逆作法在地鐵盾構(gòu)井深大基坑的應(yīng)用和分析課件

1、逆做法在地鐵盾構(gòu)井深大基坑的應(yīng)用與分析2019.9李際港廣東省重工建筑設(shè)計(jì)院有限公司逆做法在地鐵盾構(gòu)井深大基坑的應(yīng)用與分析2019.9李際港廣提綱一、逆做法原理及特點(diǎn)二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井工程概況）三、逆做法在本工程中的應(yīng)用（結(jié)合本工程特點(diǎn)的應(yīng)用）四、總結(jié)逆做法在地鐵盾構(gòu)井深大基坑的應(yīng)用與分析提綱一、逆做法原理及特點(diǎn)逆做法在地鐵盾構(gòu)井深大基坑的應(yīng)用與分一、逆做法原理及特點(diǎn)1、原理： 逆做法通常應(yīng)用在高層建筑結(jié)合多層地下室（深基坑）的情況，由于地下室基坑較深，基坑施工工期和地面建筑施工工期均較長(zhǎng)，采用逆做法可以地下、地面同時(shí)施做，減少總工期。 另外，逆做法也用在地面交通繁忙，無(wú)法采用明挖的

2、條件下采用蓋挖逆做法，以減少對(duì)地面的影響。2、逆做法工序 先沿建筑物地下室輪廓施工基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也施做中間支承柱，做為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的豎向支撐。然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。一、逆做法原理及特點(diǎn)1、原理：臨時(shí)立柱逆做法施工結(jié)束 重復(fù)工序至第七次開挖至底板底，鋪設(shè)防水層，施做底板及負(fù)五層側(cè)墻、柱子；降水至第三次開挖面 設(shè)計(jì)監(jiān)控值 第二次開挖土方、施做牛腿1，鋪設(shè)防水層，施做第二道支撐進(jìn)行第三次開挖，施做牛腿2，鋪設(shè)防水層，施做第三道支撐及負(fù)一層側(cè)墻、柱子 地下三層側(cè)墻 地下四層側(cè)墻 降水至第二次開挖面降水至底板下2.0m,底板施做前封

3、堵處理降水井管。 第一次開挖土方、施做冠梁及第一道支撐 地上建筑 降水至第一次開挖面施工準(zhǔn)備 鉆孔樁 降 水 觀測(cè)監(jiān)控值 符合要求一、逆做法原理及特點(diǎn)臨時(shí)立柱逆做法施工結(jié)束 重復(fù)工序至第七次開挖至底板底，鋪設(shè)防2、逆做法優(yōu)點(diǎn) 1）采用明挖逆做法施工，每層結(jié)構(gòu)板都為內(nèi)支撐，整個(gè)基坑支撐體系為封閉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性較好。而且所形成的框架支撐體系為永久結(jié)構(gòu)，其剛度比臨時(shí)鋼支撐大很多，基坑變形可以降到最低，基坑安全更有保障。 2）用地下結(jié)構(gòu)自身樁、柱、梁、板做為支撐，節(jié)省了基坑支撐的施工及拆除時(shí)間，節(jié)省工期和費(fèi)用。 3）對(duì)控制地面沉降以及對(duì)臨近地面建筑和地下管線的保護(hù)具有良好的效果。 一、逆做法原

4、理及特點(diǎn)2、逆做法優(yōu)點(diǎn)一、逆做法原理及特點(diǎn)3、逆做法缺點(diǎn) 1）出土及出土口是施工瓶頸； 2）由于主體結(jié)構(gòu)從下往上澆筑側(cè)墻混凝土?xí)r，接口位置混凝土很難澆筑密實(shí)，澆筑質(zhì)量控制較難； 3）逆做法支撐位置受地下室層高的限制，無(wú)法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的斷面及配筋。 4）逆做法需要利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中立柱做為豎向支承，主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)及中立柱節(jié)點(diǎn)一般為剛性連接，導(dǎo)致施做難度大，節(jié)點(diǎn)防水效果較差。 一、逆做法原理及特點(diǎn)3、逆做法缺點(diǎn) 一、逆做法原理及特點(diǎn)二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）1、工程概況 本工程為廣州地鐵2、8號(hào)線會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井，一端為盾構(gòu)始發(fā)井，一端為

5、盾構(gòu)吊出井，永久結(jié)構(gòu)為會(huì)南區(qū)間中間風(fēng)井。 主體結(jié)構(gòu)為5層雙柱3跨結(jié)構(gòu)，中間風(fēng)井主體外包總長(zhǎng)39.0米，總寬22.80米，基坑開挖深度約為31m。二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）1、工程概況 本3.2 周邊環(huán)境條件 位于南浦廣州碧桂園南側(cè)，場(chǎng)地及周邊主要是農(nóng)田及香蕉園，鄰近大石水道，無(wú)大型管線及建筑物；會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井總平面布置圖如下：二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）3.2 周邊環(huán)境條件 位于南浦廣州碧桂園南側(cè)， 周邊現(xiàn)場(chǎng)照片：二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井） 周邊現(xiàn)場(chǎng)照片：二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井2、 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（平面） 為滿足盾構(gòu)吊入、吊出要求，主體結(jié)構(gòu)兩端預(yù)留盾

6、構(gòu)井。主體結(jié)構(gòu)施工完成后盾構(gòu)施工，盾構(gòu)施工完后，再封閉各層板。盾構(gòu)施工期間，各層環(huán)框梁作為支撐。二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）2、 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（平面） 為滿足盾構(gòu)吊入、吊2、 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（剖面）二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）2、 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（剖面）二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）3、地質(zhì)概況 基坑上部約15m為淤泥和淤泥質(zhì)砂，往下有約5m中粗砂層，再往下有約9m殘積土，再往下分別為全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化砂巖。上部地質(zhì)條件較差，主要為軟弱地層，基底主要位于中風(fēng)化砂巖地層。地下水豐富，水位在地面以下不到1m位置。二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）3、地質(zhì)概況二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井）4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計(jì) (最初方案） 二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井） 施工工法采用明挖順做法。 基坑支護(hù)方案采用A1200鉆孔樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式。1、2道為砼內(nèi)支撐，37道為鋼支撐，8道為第7道的換撐。 樁間采用A800雙管旋噴樁止水,旋噴樁進(jìn)入硬塑殘積土層不少于1.0米。4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (最初方案） 二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (最初方案） 二、工程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾構(gòu)井） 施工工法采用明挖順做法。 基坑支護(hù)方案采用A1200鉆孔樁+六道砼內(nèi)支撐的支護(hù)形式。每道支撐基本都位于各層板上方。 樁間采用A800雙管旋噴樁止水,旋噴樁進(jìn)入硬塑殘積土層不少于1.0米。4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (最初方案） 二、工

8、程實(shí)例（會(huì)南區(qū)間盾1、原圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案分析 三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 原方案有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1）由于采用明挖順做法，基坑開挖過(guò)程中施做砼支撐和鋼支撐，回筑過(guò)程中再拆除支撐，混凝土支撐的施做和拆除時(shí)間較長(zhǎng)，根據(jù)原方案，基坑工期約19個(gè)月，工期較長(zhǎng)，無(wú)法滿足工期要求，因此迫切希望優(yōu)化方案，節(jié)省工期。1、原圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案分析 三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 三、逆做法在本工程中的應(yīng)用2）原方案的內(nèi)支撐與各層環(huán)框梁幾乎位于同一位置，如果能夠用主體結(jié)構(gòu)各層環(huán)框梁代替內(nèi)支撐，則可以節(jié)省內(nèi)支撐施做和拆除時(shí)間，節(jié)省總工期，滿足工期要求。根據(jù)測(cè)算，可以節(jié)省5個(gè)月工期，滿足工期要求。三、逆做法在本工程中的應(yīng)用2）原方

9、案的內(nèi)支撐與各層環(huán)框梁幾乎三、逆做法在本工程中的應(yīng)用原圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐平面主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁平面3）主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁和砼內(nèi)撐平面布設(shè)基本一致，采用主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁作為支撐可以滿足設(shè)計(jì)要求。三、逆做法在本工程中的應(yīng)用原圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐平面主體結(jié)構(gòu)環(huán)框梁平三、逆做法在本工程中的應(yīng)用4）明挖順做工法施工過(guò)程中，樁間失水或流砂、流土?xí)?duì)基坑安全造成很大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，鋼支撐體系容易失穩(wěn)，基坑周邊微小的變形都會(huì)引起支撐受力的改變，都會(huì)引起基坑變形加大，增大了基坑施工安全風(fēng)險(xiǎn)。三、逆做法在本工程中的應(yīng)用4）明挖順做工法施工過(guò)程中，樁間失三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 根據(jù)對(duì)原方案分析，結(jié)合逆做法特點(diǎn)，優(yōu)化原方案為明挖逆做法施工。

10、利用主體結(jié)構(gòu)的每道環(huán)框梁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐，從上往下逆做每層結(jié)構(gòu)。3、逆做法在本工程的可行性三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 根據(jù)對(duì)原方案分析，結(jié)合逆做三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 1）減少了原第28道支撐的施做及回筑拆除，節(jié)省了費(fèi)用和工期。 2）由于基坑開挖過(guò)程中，每層結(jié)構(gòu)均已完成，整個(gè)基坑支撐體系為封閉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性較好。而且所形成的框架支撐體系為永久結(jié)構(gòu)，其剛度比臨時(shí)鋼支撐大很多，基坑變形可以降到最低，基坑安全更有保障。2、逆做法在本工程的優(yōu)點(diǎn) 三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 1）減少了原第28道支撐三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑涌砂現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑涌砂現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程

11、中的應(yīng)用基坑涌砂現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑涌砂現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑涌砂處理 涌砂及處理過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及其它監(jiān)測(cè)結(jié)果均三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑涌砂處理 涌砂及處理過(guò)程三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 3）與通常逆做法相比，本工程采用明挖逆做法施工，由于預(yù)留了盾構(gòu)井等通道可以最為出土孔，克服了影響逆做法施工工期的主要因素，出土與明挖法沒(méi)有區(qū)別,提高了出土效率。三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 3）與通常逆做法相比，本工三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑施工過(guò)程三、逆做法在本工程中的應(yīng)用基坑施工過(guò)程三、逆做法在本工程中的應(yīng)用土方開挖三、逆做法在本工程中的應(yīng)用土方開挖三、逆做法在本工

12、程中的應(yīng)用土方開挖三、逆做法在本工程中的應(yīng)用土方開挖三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 1）常規(guī)逆做法需要先施做中立柱，中立柱與主梁為剛性連接，樓板與圍護(hù)結(jié)構(gòu)為植筋連接。3、逆做法在本工程設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn) 主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接植筋連接鋼管柱三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 1）常規(guī)逆做法需要先施做中中間樁柱施工步序圖600鋼管柱，通過(guò)可調(diào)式螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)固定。定位達(dá)到精度后，進(jìn)行杯口砼第三次澆筑，澆筑頂標(biāo)高為底板底標(biāo)高上500mm。杯口砼第三次澆筑，頂標(biāo)高在底板底標(biāo)高上500mm。600鋼管柱可調(diào)式螺桿調(diào)節(jié)固定 鋼套管卡具 頂板 底板1500鉆孔灌注樁基礎(chǔ)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用中間樁柱施工步序圖600鋼管

13、柱，通過(guò)可調(diào)式螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)固定三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 從以上可以看出，常規(guī)逆做法需要支承各層樓板及結(jié)構(gòu)自重，立柱需要滿足永久使用的要求，承載能力和變形要求高，對(duì)施工定位精度要求就高，主體結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足全包防水，施工難度大。 在本工程中，每層結(jié)構(gòu)為環(huán)框梁和側(cè)墻自重，自重較輕，主體結(jié)構(gòu)要求全包防水。因此考慮采用臨時(shí)中立柱支承結(jié)構(gòu)自重，為保證立柱垂直精度，待底板完成后再?gòu)南峦蠞仓谰昧⒅?。三、逆做法在本工程中的?yīng)用 從以上可以看出，常規(guī)逆做法三、逆做法在本工程中的應(yīng)用臨時(shí)鋼立柱平面布設(shè)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用臨時(shí)鋼立柱平面布設(shè)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用臨時(shí)鋼立柱施工現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程中的應(yīng)

14、用臨時(shí)鋼立柱施工現(xiàn)場(chǎng)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 如果采用全包防水，主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)不能剛性連接。本工程采用施做在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的牛腿來(lái)支持主體結(jié)構(gòu)，防水包繞過(guò)牛腿，則巧妙的實(shí)現(xiàn)了全包防水，也滿足結(jié)構(gòu)受力的需要。通過(guò)預(yù)埋注漿管及澆筑微膨脹混凝土來(lái)解決側(cè)墻和柱頂部混凝土密實(shí)的問(wèn)題。主體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接大樣三、逆做法在本工程中的應(yīng)用 如果采用全包防水，主體結(jié)構(gòu)三、逆做法在本工程中的應(yīng)用牛腿三、逆做法在本工程中的應(yīng)用牛腿三、逆做法在本工程中的應(yīng)用側(cè)墻鋼筋綁扎三、逆做法在本工程中的應(yīng)用側(cè)墻鋼筋綁扎三、逆做法在本工程中的應(yīng)用柱鋼筋綁扎三、逆做法在本工程中的應(yīng)用柱鋼筋綁扎3.5 中間風(fēng)井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三道支

15、撐、側(cè)墻及柱柱拆模后三、逆做法在本工程中的應(yīng)用3.5 中間風(fēng)井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三道支撐、側(cè)墻及柱柱拆模后四、總結(jié) 1、對(duì)于盾構(gòu)井深大基坑，結(jié)合本工程，采用明挖逆做法施工優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)： 1）采用逆做法施工，每層結(jié)構(gòu)都為內(nèi)支撐，整個(gè)基坑支撐體系為封閉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性較好。而且所形成的框架支撐體系為永久結(jié)構(gòu)，其剛度比臨時(shí)鋼支撐大很多，基坑變形可以降到最低，基坑安全更有保障。對(duì)于涌砂、涌水、涌泥的險(xiǎn)情，有利于搶險(xiǎn)施工，基坑仍可處于安全、穩(wěn)定的可控狀態(tài)，減小施工風(fēng)險(xiǎn)。 2）主體結(jié)構(gòu)為盾構(gòu)井時(shí)，支撐間空間大，土方開挖不受影響，與明挖沒(méi)有區(qū)別，工期不受土方開挖影響。 3）明挖逆做法大大減少了支撐的施做及拆除時(shí)間，大大節(jié)省工程費(fèi)用和工期。四、總結(jié) 1、對(duì)于盾構(gòu)井深大基坑，結(jié)合本工程，四、逆做法在本工程中的應(yīng)用4.5 明挖逆做法難點(diǎn)