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1、上海市逆作法施工技术现状,一、前言,上海正以举世瞩目的惊人的速度发展成为国际大都市。其城市的建设与改造步伐日益加快，一大批城市标志性建筑拔地而起，同时也带来了一项项新的施工技术课题，尤其是在软土地基上实施深基础施工的过程中如何有效确保周边环境和相邻构筑物的安全具有非常现实的意义。,二、上海地区的地质及基坑围护概况,上海地区的土质属于长江三角洲冲积层，基本上是饱和的软粘土层，部分夹砂薄层，水位在地表下1m以内，浅层土承载力一般约在100KN/m2以内，根据上海地基的土质情况，粘土层相对较厚，基础施工时必须要解决好人工地基、降水和挡土三个问题。上海市典型的地质土层情况及其在不同深度基坑的常用支护方
2、式如下图所示。,土层,土层名,平均深度,常用支护形式,不同基坑深度的支护及其变形和受力的典型情况：,*广场的砼支撑加灌注桩围护,*广场的钢支撑加灌注桩围护,*大酒店的砼及钢混合支撑加地下连续墙围护,以上这些支护方案在当时周边环境和基坑深度的条件下取得了一定的效果，但是90年代后期至今随着地下基坑越来越深，以上这些支护系统在不同对象的项目实施过程中均出现一些塌方、桩基位移或周边构筑物开裂、沉降等工程事故。诸如发生在市中心人民广场地下街基坑施工塌方，鲁班路地铁车站基坑边坡坍塌，以及上海浦东地区良友大酒店的工程桩整体位移等均为我们展现了惊骇的一幕，在这种情况下，我们开始尝试研究逆作法施工技术。,三、
3、逆作法施工工艺,概念：自上而下的地下室结构施工方法特点：将地下室结构所具有的刚度融合在基坑开挖施工过程中，利用结构的板、梁作挡墙的水平支撑，利用临时立柱及工程桩将垂直荷载传至地基分类：全逆作法、半逆作法、顺作逆作混合法,*广场,城市规划展示馆,*大厦,全逆作施工工程,城市航站楼,*商城,*银行大厦,半逆作施工工程,*大厦,顺作逆作混合施工法工程,*路地铁站,*南路地铁站,全逆作施工工艺简图,逆作法施工工况1-4,逆作法施工工况5-8,逆作法施工工况9-12,我国在20世纪90年代将逆作法正式用于多层地下室上海在1990年首次在陕西路地铁采用逆作法施工工艺获得成功1995年在*大厦首创高层建筑深
4、基坑逆作法施工技术，获建设部高层建筑多层地下室逆作法施工技术依托单位此后，陆续在*广场、住业*大厦、上海城市规划展示馆、机场城市航站楼、*大厦等工程应用推广目前，我公司又相继中了两个大型工程*商城、*大厦，也均采用逆作法施工,逆作法施工技术的应用,逆作法施工与设计的配合,（一）施工设计一体化遵循的原则幻灯片 16应解决的技术问题幻灯片 17本章重点讨论的问题幻灯片 18,逆作法施工技术的重点探讨,不改变地下构筑物的使用功能 不改变地下构筑物的几何尺寸 不降低地下构筑物在使用状态下的受力情况 同时还必须是满足现有的施工工艺手段幻灯片15,土方开挖流程及外运临时立柱的界面选择及位置布置立柱与底板、
5、楼板及梁的连接节点构造支护结构与主体结构的连接构造砼浇筑及施工缝处理施工作业程序信息化施工要求及控制标准幻灯片15,工程桩、支撑柱的设计施工配合 基坑围护的设计施工配合 地下室结构施工的设计与施工配合,（二）、框架柱下支撑桩的布置,布置原则保证桩的总承载力满足原设计要求保证调整后的桩位形心位置不便布桩实例,工程桩,支撑桩,（三）、剪力墙下的桩位布置,布桩原则保证桩的总承载力满足原设计要求群桩的整体形心不能较大偏移原设计桩位形心，而且应尽量使核心筒的桩位形心位置不发生较大变化逆作法支撑桩应均匀布置，以使逆作法期间结构受力均匀、合理工程实例,桩位修改前,桩位修改后,工程桩,结构柱,剪力墙,柱下支撑
6、桩,墙下支撑桩,（四）、支撑柱的设计,1.支撑柱的截面形式2.支撑柱的承载力计算计算简图的建立验算的内容,结构,土体,立柱,支撑桩,荷载,（五）、基坑围护结构的施工与设计,1.分类两墙合一两墙不合一2.地下连续墙的类型和优缺点柔性接头刚性接头（穿孔钢板接头和钢筋搭接接头）,常用连接接头形式刚性接头铰接接头不完全刚接,3.地下连续墙与结构的连接,地下连续墙,结构梁板,预埋钢筋接驳器,预埋钢筋,梁板钢筋,预埋钢筋,地下连续墙,结构梁板,预埋钢筋,剪力连接 件,刚性接头,铰接接头,地墙钢筋,预埋连接钢筋法预埋连接钢板法预埋剪力连接件法齿形连接接头法直螺纹钢筋连接接头法,常用结构与地墙连接方法,（六）
7、、墙、柱、梁节点设计,1.主要解决问题主要解决钢筋如何穿过中间支撑柱或与中间支撑柱连接，保证在复合柱完成后，节点质量和内力分布与设计计算简图一致。2.节点构造该节点构造主要取决于中间支撑柱的结构形式。,（1）钻孔钢筋连接法 在梁钢筋通过中间支撑桩处，在柱上钻孔，将钢筋穿过。优点：节点简单、柱梁接头砼浇筑质量好。缺点：在柱上钻孔削弱了截面，使承载力降低。适用：型钢柱及格构式钢柱,柱、梁连接方法,在梁、板钢筋穿过位置焊上传力钢板，再将梁钢筋焊在钢板上，从而达到传力作用。优点：节点传力明确，较易为设计接收。缺点：材料消耗多，电焊量大，容易与钢筋施工相互影响。适用：型钢柱、格构式钢柱、钢管及钢管砼柱,
8、（2）传力钢板法,（3）剪力栓法,在柱上增设栓钉、牛腿、型钢或其它剪力栓，梁钢筋绕柱穿过。优点：节点处理容易，施工方便。缺点：柱梁整体性稍差，当配筋较多时，节点质量较难保证。适用：钢管及钢管砼柱、型钢及钢格构柱。,（4）综合施工法,逆作法的施工方法,（一）、支撑桩施工精度要求垂直度L/300L/600，水平定位10mm，标高10mm限制条件钻孔灌注桩的施工机械和施工工艺现有解决办法机械调垂和气囊法自动调垂,逆作法施工技术的重点探讨,调垂原理两点决定一直线调垂方式的比较机械调垂气囊自动调垂,机械调垂,气囊调垂,定位,自动调垂系统工作流程,（二）、降水与挖土,1.降水提高土性指标提高人员与机具在地
9、下施工的安全与效率地下室楼板支模的需要2.挖土机械布置与组织机械选择：选择原则：机械组织：,3.地下各层的挖土方法,（三）、后浇柱、墙的施工方法,柱通过在上层楼板、梁中预留的砼浇捣孔浇捣柱砼墙与柱同电梯井筒处的置换,（四）、地下施工的照明、通风,*商城*大厦*银行大厦*路地铁车站*花苑,四、逆作法的施工实例,一、*商城工程,*商城工程是目前上海市单体建筑面积最大的一只综合楼工程,主体结构为一幢10层裙楼和60层（框-剪结构）主楼组成，该工程总建筑面积310000 m2，设有88000 m2四层地下室，裙房基坑的挖深平均在17.5米，主楼挖深达到24米。本工程基坑四周环路，距离南侧外墙2.5米，
10、为深10米、地下两层地铁2号线中山公园站大厅。离西侧外墙40米处为轻轨高架车站。北侧汇川路和东侧汇川路属原有道路也有大量管线。距北侧地下外墙40米处有一栋六层居民住宅。距东侧地下外墙30米远处为国美商场（十二层框架结构），周围环境相当复杂，环境保护的要求相当高。,周边概况图,施工概况图,桩基完成概况图,首层开挖图,吊模施工图,盘边留土施工图,吊模施工图,吊模施工图,双梁示意图,钢筋节点处理图,柱模施工示意图,钢筋节点处理图,首层盘边留土示意图,钢筋接头处理图,首层板示意图,留洞处竖向施工示意图,留洞处竖向施工示意图,砼施工示意图,施工示意图,、*大厦,基地面积约5151m，地下为五层深地下室，
11、基坑开挖深度为标高-22.7m，最深基坑标高达-26.45 m。上部三层裙房，塔楼三十九层，建筑高度174.75m，建筑面积约72000 m，围护结构为地下连续墙，墙厚1000mm，深度35m，基坑南侧为南京西路，该侧运营中2号线地铁隧道，隧道内径6m隧道顶标高约-13.50m，离基坑内边线距离约15m。北侧为三层仓库，距基坑内边线约7.5m，新昌路侧围墙距地墙为15m，东侧为万象商厦，距本工程地下室内边线约8.5m。,首层板示意图一,首层板示意图二,挖土施工示意图,预留洞示意图,圆柱定型模施工示意图,地下结构示意图,劲性柱施工示意图,楼板施工示意图,钢筋节点处理示意图,大柱头模板示意图,小柱
12、头模板示意图,板与墙钢筋连接示意图,四、逆作法的施工方法与工艺,*银行大厦工程,（一）工程背景与周边环境*大厦位于黄浦区183#地块，占地面积7856.8平方米，东临*北路、北靠*路、西侧邻近*建筑设计院。大厦主楼裙房部分十层，高度为44.05米，主楼部分十九层，高度为82.5米，地下三层，埋深14.00米。地上部分总建筑面积55783平方米，地下部分总建筑面积18889平方米。,*大厦周边环境复杂，地下管线较多，其周边有八幢保护建筑，保护等级均较高且距离基坑很近。西南侧为交通银行大楼，西侧为华东设计院大楼，南侧为三井洋行大楼；离基坑稍远的有：基坑北侧的中南大楼、联合大楼，基坑东侧的海关大楼、
13、新汇丰大楼及基坑西南侧的新城大楼。根据保护建筑的要求，沉降量要求控制在一定范围内。受周边环境制约，同时为节约工期，大楼地下部分采用全逆作法施工，柱为钢管砼柱，底板浇筑前为一柱一桩。围护采用地下连续墙（兼作地下室外墙即二墙合一）。,首层土施工示意图一,首层土施工示意图一,首层土施工示意图二,钢筋接头处理示意图,首层板砼施工示意图,地下结构示意图,模板支设示意图,挖土分块施工示意图,、*路地铁车站,*路车站主体结构采用全逆作法施工，车站位于*路地下，横穿*路，呈东西走向。本车站是十字换乘车站，车站外包总长214.8m，标准段宽度为19.20m，总建筑面积9361.4m2。标准段地下二层，车站结构高
14、度为12.07m，站台底板埋深为14.57m，基坑开挖深度14.87m，顶板覆土厚度约为2.5m；换乘段地下三层，换乘段结构高度为18.74m，底板埋深21.34m，基坑开挖深度21.64m；车站周边环境复杂，施工条件苛刻，它周围集中了上海医科大学附属肿瘤医院、上海市医药大学等医疗、教学单位和中科院多个研究所。其中在*路零陵路交叉路口，四周有二幢高层和肿瘤医院一层浅埋基础的放射治疗室。在东端基坑贴近正在施工的有机所大楼基坑，车站西风井与环保局大楼非常贴近。,首层挖土施工示意图,地下一层概况图,地下挖土示意图,取土口示意图,、*花苑,*花苑工程位于上海*路99弄，本工程为八幢三十三层高层住宅楼及
15、二层地下车库组成，占地面积约50000m2，建筑面积约250000m2。主楼实际开挖深度为5.8m,车库开挖深度为7.85m。根据合同要求先施工主楼后施工地下车库，形成基坑开挖先浅后深。地下车库施工施工时主楼已基本封顶。,盘式挖土施工示意图,地下施工示意图,首层板带撑示意图,高层结构施工示意图,五、逆作法施工前景展望,目前，逆作法已列入2001年颁布的国家标准建筑地基基础设计规范，冶金工业部 的行业标准建筑基坑工程技术规范YB9258-97，上海广州等地也陆续公布了逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YJGF07-98）仍有许多方面需要研究和突破,加快设计施工一体化进程研究开发地下挖运土设备进一步研究结构受力机理与沉降分析逆作法施工中的墙、柱、梁、板节点优化临时支撑柱垂直度、水平定位及标高的控制加强监测力度，积累逆作法施工经验，并从理论上不断加以提高开展巨型桩的研究，提高桩的承载力,谢 谢,
