上海建筑工程逆作法施工技術現(xiàn)狀講義

上海市逆作法施工技術現(xiàn)狀一、前言上海正以舉世矚目的驚人的速度發(fā)展成為國際大都市。其城市的建設與改造步伐日益加快，一大批城市標志性建筑拔地而起，同時也帶來了一項項新的施工技術課題，尤其是在軟土地基上實施深基礎施工的過程中如何有效確保周邊環(huán)境和相鄰構筑物的安全具有非常現(xiàn)實的意義。

二、上海地區(qū)的地質及基坑圍護概況上海地區(qū)的土質屬于長江三角洲沖積層，基本上是飽和的軟粘土層，部分夾砂薄層，水位在地表下1m以內，淺層土承載力一般約在100KN/m2以內，根據(jù)上海地基的土質情況，粘土層相對較厚，基礎施工時必須要解決好人工地基、降水和擋土三個問題。上海市典型的地質土層情況及其在不同深度基坑的常用支護方式如下圖所示。

土層土層名平均深度常用支護形式不同基坑深度的支護及其變形和受力的典型情況：**廣場的砼支撐加灌注樁圍護

**廣場的鋼支撐加灌注樁圍護

**大酒店的砼及鋼混合支撐加地下連續(xù)墻圍護

以上這些支護方案在當時周邊環(huán)境和基坑深度的條件下取得了一定的效果，但是90年代后期至今隨著地下基坑越來越深，以上這些支護系統(tǒng)在不同對象的項目實施過程中均出現(xiàn)一些塌方、樁基位移或周邊構筑物開裂、沉降等工程事故。諸如發(fā)生在市中心人民廣場地下街基坑施工塌方，魯班路地鐵車站基坑邊坡坍塌，以及上海浦東地區(qū)良友大酒店的工程樁整體位移等均為我們展現(xiàn)了驚駭?shù)囊荒?，在這種情況下，我們開始嘗試研究逆作法施工技術。

三、逆作法施工工藝概念：自上而下的地下室結構施工方法特點：將地下室結構所具有的剛度融合在基坑開挖施工過程中，利用結構的板、梁作擋墻的水平支撐，利用臨時立柱及工程樁將垂直荷載傳至地基分類：全逆作法、半逆作法、順作逆作混合法**廣場城市規(guī)劃展示示館**大廈全逆作施工工工程城市航站樓**商城**銀行大廈廈半逆作施工工工程**大廈順作逆作混合合施工法工程程**路地鐵站站**南路地鐵鐵站工程樁臨時柱B1板B0板地下連續(xù)墻底板永久柱F1F2全逆作施工工工藝簡圖逆作法施工工工況1-4逆作法施工工工況5-8逆作法施工工工況9-12我國在20世紀90年代將逆作法正式式用于多層地下室室上海在1990年首次在陜西路地地鐵采用逆作法施施工工藝獲得成功功1995年在**大廈首創(chuàng)創(chuàng)高層建筑深基坑坑逆作法施工技術術，獲建設部高層層建筑多層地下室室逆作法施工技術術依托單位此后，陸續(xù)在**廣場、住業(yè)**大廈、上海城市市規(guī)劃展示館、機機場城市航站樓、、**大廈等工程程應用推廣目前，我公司又相相繼中了兩個大型型工程——**商城、***大廈，也均采用用逆作法施工逆作法施工技術的的應用逆作法施工與設計計的配合（一）施工設計一一體化遵循的原則幻燈片16應解決的技術問題題幻燈片17本章重點討論的問問題幻燈片18逆作法施工技術的的重點探討不改變地下構筑物物的使用功能不改變地下構筑物物的幾何尺寸不降低地下構筑物物在使用狀態(tài)下的的受力情況同時還必須是滿足足現(xiàn)有的施工工藝藝手段幻燈片15土方開挖流程及外外運臨時立柱的界面選選擇及位置布置立柱與底板、樓板板及梁的連接節(jié)點點構造支護結構與主體結結構的連接構造砼澆筑及施工縫處處理施工作業(yè)程序信息化施工要求及及控制標準幻燈片15工程樁、支撐柱的的設計施工配合基坑圍護的設計施施工配合地下室結構施工的的設計與施工配合合（二）、框架柱下下支撐樁的布置布置原則保證樁的總承載力力滿足原設計要求求保證調整后的樁位位形心位置不便布樁實例≥3D≥3D工程樁支撐樁（三）、剪力墻下下的樁位布置布樁原則保證樁的總承載力力滿足原設計要求求群樁的整體形心不不能較大偏移原設設計樁位形心，而而且應盡量使核心心筒的樁位形心位位置不發(fā)生較大變變化逆作法支撐樁應均均勻布置，以使逆逆作法期間結構受受力均勻、合理工程實例樁位修改前樁位修改后工程樁結構柱剪力墻柱下支撐樁墻下支撐樁≥3D（四）、支撐柱的的設計1.支撐柱的截面面形式2.支撐柱的承承載力計算計算簡圖的建立驗算的內容L0=0.7lL0=2l結構土體立柱支撐樁荷載﹋﹋﹋﹋﹋﹋（五）、基坑圍護護結構的施工與設設計1.分類兩墻合一兩墻不合一2.地下連續(xù)墻墻的類型和優(yōu)缺點點柔性接頭剛性接頭（穿孔鋼鋼板接頭和鋼筋搭搭接接頭）常用連接接頭形式式剛性接頭鉸接接頭不完全剛接3.地下連續(xù)墻墻與結構的連接地下連續(xù)墻結構梁板預埋鋼筋接駁器預埋鋼筋梁板鋼筋預埋鋼筋地下連續(xù)墻結構梁板預埋鋼筋剪力連接件剛性接頭鉸接接頭地墻鋼筋預埋連接鋼筋法預埋連接鋼板法預埋剪力連接件法法齒形連接接頭法直螺紋鋼筋連接接接頭法常用結構與地墻連連接方法（六）、墻、柱、、梁節(jié)點設計1.主要解決問問題主要解決鋼筋如何何穿過中間支撐柱柱或與中間支撐柱柱連接，保證在復復合柱完成后，節(jié)節(jié)點質量和內力分分布與設計計算簡簡圖一致。2.節(jié)點構造該節(jié)點構造主要取取決于中間支撐柱柱的結構形式。（1）鉆孔鋼筋連連接法在梁鋼筋通過中間間支撐樁處，在柱柱上鉆孔，將鋼筋筋穿過。優(yōu)點：節(jié)點簡單、、柱梁接頭砼澆筑筑質量好。缺點：在柱上鉆孔孔削弱了截面，使使承載力降低。適用：型鋼柱及格格構式鋼柱柱、梁連接方法在梁、板鋼筋穿過過位置焊上傳力鋼鋼板，再將梁鋼筋筋焊在鋼板上，從從而達到傳力作用用。優(yōu)點：節(jié)點傳力明明確，較易為設計計接收。缺點：材料消耗多多，電焊量大，容容易與鋼筋施工相相互影響。適用：型鋼柱、格格構式鋼柱、鋼管管及鋼管砼柱（2）傳力鋼板法法（3）剪力栓法在柱上增設栓釘釘、牛腿、型鋼鋼或其它剪力栓栓，梁鋼筋繞柱柱穿過。優(yōu)點：節(jié)點處理理容易，施工方方便。缺點：柱梁整體體性稍差，當配配筋較多時，節(jié)節(jié)點質量較難保保證。適用：鋼管及鋼鋼管砼柱、型鋼鋼及鋼格構柱。。（4）綜合施工工法逆作法的施工方方法（一）、支撐樁樁施工精度要求垂直度L/300～L/600，水平定位±10mm，標高±10mm限制條件鉆孔灌注樁的施施工機械和施工工工藝現(xiàn)有解決辦法機械調垂和氣囊囊法自動調垂逆作法施工技術術的重點探討調垂原理兩點決定一直線線調垂方式的比較較機械調垂氣囊自動調垂機械調垂氣囊調垂定位成孔吊放鋼筋籠及立柱立柱上口校正氣囊自動調節(jié)精度達到要求澆搗樁內砼鉆孔澆砼氣囊格構柱上口固定自動調垂系統(tǒng)工工作流程（二）、降水與與挖土1.降水提高土性指標提高人員與機具具在地下施工的的安全與效率地下室樓板支模模的需要2.挖土機械械布置與組織機械選擇：選擇原則：機械組織：3.地下各層層的挖土方法（三）、后澆柱柱、墻的施工方方法柱通過在上層樓板板、梁中預留的的砼澆搗孔澆搗搗柱砼墻與柱同電梯井筒處的置置換（四）、地下施施工的照明、通通風**商城***大廈**銀行大廈**路地鐵車站站**花苑四、逆作法的施施工實例一、**商城工工程**商城工程是是目前上海市單單體建筑面積最最大的一只綜合合樓工程,主主體結構為一幢幢10層裙樓和和60層（框-剪結構）主樓樓組成，該工程程總建筑面積310000m2，設有88000m2四層地下室室，裙房基坑的的挖深平均在17.5米，主主樓挖深達到24米。本工程程基坑四周環(huán)路路，距離南側外外墻2.5米，，為深10米、、地下兩層地鐵鐵2號線中山公公園站大廳。離離西側外墻40米處為輕軌高高架車站。北側側匯川路和東側側匯川路屬原有有道路也有大量量管線。距北側側地下外墻40米處有一棟六六層居民住宅。。距東側地下外外墻30米遠處處為國美商場（（十二層框架結結構），周圍環(huán)環(huán)境相當復雜，，環(huán)境保護的要要求相當高。周邊概況圖施工概況圖樁基完成概況圖圖首層開挖圖吊模施工圖盤邊留土施工圖圖吊模施工圖吊模施工圖雙梁示意圖鋼筋節(jié)點處理圖圖柱模施工示意圖圖鋼筋節(jié)點處理圖圖首層盤邊留土示示意圖鋼筋接頭處理圖圖首層板示意圖留洞處豎向施工工示意圖留洞處豎向施工工示意圖砼施工示意圖施工示意圖２、***大廈廈基地面積約5151m2，地地下為五層深地地下室，基坑開開挖深度為標高高-22.7m，最深基坑標標高達-26.45m。上上部三層裙房，，塔樓三十九層層，建筑高度174.75m，建筑面積約約72000m2，圍護結結構為地下連續(xù)續(xù)墻，墻厚1000mm，深深度35m，基基坑南側為南京京西路，該側運運營中2號線地地鐵隧道，隧道道內徑6m隧道道頂標高約-13.50m，，離基坑內邊線線距離約15m。北側為三層層倉庫，距基坑坑內邊線約7.5m，新昌路路側圍墻距地墻墻為15m，東東側為萬象商廈廈，距本工程地地下室內邊線約約8.5m。首層板示意圖一一首層板示意圖二二挖土施工示意圖圖預留洞示意圖圓柱定型模施工工示意圖地下結構示意圖圖勁性柱施工示意意圖樓板施工示意圖圖鋼筋節(jié)點處理示示意圖大柱頭模板示意意圖小柱頭模板示意意圖板與墻鋼筋連接接示意圖四、逆作法的施施工方法與工藝藝**銀行大廈工工程（一）工程背景景與周邊環(huán)境**大廈位于黃黃浦區(qū)183#地塊，占地面面積7856.8平方米，東東臨**北路、、北靠**路、、西側鄰近**建筑設計院。。大廈主樓裙房房部分十層，高高度為44.05米，主樓部部分十九層，高高度為82.5米，地下三層層，埋深14.00米。地上上部分總建筑面面積55783平方米，地下下部分總建筑面面積18889平方米。**大廈周邊環(huán)環(huán)境復雜，地下下管線較多，其其周邊有八幢保保護建筑，保護護等級均較高且且距離基坑很近近。西南側為交交通銀行大樓，，西側為華東設設計院大樓，南南側為三井洋行行大樓；離基坑坑稍遠的有：基基坑北側的中南南大樓、聯(lián)合大大樓，基坑東側側的海關大樓、、新匯豐大樓及及基坑西南側的的新城大樓。根根據(jù)保護建筑的的要求，沉降量量要求控制在一一定范圍內。受受周邊環(huán)境制約約，同時為節(jié)約約工期，大樓地地下部分采用全全逆作法施工，，柱為鋼管砼柱柱，底板澆筑前前為一柱一樁。。圍護采用地下下連續(xù)墻（兼作作地下室外墻即即二墻合一）。。首層土施工示意意圖一首層土施工示意意圖一首層土施工示意意圖二鋼筋接頭處理示示意圖首層板砼施工示示意圖地下結構示意圖圖模板支設示意圖圖挖土分塊施工示示意圖４、**路地鐵鐵車站**路車站主體體結構采用全逆逆作法施工，車車站位于**路路地下，橫穿**路，呈東西西走向。本車站站是十字換乘車車站，車站外包包總長214.8m，標準段段寬度為19.20m，總建建筑面積9361.4m2。標準段地下二二層，車站結構構高度為12.07m，站臺臺底板埋深為14.57m，，基坑開挖深度度14.87m，頂板覆土厚厚度約為2.5m；換乘段地地下三層，換乘乘段結構高度為為18.74m，底板埋深21.34m，，基坑開挖深度度21.64m；車站周邊環(huán)環(huán)境復雜，施工工條件苛刻，它它周圍集中了上上海醫(yī)科大學附附屬腫瘤醫(yī)院、、上海市醫(yī)藥大大學等醫(yī)療、教教學單位和中科科院多個研究所所。其中在**路零陵路交叉叉路口，四周有有二幢高層和腫腫瘤醫(yī)院一層淺淺埋基礎的放射射治療室。在東東端基坑貼近正正在施工的有機機所大樓基坑，，車站西風井與與環(huán)保局大樓非非常貼近。首層挖土施工示示意圖地下一層概況圖圖地下挖土示意