逆作法地下結(jié)構(gòu)課件

1、7 逆作法地下結(jié)構(gòu)本章提要(1) 逆作法的概念與特點；(2) 地下連續(xù)墻的施工方法、特點及適用性，地下連續(xù)墻的主要設(shè)計內(nèi)容；(3) 中間支承柱的作用、結(jié)構(gòu)型式、施工做法及施工階段的承載力驗算；(4) 逆作法施工的各連接接頭構(gòu)造及特點；(5) 逆作法地下室結(jié)構(gòu)的澆筑方法。7.1 概述為適應(yīng)城市密集建筑物街區(qū)地下工程施工的要求，對深度較大(通常大于10 m)的多層地下室結(jié)構(gòu)，常利用剛度大的地下連續(xù)墻作為支護和承重結(jié)構(gòu)，實施逆作法施工。所謂逆作法施工，是指在地下結(jié)構(gòu)施工時，不架設(shè)臨時支撐，以結(jié)構(gòu)本身既作擋墻又作內(nèi)支撐，施工順序與順作法相反，從上往下依次開挖和構(gòu)筑結(jié)構(gòu)本體的施工方法。具體做法：就是先沿

2、建筑物地下室周圍施工地下連續(xù)墻，同時在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底；與此同時，可以向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工，如此地面上、下同時進行施工，直至工程結(jié)束。(具體過程見后)圖7.1 逆作法施工原理圖1-地下連續(xù)墻；2-中間支承柱；3-地面樓面結(jié)構(gòu)；4-地下室底板 逆作法建造過程逆作法施工工序：第一步：清理場地 清理場地，開挖表層土體到頂板設(shè)計標高，施工頂板胎膜。第二步：施工地下連續(xù)墻或圍護樁支撐樁和立柱成孔第三步：施工立柱樁基礎(chǔ)和

3、安裝立柱立柱（鋼管樁）第四步：澆筑頂板Page12逆作法施工工序立柱頂做法首層樓板澆注第五步：暗挖地下一層 頂板預(yù)留孔挖掘機入內(nèi)挖土地下一層暗挖第六步：澆筑中板樓板和地下連續(xù)墻鋼筋及止水處理第七步：暗挖地下二層Page16第八步：形成樁頭形成樁頭和止水措施第九步：澆注底板（施工完后閉合回填豎井）內(nèi)裝修和機電設(shè)備安裝噴砂、清理地連墻和邊柱逆作法優(yōu)點： 由于地上地下可平行立體施工，當建筑規(guī)模大、 上下層次多時，大約可節(jié)省工時1/41/3，節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價25%35%；地下結(jié)構(gòu)本身作為支撐，結(jié)構(gòu)剛度相當大，能有效控制周圍土體的變形和地表沉降，減小了對周邊環(huán)境的影響，提高了工程施工的安全性；由于地下

4、室外墻與基坑圍護墻兩墻合一，既省去了單獨設(shè)立的圍護墻，又可在工程用地范圍內(nèi)最大限度擴大地下室面積，增加有效使用面積； 一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺，樓蓋結(jié)構(gòu)即為支撐體系，省去架設(shè)工作平臺和大量支撐費用，而且還可以解決特殊平面形狀或局部樓蓋缺失所帶來的支撐布置上的困難，并使受力更加合理； 由于開挖和施工的交錯進行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔并傳遞至地基，減少了大開挖時卸載對持力層的影響，從而大大降低基坑內(nèi)地基的回彈量。綜上，對于軟土地區(qū)具有多層地下室的高層建筑，采用逆作法施工不僅可縮短總工期，節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價，具有明顯的經(jīng)濟效益。此外，逆作法施工還可以最大限度地擴大地下室面積、降低噪音和減

5、少揚塵，環(huán)境效益顯著等。地下部分施工是在樓板的覆蓋下進行，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械，作業(yè)不便，施工難度大；逆作法所設(shè)立柱內(nèi)的鋼骨會與原設(shè)計的梁主筋沖突碰撞，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜；為運送開挖出的土方及施工材料，需在頂板多處設(shè)置臨時施工洞，不僅須加強頂板，而且產(chǎn)生接縫，可能帶來防水問題；等等。逆作法的缺點或不足： 逆作法應(yīng)用： 在美、日、德、法等發(fā)達國家，在多層地下室和多層地下結(jié)構(gòu)施工中已廣泛應(yīng)用，收到了良好效果。例如：日本的讀賣新聞社大樓，地上9層、地下6層，采用逆作法施工，總工期只用22個月，與采用傳統(tǒng)方法施工的類似工程相比，縮短工期6個月；美國芝加哥水塔廣場大廈，75層，高203 m

6、，4層地下室，用18 m深地下連續(xù)墻和144根大直徑灌注樁作為中間支承柱，采用逆作法施工，當該工程地下室結(jié)構(gòu)全部完成時，主樓上部結(jié)構(gòu)已施工至32層。日本東京八重洲地下街(世界上最大的的地下街，共三層，建筑面積達7萬m2)；莫斯科切爾坦沃住宅小區(qū)地下商業(yè)街(最深的地下街，深達70-100m); 芬蘭Varissu市地下娛樂中心(最大的地下娛樂中心，戰(zhàn)時可掩蔽1.1萬人)；挪威奧斯陸市A區(qū)地下體育中心(最大的地下體育中心，戰(zhàn)時可掩蔽7500人)；德國慕尼黑卡爾斯廣場綜合體(最高的地下綜合體，共分6層，一層為人行道和商業(yè)區(qū)，二層為倉庫和地鐵站廳，三四層為停車場，五六層為地鐵站臺和鐵道)。上海恒積大廈

7、工程，以逆作法施工地下4層、地上22層，90m，基坑深1417 m，施工僅用了5個月，整個工期明顯加快，并減少支撐費用約400萬元，周邊管線沉降僅15 mm，四周道路及民房位移均在5 mm以內(nèi)，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。 上海地鐵陜西南路站、常熟路站、黃陂站、三山街站；北京地鐵天安門東站、大北窯站；以及廣州、天津、深圳等城市的地鐵都采用了逆作法施工。20世紀90年代，各地陸續(xù)公布了逆作法施工工法，如上海市高層建筑多層地下室逆作法施工工法(YJGF02-96)和廣州市地下室逆作法施工工法(YJGF07-98)。在2001年，逆作法列入建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2001)。由此可

8、說明逆作法施工已日趨成熟，發(fā)展和應(yīng)用前景樂觀。國內(nèi)逆作法施工工程實例(部分)節(jié)自徐至鈞等，逆作法設(shè)計與施工，機械工業(yè)出版社，20027.2 地下連續(xù)墻自1950年意大利開始在水庫大壩中修建地下連續(xù)墻以來，這一技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展。世界各國都是首先從水利水電基礎(chǔ)工程中開始應(yīng)用，然后推廣到建筑、市政、交通、礦山、鐵道和環(huán)保等部門。最初地下連續(xù)墻厚度一般不超過0.6 m，深度不過20 m。到20世紀80年代，隨著技術(shù)設(shè)備的改進和提高，該技術(shù)得到迅速發(fā)展。墻厚超出1.2 m，深度超出100 m的地下連續(xù)墻不斷涌現(xiàn)。到了20世紀90年代，已出現(xiàn)了超厚(3.2 m)和超深(170 m)的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)

9、。7.2.1 地下連續(xù)墻的施工方法(概念) 在地面上用一種特殊的挖槽設(shè)備，沿著深開挖工程的周邊(例如地下結(jié)構(gòu)的邊墻)，依靠泥漿(又稱穩(wěn)定液)護壁的支持，開挖一定槽段長度的溝槽；再將鋼筋籠放入溝槽內(nèi)。采用導(dǎo)管在充滿穩(wěn)定液的溝槽中進行混凝土澆筑，并把穩(wěn)定液置換出來。相互鄰接的槽段，由特別接頭(施工接頭)進行連接，這樣所形成的一道連續(xù)鋼筋混凝土地下墻，簡稱之地下連續(xù)墻。施工工藝過程：圖7.2 地下連續(xù)墻施工工藝過程 地下連續(xù)墻優(yōu)點： 可減少工程施工時對環(huán)境的影響。施工時振動少，噪聲低；能夠緊鄰相近的建筑及地下管線施工，對沉降及變位較易控制；地下連續(xù)墻的墻體剛度大、整體性好，因而結(jié)構(gòu)和地基變形都較小，

10、既可用于超深圍護結(jié)構(gòu)，也可用于主體結(jié)構(gòu)；地下連續(xù)墻為整體連續(xù)結(jié)構(gòu)，加上現(xiàn)澆墻壁厚度一般不小于60 cm，鋼筋保護層又較大，故耐久性好，抗?jié)B性能亦較好；可實行逆作法施工，有利于施工安全，并加快施工進度，降低造價；除巖溶和承壓水頭較高的砂礫層外，各種地質(zhì)情況都適用。地下連續(xù)墻缺點： 棄土及廢泥漿的處理問題。除增加工程費用外，如處理不當，還會造成新的環(huán)境污染；槽壁坍塌問題。槽壁坍塌輕則引起墻體混凝土超方和結(jié)構(gòu)尺寸超出允許的界限，重則引起相鄰地面沉降、坍塌，危害鄰近建筑和地下管線的安全；現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的墻面通常較粗糙，如果對墻面要求較高，雖可使用噴漿或噴砂等方法進行表面處理或另作襯壁來改善，但也增加工

11、作量；如單純用作施工期間的臨時擋土結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟，因此一般用在兼做主體結(jié)構(gòu)的場合較多。 地下連續(xù)墻適用條件： 基坑深度大于10 m；軟土地基或砂土地基；在密集的建筑群中施工基坑，對周圍地面和建筑物的沉降有嚴格限制時；圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，用作主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對抗?jié)B有較嚴格要求時；采用逆作法施工，內(nèi)襯與護壁形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的工程。7.2.2 地下連續(xù)墻設(shè)計內(nèi)容槽壁穩(wěn)定及槽幅設(shè)計；槽段劃分；導(dǎo)墻設(shè)計；連續(xù)墻內(nèi)力計算及配筋設(shè)計；連續(xù)墻接頭設(shè)計等。7.2.2.1 槽幅設(shè)計 槽幅是指地下連續(xù)墻一次開挖成槽的槽壁長度。槽幅設(shè)計的內(nèi)容包括槽壁長度的確定及槽段劃分。槽壁長度最好與施工所選用的成槽設(shè)備的尺寸(抓

12、斗張開尺寸、鉆孔設(shè)備的寬度等)成模數(shù)關(guān)系，最小不得小于一次抓挖(鉆挖)的寬度，而最大尺寸則應(yīng)根據(jù)槽壁穩(wěn)定性確定。目前常用的槽幅為36 m。地層穩(wěn)定性越好，槽幅可設(shè)計得越長，但考慮到施工工效及槽壁穩(wěn)定的時效，一般不超過8 m。(1)槽壁穩(wěn)定性驗算經(jīng)驗公式 梅耶霍夫(G. G. Meyerhof)根據(jù)現(xiàn)場試驗提出以下公式。開挖槽段的臨界深度Hcr按下式求得： 式中 cu黏土的不排水抗剪強度(kPa)； K0靜止土壓力系數(shù)； ,1黏土和泥漿的有效重度(kN/m3)； N條形深基礎(chǔ)的承載力系數(shù)； B ，L槽壁的平面寬度和長度(m) 。黏性土的經(jīng)驗公式式中 p0m、p1m分別為開挖的外側(cè)(土壓力)和內(nèi)側(cè)

13、(泥漿壓力)槽底水平壓力強度(kPa)。 槽壁的坍塌安全系數(shù)Fs按下式計算：式中， z所考慮點的深度(m)； Es土的壓縮模量(kN/m2)； 土的泊松比。對于軟黏土，取=0.5。 開挖槽壁的橫向變形按下式計算：非黏性土的經(jīng)驗公式對于無黏性的砂土(c=0)，安全系數(shù)為：式中， 砂土的重度(kN/m3)； 1泥漿的重度(kN/m3)； d砂土的內(nèi)摩擦角?？梢?，砂土沒有臨時深度，F(xiàn)s與槽壁深度無關(guān)。(2)槽段劃分 槽段劃分應(yīng)結(jié)合成槽施工順序、連續(xù)墻接頭形式、主體結(jié)構(gòu)布置及設(shè)縫要求等確定。由于槽段劃分確定了連續(xù)墻接頭位置，因此該位置應(yīng)避開預(yù)留鋼筋或接駁器位置，并應(yīng)盡量與結(jié)構(gòu)縫位置吻合。另外還應(yīng)考慮地

14、下連續(xù)墻分期施工的接頭預(yù)留位置的影響等。在采用公母槽段(凹槽與凸榫的槽段)前后連續(xù)相接的連續(xù)墻施工中，往往第一副槽段的確定較為重要。 槽段施工7.2.2.2 導(dǎo)墻 導(dǎo)墻是指地下連續(xù)墻開槽施工前，沿連續(xù)墻軸線方向全長周邊設(shè)置的導(dǎo)向槽，起定位、導(dǎo)向、容蓄泥漿及安裝與承載挖槽機等作用。導(dǎo)墻一般采用“”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土，厚度一般為200300 mm，混凝土等級通常采用C20。導(dǎo)墻深度以墻腳進入原狀土不小于300 mm為宜，墻頂面需高出地面100200 mm，防止周圍的散水流入槽段內(nèi)。凈寬度要求比地下連續(xù)墻的設(shè)計寬度大3050 mm。 圖7.3 導(dǎo)墻示意圖 7.2.2.3 地下連續(xù)墻深度及厚度 (1)連

15、續(xù)墻深度地下連續(xù)墻深度由入土深度決定。連續(xù)墻入土深度(基坑底以下深度)與基坑開挖深度的比值稱為入土比。地下連續(xù)墻的入土深度需根據(jù)基坑圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算方法確定。一般預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗假定一個入土比進行反復(fù)試算，直至滿足基坑穩(wěn)定性要求為止。根據(jù)工程經(jīng)驗，連續(xù)墻入土比依地質(zhì)條件不同一般取0.71.0。(2)連續(xù)墻厚度連續(xù)墻厚度應(yīng)根據(jù)不同階段的受力大小、變形及裂縫控制要求等確定。連續(xù)墻的厚度根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有施工設(shè)備條件，有以下幾種常用尺寸：600、800、1000、1200 mm等。連續(xù)墻厚度可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算前根據(jù)工程經(jīng)驗預(yù)先設(shè)定(一般為基坑開挖深度的3%5%)，然后由結(jié)構(gòu)計算與復(fù)核結(jié)果決定。7.2.3

16、地下連續(xù)墻的內(nèi)力計算方法7.2.3.1 單一墻的內(nèi)力計算單一墻就是把地下墻用作地下結(jié)構(gòu)物垂直邊墻的一種結(jié)構(gòu)形式，即地下墻內(nèi)側(cè)不再另做受力結(jié)構(gòu)層，其優(yōu)點是壁體構(gòu)造簡單，內(nèi)外層鋼筋得到充分利用，但在主體結(jié)構(gòu)頂、底板與墻體結(jié)合處的節(jié)點構(gòu)造比較復(fù)雜。此種形式一般用于墻體入土深度不大，且主體結(jié)構(gòu)屬于淺埋的地下結(jié)構(gòu)。圖7.4 作用在單一墻上的荷載和彎矩(a)施工期間(b)剛竣工時(c)竣工長時間后7.2.3.2 分離墻的內(nèi)力計算分離墻意味著主體結(jié)構(gòu)沒有與地下墻結(jié)合為一體，而只是作為地下墻的支點，起著水平支撐作用。這種形式的結(jié)合簡單，各自受力明確。地下墻在施工和使用期間起擋土和防滲作用，而主體結(jié)構(gòu)的外墻或柱

17、子只承受垂直荷載。當起支撐作用的主體結(jié)構(gòu)的樓蓋間距較大時，地下墻的強度可能不足，此時可在水平樓蓋之間增設(shè)中間支點，以補充地下墻的強度。計算時，中間支點視為彈性支座。圖7.5 作用在分離墻上的荷載和彎矩 (a)施工期間(b)剛竣工時(c)竣工長時間后7.2.3.3 重合墻的內(nèi)力計算重合墻是把主體結(jié)構(gòu)的垂直邊墻重合在地下墻的內(nèi)側(cè)，在兩者之間填充隔絕材料，使之不傳遞剪力的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式可以隨著地下結(jié)構(gòu)物深度的增大而增大內(nèi)墻的厚度，即使是在地下墻的厚度受到限制時，也能承受較大的應(yīng)力。但由于地下連續(xù)墻表面凹凸不平，使襯墊材料厚薄不等，應(yīng)力傳遞不均勻，且施工不便。 式中 M0、N0重合墻的總彎矩(

18、kNm)及總軸向力(kN)； I1、I2地下墻、主體結(jié)構(gòu)邊墻的截面慣矩(m4)； A1、A2地下墻、主體結(jié)構(gòu)邊墻的截面積(m2)。 對于結(jié)合之后產(chǎn)生的應(yīng)力，一般是先求得重合墻的總彎矩和總剪力，并計算地下墻與地下主體結(jié)構(gòu)邊墻的截面面積及其截面慣矩，然后按剛度比例分配截面內(nèi)力，即：圖7.6 作用在重合墻上的荷載和彎矩 (a)施工期間(b)剛竣工時(c)竣工長時間后復(fù)合墻是把地下墻與主體結(jié)構(gòu)的垂直邊墻做成一個整體，即把地下墻的內(nèi)側(cè)鑿毛并用剪力塊將地下墻與主體結(jié)構(gòu)物連接起來，結(jié)合部位能夠承受剪力。這種結(jié)構(gòu)的墻體剛度大，防滲性能好，且框架節(jié)點處(內(nèi)墻與頂?shù)装寤蚩蚣芰?構(gòu)造簡單。7.2.3.4 復(fù)合墻的內(nèi)

19、力計算圖7.7 作用在復(fù)合墻上的荷載和彎矩 (a)施工期間(b)剛竣工時(c)竣工長時間后剛竣工時，復(fù)合墻的內(nèi)力計算方法與單一墻完全相同，只是應(yīng)按整個斷面計算，并應(yīng)與復(fù)合前的應(yīng)力疊加，如圖7.8所示。 圖7.8 復(fù)合墻上的應(yīng)力 7.3 中間支承柱 中間支承柱是逆作法施工中，在底板未封底受力之前，與地下連續(xù)墻共同承受地下結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的承重構(gòu)件。而且中間支承柱連樁也是工程正式使用的樁和柱，因此中間支承柱、樁是逆作法設(shè)計和施工的關(guān)鍵。除非上部建筑層數(shù)較少，柱荷載較小，立柱可以一次建成外，一般逆作法都采用疊合柱的方法，即在永久柱子的核心位置先作臨時立柱，待地下室底板混凝土澆筑完成后，逐

20、層在臨時立柱的外圍澆筑外包混凝土，與核心處的臨時立柱疊合，形成地下室的永久性柱子。臨時立柱是逆作法的關(guān)鍵構(gòu)件。 7.3.1 中間支承柱結(jié)構(gòu)型式選擇目前常用的中間支承柱結(jié)構(gòu)型式有：直接利用地下室的結(jié)構(gòu)柱作為中間支承柱；底端插入灌注樁的工字鋼、H型鋼或鋼管柱；鋼管混凝土中間支承柱；鉆(挖)孔灌注樁作為中間支承柱。在選擇中間支承柱的結(jié)構(gòu)型式時，一方面要考慮具有較高的承載力、施工方便，另一方面又要方便與梁板的連接。為此，中間支撐柱采用底端插入灌注樁的H型鋼和鋼管混凝土較多。主要原因是因為H型鋼或鋼管與樓蓋梁等鋼筋的連接方便，而且承載力較高。再就二者的經(jīng)濟性而言，鋼管混凝土應(yīng)該是首選的中間柱。也有采用灌

21、注樁或挖孔樁作中間支承柱的。這種中間支承柱，需要在土方開挖后，進行人工修鑿，再綁扎鋼筋，然后再澆筑混凝土形成結(jié)構(gòu)柱。此法國外基本不用，而國內(nèi)有些應(yīng)用，主要原因是國內(nèi)H型鋼貨源偏緊，而且插入H型鋼施工精度要求較高。而灌注樁和挖孔樁在我國有成熟的施工經(jīng)驗，施工質(zhì)量有保證，而且費用較低。7.3.2 中間支承柱的做法1-補漿管；2-護筒；3-潛水電鉆；4-排漿管；5-混凝土導(dǎo)管；6-定位裝置；7-泥漿；8-鋼管；9-自凝泥漿；10-混凝土樁 7.3.2.1 采用鉆孔灌注樁方法(a)泥漿循環(huán)鉆孔(b)吊放鋼管、澆筑砼(c)形成自凝泥漿 1-套管；2-抓斗；3-混凝土導(dǎo)管；4-H型鋼；5-擴大的樁頭；6-

22、填砂；7-混凝土樁 7.3.2.2 采用套管灌注樁方法(a)成孔(b)吊放H型鋼、澆筑砼(c) 抽套管、填砂 7.3.3 中間支承柱的承載力驗算逆作法施工時，當下層土方已開挖，上一層的中間支承柱一般在樓蓋混凝土澆筑的同時也澆筑了復(fù)合柱，其承載力顯著增大，故僅需驗算最底一層中間支撐支承柱的承載力。最底層中間支承柱，上端固定在樓蓋中，由于樓蓋的剛度很大，可視為固結(jié)；下端插入工程樁內(nèi)，由于工程樁周圍土體的剛度小，下端可轉(zhuǎn)動，應(yīng)視為鉸接。通常，中間支承柱是等跨或接近均勻布置的，中間支承柱所受的彎矩很小或不大，屬于小偏心受壓柱。 7.3.3.1 H型鋼、鋼管中間支承柱 需驗算其抗壓強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)

23、定、剛度及插入長度等。(1)抗壓強度驗算 式中， 截面正應(yīng)力(N/mm2)； N軸心壓力設(shè)計值(N)； A截面積(mm2)； 偏心受壓增大系數(shù)，取1.51.8； f鋼材抗壓強度設(shè)計值(N/mm2)。式中 ，軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，按中間支承柱的長細比確定； K安全系數(shù)，取2.02.5。(2)整體穩(wěn)定驗算 (3)局部穩(wěn)定驗算 式中，b翼緣的自由外伸長度(mm)；t翼緣厚度(mm)；構(gòu)件的最大長細比,當30時，取=30；當100時，取=100；fy鋼材的屈服強度值(N/mm2)。H型鋼翼緣局部穩(wěn)定 H型鋼腹板局部穩(wěn)定式中, h0腹板計算高度(mm)； tw腹板厚度(mm)。式中， D鋼管外徑(mm)；

24、t鋼管壁厚(mm)。鋼管截面局部穩(wěn)定式中，max長細比最大值；l0中間支承柱計算長度(mm)； i截面回轉(zhuǎn)半徑(mm)； 容許長細比，按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范取值。(4)剛度驗算式中： lH型鋼、鋼管插入工程樁的長度(mm)； K安全系數(shù)，取2.02.5； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值(N/mm2)； L中間支承柱斷面周長(mm)； 粘結(jié)設(shè)計強度(N/mm2)。如無準確數(shù)據(jù)，可近似取混凝土抗拉設(shè)計強度ft。 (5)插入長度驗算7.3.3.2 鋼管混凝土中間支承柱承載力 式中， N軸心壓力設(shè)計值(N)； 受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，見鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范； 偏心受壓增大系數(shù)，取1.51.8； As鋼管截面積(m

25、m2)； fs鋼材抗壓強度設(shè)計值(N/mm2)。 K1核心混凝土軸心抗壓強度提高系數(shù)，見鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范； Ac鋼管內(nèi)核心混凝土截面積(mm2)； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值(N/mm2)。 7.4 逆作法施工的連接接頭 逆作法施工的連接接頭，包括：地下連續(xù)墻(地連墻)墻段之間、地連墻與樓蓋梁之間、地連墻與底板之間以及中間支承柱與梁的連接。 逆作法結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的基本要求：要求既滿足結(jié)構(gòu)永久受荷狀態(tài)下的設(shè)計要求，又要滿足施工狀態(tài)下的受荷要求。即節(jié)點設(shè)計要符合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求，又要滿足施工工況受荷條件下的受力要求；節(jié)點形式和構(gòu)造必須在工藝上滿足現(xiàn)有的工藝手段與施工能力。即設(shè)計的節(jié)點是可行

26、的，可操作的，在滿足受力前提下愈簡單愈好；節(jié)點構(gòu)造必須滿足抗?jié)B防水要求，不能因為節(jié)點施工降低了抗?jié)B性能，造成永久性的滲漏。不能影響建筑物的使用功能，如不能占用過大空間等。 7.4.1 地下連續(xù)墻接頭 按受力條件可分為非剛性接頭和剛性接頭。國內(nèi)使用最多的非剛性接頭是圓形鎖口管接頭(也稱接頭管、模管、連鎖管等)，其特點是用鋼量少，造價低，但抗剪和抗彎能力差，故一般不用于作為主體結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻的接頭。作為逆作法結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻，對墻體的受力和防水性能均有較高的要求，其墻段接頭一般應(yīng)采用剛性接頭。在工程中應(yīng)用的剛性接頭主要有穿孔鋼板接頭和鋼筋搭頭接頭。(a)穿孔鋼板接頭 (b)鋼筋搭接接頭 1-先行

27、施工墻段；2-水平鋼筋；3-豎向鋼筋；4-止?jié){鐵皮；5-穿孔鋼板；6-槽鋼；7-封頭板；8-封頭板開孔；9-封頭板架立筋7.4.2 地下連續(xù)墻與梁、板的連接 7.4.2.1 接頭形式在設(shè)計地下連續(xù)墻和主體結(jié)構(gòu)連接接頭時，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際情況，采用剛性接頭、鉸接接頭和不完全剛接接頭等形式，以滿足不同結(jié)構(gòu)情況的要求。(1)剛性接頭(a)預(yù)埋鋼筋連接；(b)鋼筋接駁器連接圖7.12 剛性接頭連接構(gòu)造簡圖 (2)鉸接接頭(a)預(yù)埋鋼筋連接；(b)剪力連接件連接 圖7.13 鉸接接頭連接構(gòu)造簡圖(3)不完全剛接 若結(jié)構(gòu)板與地下連續(xù)墻厚度相差較小，可在板內(nèi)布置一定數(shù)量的鋼筋，以承受一定的彎矩，但在板筋不能

28、配置很多以形成剛性連接時，屬不完全剛接形式。7.4.2.2 梁與墻的連接節(jié)點做法(1)預(yù)埋連接鋼筋法：構(gòu)造簡單、施工簡便，適用于連接鋼筋的直徑不大(直徑20mm以內(nèi))情況。如圖7.12(a)、7.13(a)所示。 (2)預(yù)埋連接鋼板法：施工方便，接頭受力性能較好。但電焊質(zhì)量要求高，技術(shù)性強；現(xiàn)場焊接量大，有時會影響進度，如圖7.14(a) 。圖7.14 梁與墻的連接節(jié)點(a)預(yù)埋連接鋼板法；(b)預(yù)埋剪力連接件法；(c)齒形連接接頭法1-預(yù)埋鋼板；2-電焊接頭；3-梁內(nèi)鋼筋；4-地連墻； 5-預(yù)埋剪力連接件； 6-帶剪力槽鋼板 (3)預(yù)埋剪力連接件法：優(yōu)點是接頭抗剪性能好，施工方便。缺點是大直

29、徑鋼筋彎折和反彎較困難， 抗彎鋼筋需另埋。如圖7.13(b)、7.14(b)所示。(4)齒形連接接頭法：優(yōu)點是連接鋼筋施工質(zhì)量可保證，接頭的抗剪、抗彎性能良好。缺點是帶剪力槽鋼板的位置要求預(yù)埋的很準確，施工難度較大，且現(xiàn)場焊接工作量較大。如圖7.14(c)所示。圖7.14 梁與墻的連接節(jié)點(a)預(yù)埋連接鋼板法；(b)預(yù)埋剪力連接件法；(c)齒形連接接頭法1-預(yù)埋鋼板；2-電焊接頭；3-梁內(nèi)鋼筋；4-地連墻； 5-預(yù)埋剪力連接件； 6-帶剪力槽鋼板 (5)錐螺紋鋼筋連接接頭法：錐螺紋鋼筋接頭施工速度快，且不受氣候影響。而鋼牛腿能良好地承受梁端傳來的剪力。缺點是錐螺紋鋼筋接頭定位要求較高，需采取措

30、施將其固定正確與牢固。 7.4.3 地下連續(xù)墻與底板的連接地連墻與地下室底板的連接要滿足兩個要求：使地下室底板與地下連續(xù)墻連成整體，與設(shè)計假定的剛性節(jié)點一致；使地下室底板與地下連續(xù)墻連接緊密，達到防水的要求。為了保證連接質(zhì)量，沿地下連續(xù)墻四周將地下室底板進行加強處理，加配一些鋼筋。在底板與地下連續(xù)墻接觸面處設(shè)止水條，增強防水能力。有時可在連接處設(shè)剪力鍵增強抗剪能力，如圖7.15所示。圖7.15 底板與地下連續(xù)墻的連接1-地下室墻；2-電焊鋼板；3-梁內(nèi)鋼筋；4-支托加強鋼筋；5-預(yù)埋剪力連接件；6-附加鋼筋當排樁支護作為圍護結(jié)構(gòu)時，可將主體結(jié)構(gòu)的底板和樓板插入樁體內(nèi)。做法是當挖孔樁施工到底板或

31、樓板標高時，先將鋼筋預(yù)先插入挖孔樁并澆灌一段底板混凝土，如圖7.16所示(該圖是香港彩虹地鐵車站的結(jié)構(gòu)連接的做法)。 圖7.16 底板與支護樁的連接 7.4.4 中間支承柱與梁的連接 (1)鉆孔鋼筋連接法：節(jié)點簡單，柱梁接頭混凝土澆注質(zhì)量好；缺點是在H型鋼上鉆孔削弱了截面，會降低承載力。如圖7.17所示。 (2)傳力鋼板法：節(jié)點質(zhì)量也易于保證，缺點是材料消耗較多，有時會出現(xiàn)澆筑混凝土困難。如圖7.18所示。 7.4.4.1 H型鋼中間支承柱與梁的連接圖7.17 鉆孔鋼筋連接 圖7.18 傳力鋼板連接 1-豎向傳力鋼板；2-梁鋼筋；3-復(fù)合柱；4-H型鋼 1-鉆孔；2-H型鋼；3-復(fù)合柱 7.4.4.2 鋼管和鋼管混凝土中間支承柱與梁的連接 同H型鋼中間支承柱，可用鉆孔鋼筋通過和傳力鋼板法，以傳力鋼板法為主(鋼管混凝土只用傳力鋼板法)。1-豎向傳力鋼板；2-梁受力鋼筋；3-復(fù)合柱；4-鋼管中柱樁 圖7