线伙中山腿公园寸站即卸长宁那路、喊汇川挑路、殖凯旋娱路合径围处拐。主家体结酸构为龙一幢10层裙昼楼和60层主之楼组逼成。盆其中勾主楼昼高度23共8米;总建引筑面衰积31仔00猎00窝m2。裙柄楼采开用框要架结枯构,主楼宏采用语核心仰筒体老结构束，38层以纠下采揭用Φ5中50够X1陆6、Φ5查00尺X1俊2、Φ4佳00筝X1水2圆钢慌管型者劲性墙柱结文构，疫基础看形式秩均采挺用筏填式基告础。2、工摄程难斥特点1)本工朗程地站下室棍外墙依（地劲下连蛇续墙帽）离附地铁卷二号底线中墓山公访园地赖下车已站净棚距仅3米，释逆作梳施工词时必乓须采磁取万况无一芽失的妹、可畏靠的萍、切怒实可胃行的帽施工迹方案稳来确畅保地率铁的南安全乳，这念是重聪点之傲重点君。2)本工半程大脚底板悄共48警00斤0方混娘凝土通，如丑何顺暗利完龟成大酷面积秘、大造方量帆的混社凝土籍浇捣趁，对币本工昌程至积关重额要。3)地质樱条件探较复订杂,整个意基地需有二顾种不桥同地惠质条抵件，镜分古池河道迟区与腹正常吗地质蛮区。崇主楼刚开挖梨深度罗在24米，衬复杂风多变厚的地神质条峰件，普对基桂坑设巨计的趋分区呼考虑绍、承费压水牌问题煤的处高理及很挖土语施工扩的方桥法却触增加年了难惹度。第四堡章逆作症法实牺例4.预2**赵商城匠施工酬案例：5)本工贤程中哭逆作刮法立孤柱采振用了笑一柱岔一桩渔的形己式，俩其垂待直度淹控制朝是整纳个地祥下工魂程施司工的洁关键迫。6)逆作购法地裹下部患分施江工时害，一稻柱一磁桩与终地下勺墙的割不均地匀沉寒降控膝制也民是本格工程蚀实施留过程随关键荡技术得之一青。7)工程蚀临近侍建筑鼠物地矿铁地抽下管骆线及美周围怨环境悦较复谷杂，邀因此筒加强田周边固环境影的观当察，脉实施义信息每化施剃工，廊与挖滨土时匪的“龟时空涌效应霞”紧景密相农结合夫，最菜大限冠度地言减小兄基坑梨的变铜形。4)工程崭利用围裙房翠的逆说作楼达板作半为主乳楼顺戴作的块支撑惠点，尖主楼算的顺驴作支催撑利葵用永到久结皮构板弄带，盈施工赢节点暂处理径复杂泄，使辨得基返坑具兼有一耗定的盖难度废。第四勉章逆作蚊法实束例4.查2**万商城淹施工额案例：3、关先键施缓工技赶术措唤施1)一柱冬一桩眠施工6马)承压窃水设针计4趣)逆作蒜法吊沸模设未计2)水平胶垂直紫结构吊节点副设计5)逆作抵取土哀综合锡设计3)主楼导顺逆凳作转蛛换第四胳章逆作吹法实椒例4.征2**叨商城民施工址案例：第四盖章逆作乎法实蔽例本工丽程，更桩采卵用ø8常50的钻碌孔灌锤注桩仗，桩追长72森.5米，鸣工程货桩身告混凝腊土设泥计强抢度等摧级为里水下C3碰5，总闯桩数11秋32根，Φ5秤50钢管腐柱共22扇9根，查管内梳浇筑C6扇0砼，离设计湖要求呢成孔昨垂直扭度偏稠差要锤求小吧于1/桨40荐0，格耍构柱幸垂直么度偏悔差要缘瑞求小助于1/炸30剖0。3、关约键施腥工技具术措档施(一柱蜘一桩属施工)4.躲2**巷商城而施工蚁案例：11挺32根桩影全部们施工宗完成通过牵纠正舟架智乐能调座垂方浙案的坏实施液，支弃撑柱农的垂歉直度殃均满搬足1/叙40骄0的设绿计要向求。**皇商城爆竖向看逆作奖柱大坦多采绒用钢溜管混柿凝土接作为质柱体蛇，柱刺体插济入的巴钻孔糊灌注泊桩作金为承欲载体撕，采株用工味厂化境预制弯的钢锤管及潮现场楼制作悦的砼合双梁蓬；水卷平梁冬板与影地墙废采用表预埋倚双排渣筋及例底板歉接驳拼器，圆增加鬼地墙涉周边贩梁等疗方法义的有程效结膏合来遮解决跃水平姻与垂衔直方盗向力搏的传洽递，劫使结索构节哗点变钱得简误单、故实用满、有廊效。第四铃章逆作塞法实栗例3、关敞键施吵工技苍术措伞施(水平谊、垂骆直结宜构节剧点设呆计)4.翅2**元商城谁施工老案例：3、关则键施酒工技贸术措盘施(水平蓝、垂男直结堪构节迟点设香计)4.驾2**拉商城耽施工缓案例：第四尤章逆作感法实羊例立柱车双梁中间支撑柱双梁通过密采用幻玉工厂腊预制兰钢管隙及双修梁等越一系够列的呈节点草措施轻，从其而解肿决了眨逆作货法施临工中别一些那难题量，满掌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