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文檔簡介
目次1總則 623基本規(guī)定 644圍護結構的設計與施工 694.1一般規(guī)定 694.2地下連續(xù)墻 704.3灌注樁排樁 754.4型鋼水泥土攪拌墻 774.5咬合式排樁 825豎向支承樁柱的設計與施工 865.1一般規(guī)定 865.2設計計算 875.3施工 905.4檢測 946先期地下結構的設計與施工 956.1一般規(guī)定 956.2設計計算 956.3施工 1007后期地下結構施工 1027.1一般規(guī)定 1027.2模板工程 1027.3鋼筋混凝土工程 1027.4接縫處理 1038地上地下結構同步施工 1048.1一般規(guī)定 1048.2設計計算 1048.3施工與監(jiān)測 1059地下水控制 1069.1一般規(guī)定 1069.2設計 1069.3施工與檢測 10810土方挖運 11010.1一般規(guī)定 11010.2取土口設置 11010.4土方水平與垂直運輸 11111逆作法基坑環(huán)境影響控制 11211.1一般規(guī)定 11211.2逆作法基坑開挖對周圍環(huán)境影響的預估 11411.3減小基坑逆作法施工對周圍環(huán)境影響的措施 12312逆作法監(jiān)測 12512.1一般規(guī)定 12512.2監(jiān)測項目、測點布置及警戒值 12512.3監(jiān)控信息化管理 12713施工安全及作業(yè)環(huán)境控制 12913.2通風排氣 12913.3照明及電力設施 129
1總則1.0.1我國大規(guī)模的工程建設發(fā)展迅速,城市用地越來越緊張,建筑功能要求需要更多的地下空間。隨著基坑規(guī)模向大面積、大深度方向發(fā)展,大量的工程建設、緊張的施工用地、敏感的工程環(huán)境和多樣的工期要求,使得基坑工程的設計與施工面臨更為復雜的需求,逆作法技術為滿足這些工程需求提供了一種新的技術手段。國內早在1955年于哈爾濱地下人防工程中首次應用了逆作法的施工工藝,隨后在上世紀70~80年代對逆作法進行了研究和探索。1989年建設的上海特種基礎工程研究所辦公樓(地下2層),是全國第一個采用封閉式逆作施工的工程。近年來,逆作法技術的應用范圍從高層建筑地下室拓展到地鐵車站、市政、人防工程等領域。該支護方法在這些工程的成功應用取得了較好的經濟效益和社會效益,得到了工程界越來越多的重視,并成為一項很有發(fā)展前途和推廣價值的深基坑支護技術。但是現行標準中只是初步地提出了該設計和施工方法的概念和總體思路,在具體的設計方法、分析方法和典型節(jié)點構造等方面還不系統(tǒng)、不完善,使得設計人員無章可循,不利于該設計方法的推廣。為了使逆作法技術的設計、施工和檢驗規(guī)范化,做到安全適用、保護環(huán)境、技術先進、經濟合理、確保質量,制定本規(guī)程。1.0.2一般土質地層是指全國范圍內第四紀全新世Q4與晚更新世Q3沉積土中,除去某些具有特殊物理力學及工程特性的特殊土類之外的各種土類地層。現行國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021中定義的有些特殊土是屬于適用范圍以內的,如軟土、混合土、填土、殘積土,但是對濕陷性土、多年凍土、膨脹土、鹽漬土等特殊土和巖石地基,應根據地方經驗充分考慮其特殊性質,再按本工程相關內容進行設計和施工。1.0.3建筑工程逆作法涉及到主體結構工程和基坑工程的緊密結合,是集合基礎工程、結構力學、工程結構、工程地質和施工技術等項綜合性很強的工程建筑技術。設計中需要同時考慮施工階段和永久使用階段等建筑全過程的實際工況條件,對構件的施工精度和施工質量要求較高,經過多年的工程實踐,形成了一整套包括設計計算、施工技術、過程控制等的技術方法。建筑工程逆作法與工程地質條件和施工技術水平息息相關,全國各地工程經驗可能存在較大差異,因此在進行逆作法設計和施工中,應注重地方經驗,綜合考慮工程地質條件、水文地質條件、主體結構與基坑工程情況、周邊環(huán)境條件與要求、工程造價與工期等因素,切實做到精心設計、精心施工,確?;庸こ毯椭黧w結構的施工安全,滿足周邊環(huán)境保護的要求。
3基本規(guī)定3.0.1逆作法按不同分類方法有不同類型,一般按照利用主體地下結構的程度可以分為全逆作法和部分逆作法。采用全逆作法時,全部地下結構由上至下逐層施工,最終形成基礎底板。工程實踐中很多也采用部分逆作法,如部分地下結構由上至下施工、部分區(qū)域逆作與部分區(qū)域順作相結合或者僅部分地下結構層采用逆作施工等等。比如周邊逆作結合中心島順作、裙樓逆作結合塔樓順作或者躍層逆作等均為部分逆作法。上下同步逆作法是一種特殊形式的逆作法,按照地下結構從上至下的工序先澆筑樓板,再開挖該層樓板下的土體,然后澆筑下一層的樓板,開挖下一層樓板下的土體,這樣一直施工至底板澆筑完成。在地下結構施工的同時進行上部結構施工(圖1)。逆作時上部結構可施工的層數,則根據樁基的布置和承載力、地下結構狀況、上部建筑荷載等確定。圖1上下同步逆作法示意圖對于建筑工程逆作法的整個施工過程中,各施工工況直接影響著工程結構的受力狀態(tài),例如,對于地下連續(xù)墻的受力、柱下樁的承載力的確定、結構節(jié)點構造的設置、上部結構的施工控制層數等的影響,工程結構設計應考慮施工階段和永久使用階段的各種工況。由于與主體結構相結合的設計,對施工精度和施工質量的要求較高。所以,設計單位和施工單位應該密切配合。由于利用水平結構替代臨時支撐,因此支撐剛度很大,采用逆作法實施的建筑工程基坑開挖與傳統(tǒng)順作法實施相比,往往更有利于對周邊環(huán)境的保護。除此之外,逆作法的優(yōu)勢之一是可縮短整體工期,尤其是上下同步逆作法在地下結構施工的同時,施工上部結構。在方案確定前需要對結構設計、工程施工等各方面進行綜合討論,確保設計施工一體化,從而達到縮短工期、節(jié)約成本、確保安全和保護環(huán)境等目的。順作與逆作對比如圖2~圖4所示。圖2順作法示意圖圖3逆作法示意圖縮短工期順作法縮短工期順作法圖4順作、逆作施工工期對比圖3.0.2支護結構與主體結構相結合,是指在基坑施工期利用地下結構外墻或地下結構的梁、板、柱兼作基坑支護體系,不設置或僅設置部分臨時支護體系。與常規(guī)的臨時支護方法相比,基坑工程采用支護結構與主體結構相結合方案具有諸多的優(yōu)點,如由于可同時向地上和地下施工因而可以縮短工程的施工工期;水平梁板支撐剛度大、擋土安全性高、圍護結構和土體的變形小、對周圍的環(huán)境影響??;采用封閉逆作施工,已完成的首層板可充分利用,作為材料堆置場或施工作業(yè)場;避免了采用臨時支撐的浪費現象,工程的經濟效益顯著,有利于實現基坑工程的可持續(xù)發(fā)展等。建筑工程逆作法是支護結構與主體結構相結合最為緊密的設計、施工方法。地下連續(xù)墻剛度大、強度高、整體性好、止水效果好、且目前的施工工藝已比較成熟。地下連續(xù)墻“兩墻合一”在永久使用階段已有較為完善與可靠的防水構造技術,已越來越廣泛的得到應用。目前大量的基坑工程采用臨時灌注樁排樁作為圍護體,其僅作為基坑臨時結構在地下室施工完成后遺棄于地下,在基坑周圍地層遺留下大量固體障礙物,存在著能耗高、資源浪費等問題。而實際上圍護排樁作為受彎構件設計,其剛度一般較大,在基坑開挖結束后必然可以繼續(xù)作為構件發(fā)揮作用。將地下室外墻和基坑圍護排樁相結合,考慮圍護排樁作為永久使用階段地下室側壁的一部分,即“樁墻合一”技術,可減少地下室外墻的厚度,實現建筑節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的基坑支護結構設計,具有廣闊的應用前景和重大的社會經濟效益。建筑工程逆作法中最為關鍵的是采用地下結構水平構件與支撐結構相結合的形式,以地下結構梁板體系替代臨時支撐,承受水平向傳遞的水、土壓力。地下室結構樓板作為內支撐系統(tǒng),可采用梁板體系、無梁樓蓋體系等。由于需考慮在梁板下暗挖施工,結構樓板上應設置一定數量的出土口。當主體地下結構水平構件結合支撐結構時,豎向立柱和立柱樁可采用主體地下結構柱及工程樁相結合的立柱和立柱樁(一柱一樁)或臨時立柱和與主體結構工程樁相結合的立柱樁(一柱多樁)。當結合主體地下結構柱時,鋼立柱通常在基礎底板結構施工后需再澆筑外包混凝土,在正常使用階段立柱可作為混凝土柱的勁性構件共同作用。當采用臨時立柱時,可在地下室結構施工完成后,拆除臨時立柱,完成主體結構柱的托換。3.0.3建筑工程逆作法設計前應對基地周邊的環(huán)境進行詳細調查,尤其是基地周邊鄰近的天然地基建筑物、地鐵、隧道、市政管線、地下人防等建(構)筑物以及對施工作業(yè)有特殊要求的架空管線或需要特別保護的古樹等保護對象等。3.0.4建筑工程逆作法的設計中,地下結構一般先按照永久使用階段進行設計,然后再根據逆作施工工況進行復核、驗算和加強。施工階段的地下結構樓板應根據土方開挖的要求留設取土口,且逆作施工中還需要根據施工要求設置逆作施工平臺層,施工平臺層的布置應滿足行車路線、堆載要求。3.0.5利用地下結構兼作基坑支護結構,基坑開挖階段與永久使用期的荷載狀況和結構狀況有較大差別,因此應分別進行設計計算與驗算,同時滿足各種工況下的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設計要求。支護結構與主體結構相結合的構件,應符合主體結構的相關設計規(guī)范,如現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009、《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《鋼結構設計規(guī)范》GB50017等的有關規(guī)定。支護結構作為主體地下結構的一部分時,地下結構梁板與地下連續(xù)墻、豎向支承結構之間的節(jié)點連接是需要重點考慮的內容。相關構件的節(jié)點連接、變形協(xié)調與防水構造應滿足主體結構的設計要求。地下結構尚未完工前,處于支護結構承載狀態(tài)時,其變形和沉降量與差異沉降均應在限值規(guī)定內,保證在地下結構完工、轉換成主體工程基礎承載后,與主體結構設計對變形和沉降要求相一致。同時要求承載轉換前后,結構的節(jié)點連接和防水構造等均應穩(wěn)定可靠,滿足設計要求。3.0.6建筑工程逆作法對施工提出了較高的要求,施工單位在編制施工組織設計時應熟悉逆作法施工工況,對整個工程進行全面考慮、精心組織。對于界面層的平面布置、行車路線、堆載要求和取土口的留設等與施工組織和效率密切相關的問題,應與設計相互配合;針對豎向支承樁柱的施工工藝和精度控制、先期施工結構和后期施工結構的接縫處理等關鍵施工內容應進行重點控制。3.0.7建筑工程采用上下同步逆作法時,地下結構逆作施工時,地上結構可同步施工的層數往往取決于豎向支承樁柱的承載能力和變形性能。同時,界面層的剛度和嵌固條件以及界面層上下結構的可靠轉換也尤為重要。這些關鍵結構及相關節(jié)點的設計、施工應緊密配合,并制定針對性的檢測和監(jiān)測方案,及時了解和掌握實際情況,確保逆作法工程的安全和順利進行。3.0.8建筑工程基坑開挖過程中,對地下水位、抽(排)水量、降(排)水設備運行狀態(tài)實行動態(tài)監(jiān)測,其目的在于監(jiān)控地下水控制效果、降(排)水運行是否正常等。對于涉及承壓水降水的逆作法工程,宜對基坑內外的地下水進行水位自動監(jiān)測和計算機全程監(jiān)控,確保有效控制承壓水位,保證基坑工程施工安全。3.0.9逆作法施工主要是通過及時形成地下結構樓板作為基坑的支撐體系,在結構樓板形成過程中,要做到平衡對稱,使基坑及時形成有效支撐。逆作基坑一般面積均較大,結構完成需要一定的時間,結構流水施工分塊的大小將直接決定整體逆作結構的形成時間,分塊大小要綜合考慮結構流水及挖土的時間要求。3.0.10基坑工程的設計計算理論處于半經驗半理論的狀態(tài),另外巖土性質的多樣性和不確定性、城市環(huán)境條件的復雜性,決定了施工過程中監(jiān)測的必要性。利用監(jiān)測信息可及時掌握基坑支護結構、周邊環(huán)境變化程度和發(fā)展趨勢,做到信息化施工,指導后續(xù)的設計和施工,及時應對異常情況并采取措施防止事故的發(fā)生;同時積累監(jiān)測資料,驗證設計參數,完善設計理論,提高設計水平。3.0.11地下工程逆作法施工多為在相對封閉的空間內作業(yè),特別是在大量機械進行土方開挖施工情況下,地下空氣污染相對嚴重,在自然通風難以滿足要求的情況下,需要通過人工通風排氣來保證作業(yè)環(huán)境滿足施工要求。逆作法工程廢氣的來源有施工機械排出的廢氣、施工人員的呼吸換氣、有機土壤與淤泥質土壤釋出沼氣、焊接或熱切割作業(yè)產生不利人體健康的煙氣,以及其他施工作業(yè)產生的粉塵、煤煙和廢氣等。逆作法工程通風排氣設計流程:計算地下室容積→確定換氣量→合并通風排氣→選擇通風設備,確定數量并合理配置。
4圍護結構的設計與施工4.1一般規(guī)定4.1.1常規(guī)的板式圍護結構都可以作為逆作法基坑周邊圍護結構。地下連續(xù)墻受彎剛度較大,工程實踐中,兩墻合一地下連續(xù)墻作為逆作法基坑工程的圍護結構較為普遍,適用于開挖深度較深、環(huán)境保護要求較高的基坑工程。灌注樁排樁施工技術成熟、設置靈活,作為臨時圍護結構在逆作法基坑工程中也有采用。隨著樁墻合一技術的推廣,灌注樁排樁可以作為地下室外墻的一部分在永久使用階段發(fā)揮作用,將進一步增強其經濟性。型鋼水泥土攪拌樁多作為臨時圍護結構,在基坑開挖后拔出內插型鋼進行重復利用,減少資源浪費;但在環(huán)境保護要求很高時,內插型鋼也可以不進行拔除。咬合式排樁是集圍護結構和隔水帷幕為一體的基坑圍護結構,在施工場地緊張時可以選用,咬合式排樁也可以采用樁墻合一的設計。4.1.4逆作法基坑周邊圍護結構采用彈性支點法計算,當梁板平面布置規(guī)整,腰梁或冠梁的撓度可忽略不計時,可參照臨時水平支撐剛度的計算方法估算樓板的支點剛度,支撐截面面積取單個標準跨內支撐圍護結構的梁、板的截面面積總和,支撐水平間距取標準跨的跨度。4.1.6地下連續(xù)墻的裂縫計算依據現行國家標準《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476中有關規(guī)定選取計算裂縫用的保護層厚度,并根據環(huán)境作用等級確定地下連續(xù)墻的表面裂縫計算寬度限值。在地下水位較高的地區(qū),兩墻合一地下連續(xù)墻受力較大位置的迎土面一般位于穩(wěn)定地下水位以下,迎坑面處于非干濕交替的室內潮濕環(huán)境(在單一墻內側設置隔潮層和內隔墻時),這屬于現行國家標準《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476中規(guī)定的一般環(huán)境條件,裂縫寬度可按0.3mm控制,保護層厚度在大于30mm時取30mm。特殊情況下,對處于干濕交替環(huán)境下的地下連續(xù)墻進行裂縫驗算時,裂縫寬度限值應取0.2mm。目前對圓形受彎構件的裂縫驗算尚無明確的規(guī)范標準,可采用考慮銹蝕的方法加大鋼筋的直徑。例如計算所得灌注樁配筋為10Φ20,在設計使用年限為50年的建筑中,鋼筋的單面銹蝕量為0.02×50=1mm,則實際配筋應取20+2×1=22mm,即實際配筋不應小于10Φ22。4.1.8施工現場的地形、地質和氣象水文條件等因素是決定圍護施工方法、效率、設備及工藝選擇的重要依據。圍護結構施工引起的沉降和水平位移會影響鄰近建筑物、道路、管線及其它地下設施,因此掌握鄰近建筑物的高度和結構形式、基礎類型和剛度、基礎下的土質及其現狀等,對制定相應的施工措施和控制標準具有重要意義。掌握地下管線相對位置、埋深、管徑、使用年限和功能等,并對其承受變形的能力進行分析,以便在施工中采取相應措施。掌握當地防洪、防汛和防臺風的有關資料,并采取相應的防范措施,可以確保正在施工中的圍護結構和施工現場人、機安全及合理安排施工計劃。了解當地的環(huán)保要求,可以合理安排泥漿排放和渣土棄運等,防止環(huán)境污染。圍護結構采用“兩墻合一”地下連續(xù)墻時,其防水、排水應同時滿足主體地下結構防水、排水要求。4.1.9當地質勘探資料顯示擬建場地內存在不良地質時,施工前應查驗位置、深度,并按照設計要求采取相應措施。施工過程中會產生土體位移、沉降,按規(guī)定復測和保護很重要。測量基線與水準點是工程施工定位的依據,因此要按交接手續(xù)進行交接,并進行現場復核。資料交接不清或不全往往是導致工程事故的原因之一,在以往工程施工中有過類似事故。4.2地下連續(xù)墻4.2.2在地下水位較高的地區(qū),地下連續(xù)墻是在地面施工、水下澆筑的結構構件,地下連續(xù)墻的混凝土強度等級及抗?jié)B等級均為其成墻指標,與鉆孔取芯的試驗成果對應,施工時應通過試配比試驗確定混凝土的實際配比參數。4.2.5地下連續(xù)墻豎向承載力的計算,根據國內外關于地下連續(xù)墻承重的研究和大量的工程實踐,可參照樁基豎向承載力的計算原則。由于地下連續(xù)墻成槽形狀多為矩形,與圓形的鉆孔灌注樁相比,槽壁穩(wěn)定性較差,成槽過程中的更容易產生槽底沉渣,因此對兩墻合一地下連續(xù)墻進行注漿加固是必要的,槽底注漿有利于提高地下連續(xù)墻的承載能力以及沉降控制。4.2.7~4.2.9由于“兩墻合一”地下連續(xù)墻在正常使用階段作為永久地下室外墻,這就涉及到地下連續(xù)墻與主體結構構件的連接、與主體結構的沉降協(xié)調、墻體在正常使用階段的整體性能等一系列問題,因此需要采用一整套的構造措施(圖5),以滿足正常使用階段地下連續(xù)墻與主體結構連接節(jié)點的受力要求。圖5地下連續(xù)墻結構接頭示意圖地下連續(xù)墻與結構梁板的連接通常分為:鋼筋接駁器連接,剪力槽預埋件焊接,預埋插筋連接,鉆孔植筋連接等方法。墻梁節(jié)點施工時應根據設計要求和意圖采取相應的連接方法。地下連續(xù)墻與地下結構梁板之間通常設置貫通的結構環(huán)梁,并通過預埋鋼筋、剪力槽等方式與結構環(huán)梁連接。地下連續(xù)墻與壓頂圈梁連接節(jié)點構造如圖6所示,地下連續(xù)墻與樓板環(huán)梁連接節(jié)點構造如圖7所示。圖6地下連續(xù)墻與壓頂圈梁連接節(jié)點構造圖7地下連續(xù)墻與樓板環(huán)梁連接節(jié)點構造地下連續(xù)墻內預埋鋼筋接駁器及剪力槽與結構底板形成剛性連接(圖8),同時為解決后澆筑基礎底板與地下連續(xù)墻之間的止水問題,在地下連續(xù)墻內還可預先留設通長布置遇水膨脹橡膠止水條的止水措施,而且可根據基坑的開挖深度以及基礎底板所處的土層滲漏性情況,還可在基礎底板與地下連續(xù)墻之間留設通長注漿管,對二者結合面進行止水補強處理。圖8地下連續(xù)墻與基礎底板連接節(jié)點構造圖9地下連續(xù)墻與結構壁柱關系圖為了增強地下連續(xù)墻墻幅之間的連接整體性,減少墻段接縫位置滲漏的可能,宜在地下連續(xù)墻槽幅分縫位置的室內一側設置結構扶壁柱,墻段接縫位置的扶壁柱均通過預先在地下連續(xù)墻內留設的插筋與地下連續(xù)墻形成整體連接。室外一側設置旋噴樁止水(圖10)。圖10槽段分縫位置構造措施4.2.11考慮到施工誤差和成槽機抓斗下槽方便等因數,一般土層中且地墻深度不大于45米時內外導墻凈距比地下連續(xù)墻設計厚度增加40cm,但當地墻深度大于45米或遇到膨脹性土層、易縮徑土層時,內外導墻凈距可比地下連續(xù)墻設計厚度增加4.2.12、4.2.13圓筒形布置的地下連續(xù)墻受力以環(huán)向軸壓為主,受力性能較好,有利于控制基坑變形。在實際工程中,考慮到土方并非理想狀態(tài)下對稱開挖、土層分布不均勻和施工荷載等因素的影響,應對圓筒形布置的地下連續(xù)墻處于非均勻圍壓受力狀態(tài)下進行計算分析。大量研究表明,擋土墻后的土壓力要達到主動狀態(tài),墻體的位移一般要大于0.1%的開挖深度,大多數圓形基坑的墻后土體一般達不到極限狀態(tài),即處于非極限狀態(tài)中。在非極限狀態(tài)下,由于墻體的位移很小,墻后土壓力大于主動土壓力,因此在圓形基坑工程中采用提高的主動土壓力或靜止土壓力,是合理且較為安全的設計。在實際工程中圓筒形布置的地下連續(xù)墻通常采用一字形或L形槽段擬合,而非理想的圓形結構,施工接頭可能同時存在彎、剪、扭等復雜受力狀態(tài),因此需要根據實際受力狀態(tài)對施工接頭進行承載力驗算。良好的受力性能使圓筒形布置的地下連續(xù)墻逐漸應用于深大基坑工程。上海世博500kV地下變電站基坑開挖深度約34m,采用直徑130m的圓筒形地下連續(xù)墻圍護結構,地下連續(xù)墻厚度1200mm,墻深57.5m,開挖到基底后圍護結構最大水平變形為52mm,平均變形為41mm。上海球金融中心塔樓基坑開挖深度約18.5m,采用直徑100m的圓筒形地下連續(xù)墻圍護結構,地下連續(xù)墻厚度1.0m,墻深31.55m~33.55m。4.2.15根據工程情況,對于環(huán)境保護要求較高的工程或地質條件較復雜的情況下不應在原位進行試成槽;對于要求較低的工程可進行原位試成槽。通過試成槽選擇適合場地土質條件、滿足設計要求的機械設備、工藝參數等。試成槽過程中應定時檢測護壁泥漿指標,記錄成槽過程中的情況及成槽時間等;成槽至設計標高后應按設計要求的時間間隔進行槽壁垂直度、槽底沉渣厚度的檢測。非原位試成槽的槽段試成槽結束后應及時回填,位于基坑內的試驗槽段在基坑開挖面以下應采用混凝土回填,基坑開挖面以上可采用土或中粗砂回填,必要時可采用注漿法對回填區(qū)域進行加固。當試驗槽段位于基坑外時可采用土或中粗砂回填。4.2.17通過泥漿試配與現場檢驗確定是否修改泥漿的配比,檢驗內容主要包括穩(wěn)定性、形成泥皮性能、泥漿流動特性及泥漿比重檢驗。遇有含鹽或受化學污染的土層時,應配制專用泥漿,以免泥漿性能達不到規(guī)定要求,影響成槽質量。泥漿分離凈化通常采用機械、重力沉降和化學處理的方法。除砂器選擇應根據砂的顆粒大小及需處理的泥漿方量來確定。4.2.18地下連續(xù)墻接頭易滲水,逆作法施工時空間較密閉,排風、照明有限,接頭處滲漏較難處理,當無槽壁加固時在坑外宜采取高壓旋噴樁加強止水。高壓旋噴樁數量、直徑、深度根據設計要求確定,一般采用2~3根直徑800mm~1000mm且深度低于坑底3m以上的旋噴樁或擺噴樁;在特別重要地方,如臨近已運營的地鐵隧道等,可采用擠土效應小、對周圍環(huán)境影響小的全方位高壓噴射樁進行加強止水。4.2.19分節(jié)制作鋼筋籠宜采用接駁器連接。預留的剪力槽、插筋、接駁器等預埋件標高、位置應復核,為確?;娱_挖時方便鑿出,可設置夾板等保護層。4.2.20逆作法施工對預埋的插筋和接駁器標高要求高,成槽過程中由于槽壁坍方等原因可能導致導墻沉降。為確保預埋插筋、接駁器標高的準確,鋼筋籠吊放前需測量導墻標高并根據實測標高計算吊筋長度。4.2.21墻底注漿可加固墻底和墻側的土體,有效減少地下連續(xù)墻的沉降,從而減少地下連續(xù)墻與主體結構的差異沉降。墻底注漿終止注漿條件可采用注漿壓力和注漿量雙控原則。嵌巖地質條件下注漿器參照圖11:圖11嵌巖地質條件下后注漿注漿器構造示意圖1—注漿管;2—三通接頭;3—注漿孔4—橡皮輪胎;5—黑鐵管;6—內螺紋接頭;7—鑄鐵悶頭4.2.22單元槽段幅寬宜為3m~4m,成槽厚度應大于墻段厚度20mm。預制墻段宜在工廠制作,有條件時也可在現場預制。預制墻段可疊層制作,疊層數不應大于三層。預制墻段應達到設計強度的100%后方可運輸及吊放。預制墻段安放閉合位置宜設在直線墻段上。起吊吊點應按設計要求或經計算確定。4.2.23當采用臨時地下連續(xù)墻作為圍護結構時,槽壁垂直度和寬度檢測數量可減少為20%,無明顯質量缺陷時,可不進行超聲波檢測。4.3灌注樁排樁4.3.1采用“樁墻合一”技術,將原有廢棄的臨時圍護排樁考慮利用作為永久地下室側壁擋土結構的一部分,可以減少地下室外墻的厚度,甚至可減少結構外墻下邊樁的數量,以節(jié)約社會資源,實現建筑節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的基坑支護結構設計。“樁墻合一”技術考慮圍護樁在正常使用階段發(fā)揮擋土作用,具有減薄地下室外墻厚度、節(jié)省資源、增加地下室有效使用面積等優(yōu)點。4.3.6當灌注樁排樁內側貼合地下室結構外墻時,灌注樁排樁和地下室結構外墻形成類似于疊合型地下連續(xù)墻的結構,水、土壓力等水平荷載作用下的墻體內力按灌注樁排樁與地下室結構外墻的剛度比例進行分配。當灌注樁排樁內側與地下室結構外墻間留設保溫、防水襯墊層時,灌注樁排樁和地下室結構外墻形成類似于復合型地下連續(xù)墻的結構;在地下室形成的初期,圍護樁外側止水帷幕尚有效的情況下,樁墻外側的水土壓力荷載直接作用于圍護樁,由于樁墻之間保溫、防水襯墊層的存在,直接作用在地下室外墻上的荷載可能微乎其微;而從長期來看,對于地下室外墻較為不利的荷載工況為圍護樁外側的止水帷幕完全失效,地下水通過樁縫滲入地下室外墻表面,因此水壓力荷載完全作用于地下室外墻上,而靜止土壓力則通過樁墻體系以及之間保溫、防水襯墊層小部分傳遞于地下室外墻,因此,灌注樁排樁的最不利受力情況是承受全部水土壓力,而地下室外墻則承受水壓力并加上按樁墻抗彎剛度分配的土壓力。當灌注樁排樁內側與地下室結構外墻間留設保溫、防水襯墊層時,襯墊材料相對于鋼筋混凝土圍護樁與地下室外墻來說剛度較小,樁墻之間存在軟夾層,若此軟夾層自地下室底板至頂板通長設置,則水土壓力荷載難以通過軟夾層傳遞至地下室外墻,圍護樁可能會發(fā)生較大的側向位移,且襯墊材料可能會在水土壓力荷載作用下發(fā)生破壞。因此可考慮在各層地下室樓板位置設置構件頂至圍護樁邊進行傳力,襯墊層于各層樓板傳力構件位置處斷開,襯墊層自下向上施工,底板位置混凝土直接頂至圍護樁掛網噴漿層邊與柔性防水層邊。樓板處傳力構件的設置與逆作法中地下室外墻的具體作法有關,當地下室外墻自底板施工完成后向上順作施工時,可在樓板位置設置傳力板帶,如圖12所示。當地下室外墻隨基坑開挖過程中逆作或僅樓板處地下室外墻時,可在地下室各層樓板處設置結構環(huán)梁與圍護樁頂緊(圖13),實現基坑圍護階段與永久使用階段的水平向傳力。圖12樓板處設置傳力板帶傳力構造示意圖圖13樓板處設置環(huán)梁傳力構造示意圖4.3.10隔水帷幕一般有雙軸水泥土攪拌樁、三軸水泥土攪拌樁、等厚度水泥土攪拌墻及全方位高壓噴射樁等型式。當隔水帷幕深度小于18m,環(huán)境保護要求不高時可選用雙軸水泥土攪拌樁。當隔水帷幕深度不超過30m時,可根據地層條件選用三軸水泥土攪拌樁或渠式切割水泥土連續(xù)墻,其適用條件可參見本規(guī)程第4.4.2條。當施工需要的空間、距離不夠或工程需要等特殊情況可采用高壓噴射注漿作為隔水帷幕。普通高壓旋噴樁施工離散性較大,容易出現滲漏,不宜大面積采用。需要大范圍采用高壓噴射注漿形成隔水帷幕時,可根據地質資料、周邊環(huán)境保護要求等選擇雙高壓旋噴樁(即RJP工法)、全方位高壓噴射樁(即MJS工法)。4.3.11試成孔至設計標高并完成一清后,靜置一段時間(一般根據成孔到成樁的施工時間來估算或根據設計要求),從開始測得初始值后,每3h~4h間隔測定一次孔徑曲線(含孔深、樁身擴徑縮徑)、垂直度、沉渣厚度等,以核對地質資料、檢驗施工設備、施工工藝及泥漿指標等是否符合工程要求,在正式施工前調整選擇好施工參數。根據工程情況,對于環(huán)境保護要求較高的工程或地質條件較復雜的情況下不應在原位進行試成孔。非原位試成孔的孔位在試成孔結束后應采用素混凝土或其它材料密實封填。4.3.12作為逆作法的排樁圍護結構,確保垂直度滿足設計要求很重要,成孔機械一般選擇鉆架配重大、鉆桿扭矩大的設備,如GPS-15型以上的設備。另外還需減少圍護沉降,以減少與主體結構的差異沉降,嚴格控制沉渣厚度,通過泥漿反循環(huán)的工藝可有效控制沉渣厚度。4.3.13灌注樁排樁成孔施工可采取以下質量保證措施:1采用膨潤土泥漿護壁,提高泥漿粘度,可有效防止孔壁坍方、縮徑;2先施工隔水帷幕,再施工灌注樁排樁,有利于保證隔水帷幕和灌注樁的施工質量,也可避免先施工的灌注樁由于塌孔擴徑導致外側止水帷幕施工困難的不利情況;3圍護結構位置采用水泥攪拌樁預加固主要是控制灌注樁成孔過程中孔壁的穩(wěn)定不塌孔,預加固的水泥攪拌樁水泥摻量一般為7%~8%。4.3.14逆作法先施工頂板,對灌注排樁的頂標高控制要求較高,另外灌注排樁作為主體結構時需要預埋插筋或接駁器等,為確保預埋插筋、接駁器標高的準確,需精確計算吊筋長度,并采取可靠措施固定。4.3.15因低應變檢測能量有限,在檢測樁長和區(qū)分樁身擴徑與縮頸方面有一定不足,尤其是對于軟土地區(qū)密集排樁,樁身時常發(fā)生擴徑現象,低應變檢測無法判斷整個樁長范圍內樁身質量問題,因此也可以考慮采用超聲波檢測代替低應變檢測,判斷灌注樁的樁身質量。4.4型鋼水泥土攪拌墻4.4.1型鋼水泥土攪拌墻技術從日本引進,其水泥土攪拌墻可采用三軸水泥土攪拌樁或渠式切割水泥土連續(xù)墻。日本常用的三軸水泥土攪拌樁設備有550和850兩個系列,其中550系列中水泥土攪拌樁直徑有550mm、600mm、650mm三種,850系列中有850mm和900mm兩種,每種直徑對應相應的水泥土攪拌樁施工設備。國內引進的機械設備多為直徑650mm和850mm兩種,經過改進,國產化的還有可以施工直徑1000mm攪拌樁的機械設備,目前國內工程中大量應用的多為650mm、850mm和1000mm三種。渠式切割水泥土連續(xù)墻(簡稱TRD工法)是由日本神戶制鋼所開發(fā)的一種新型水泥土攪拌墻施工技術,近年來國內經引進、消化、改進后已成功應用于上海、天津、浙江、江西、江蘇等地多項工程。該工法機具兼有自行掘削和混合攪拌固化液的功能。與傳統(tǒng)的三軸水泥土攪拌樁采用垂直軸縱向切削和攪拌施工方式不同,TRD工法首先將鏈鋸型切削刀具插入地基,掘削至墻體設計深度,然后注入固化劑,與原位土體混合,并持續(xù)橫向掘削、攪拌,水平推進,構筑成高品質的水泥土攪拌連續(xù)墻。TRD工法具有如下技術特點:1成墻質量好,沿墻長方向水泥土攪拌均勻,在相同地層條件下可節(jié)約水泥25%。相對于傳統(tǒng)的水泥土攪拌樁,在相同地層條件下,TRD工法樁身深度范圍內的水泥土強度普遍提高,水泥土無側限抗壓強度在0.5~2.5MPa范圍之內。2墻體連續(xù)等厚度,隔水性能好。經過TRD工法加固的土體滲透系數在砂質土中可以達10E-7cm/s~10E-8cm/s,在砂質粘土中達到10E-9cm/s。成墻作業(yè)連續(xù)無接頭,型鋼間距可以根據設計需要調整,不受樁位限制。3突出的開挖能力。對于堅硬地基(砂礫、泥巖、軟巖等)具有較高的切割能力,可以大大縮短工期、減少工程造價。4施工機架重心低、穩(wěn)定性好。TRD工法可施工墻體厚度為450~850mm,深度最大可達60m,而TRD(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)三種型機中最大高度僅為12m。5可將主機架變角度,與地面的夾角最小為30°,可以施工傾斜的水泥土墻體,滿足特殊設計要求。6施工過程的噪音、振動小,環(huán)境影響小。4.4.2常規(guī)三軸水泥土攪拌樁受制于樁架高度,施工深度最大只能達到30m,且遇到標貫錘擊數N大于30擊的硬質土層施工效率很低,雖然超過30m時可采用一次到底的超深三軸水泥土攪拌樁設備,也可采用加接鉆桿的方式或采用先行鉆孔,再加接鉆桿的工藝,施工深度也可達50m。實踐表明,采用超深三軸水泥土攪拌樁由于受鉆桿剛度、順直度及樁架垂直度等綜合影響,極易造成搭接開叉,施工質量難以保證;而渠式切割水泥土連續(xù)墻(TRD工法),由于具有樁架低、地層適應性強、垂直度好且能做到實時監(jiān)測調整、切割箱剛度大、無縫搭接、成墻品質好等優(yōu)點,施工質量有保證;因此標貫錘擊數N大于30擊的硬質土層和施工深度大于30m時,可采用渠式切割水泥土連續(xù)墻(TRD工法),以確保施工質量,具體實施時,應按照現行行業(yè)標準《渠式切割水泥土連續(xù)墻技術規(guī)程》JGJ/T303的規(guī)定執(zhí)行。渠式切割水泥土連續(xù)墻可以適用于標貫錘擊數N值在100擊以內的地層,還可以在粒徑小于100mm的卵礫石層和極軟基巖中施工;成墻品質好,水泥土攪拌均勻,強度提高,離散性小;主機重心低,TRD-Ⅲ型機機高僅10.0m;精度高,實現了對水泥土墻體施工全過程監(jiān)控,參數儀提供包括實時測斜,瞬時漿液流量、泵壓,切割箱推進速度,切割箱主動輪轉速和扭矩,水平推進和垂直升降油缸壓力等一系列技術參數;墻體等厚,連續(xù)造壁,無縫連接,可以任意設定型鋼間距,墻厚從550mm~850mm。近年來等厚度水泥土攪拌墻施工技術在上海、南昌、天津、淮安、杭州、蘇州等地的十余個基坑工程中得到成功應用,見表1。目前采用等厚度水泥土攪拌墻在基坑工程中的應用主要為排樁圍護體系的隔水帷幕和內插型鋼形成等厚度型鋼水泥土攪拌墻圍護結構兩大方向。實踐證明,由于TRD工法設備具有較強的切削能力及連續(xù)成墻等特點,在開挖深度范圍內土層滲透性強、隔水帷幕超深、深部地層為密實砂層或軟巖地層等工程中形成的墻體隔水性能可靠,工效較高,取得了顯著的社會經濟效益,具有較好的應用前景。表1等厚度水泥土攪拌墻應用的典型工程信息列表項目名稱成墻地層基坑面積m2基坑挖深m應用形式墻厚度mm墻深度m上海奉賢中小企業(yè)總部大廈上海典型地層,穿過密實砂層,進入隔水層800011.85型鋼水泥土攪拌墻85026.55南昌綠地中央廣場穿過標貫擊數達21擊的深厚砂層和飽和單軸抗壓強度達1.2MPa的強風化巖層;嵌入飽和單軸抗壓強度標準值達到8.8MPa的中風化巖層1400015.45~17.45型鋼水泥土攪拌墻85022.5天津中鋼響螺灣項目穿過軟粘土進入標貫擊數達40~70擊密實砂層2300020.6~24.1排樁圍護結構的隔水帷幕70045淮安雨潤中央新天地項目穿過深厚密實粉土層和砂層,嵌入粘土隔水層4365722.1~27.4排樁圍護結構的隔水帷幕85036~46蘇州財富廣場穿過深厚密實砂層,嵌入粘土隔水層,隔斷承壓水1050022.7隔水帷幕70046天津仁恒濱江三期淤泥質土層為主1200024隔水帷幕700364.4.3水泥土攪拌墻施工應選擇恰當的攪拌樁(墻)機,配置電子稱重自動拌漿系統(tǒng)以及泵壓、流量表具,等厚度水泥土攪拌墻施工還應配置有電磁調速電機的無級變速變量泵。通過試成樁(墻)確定不同地質條件下的成樁(墻)施工工藝、水泥(膨潤土)漿液水灰比、注漿泵工作流量、三軸攪拌機頭下沉或提升速度、等厚度水泥土攪拌墻切割箱的油缸壓力、切割扭矩、橫向推進速度等各項施工技術參數以及攪拌樁28天齡期無側限抗壓強度。三軸水泥土攪拌墻試成樁不宜少于2根,等厚度水泥土攪拌墻試成墻不宜少于4米。4.4.4水泥土攪拌樁攪拌機自重一般在1300kN~1500kN,等厚度水泥土攪拌墻攪拌機平均接地壓力達166kN/m2,施工中前側履帶部的最大接地壓力可達426kN/m2,因此在水泥土攪拌墻施工范圍內,探摸清障后,應回填壓實,鋪設鋼板,必要時還需對地基進行加固,采用渠式切割水泥土連續(xù)墻進行型鋼水泥土攪拌墻施工時,可施工導墻,防止槽壁坍塌,以確保安全和質量。4.4.5三軸水泥土攪拌樁的垂直度與攪拌樁機導向架的垂直度,攪拌鉆桿的平直度,樁深度及地層等有關。三軸水泥土攪拌樁機移位后,必須檢查攪拌樁機導向架垂直度允許偏差不應大于1/250。等厚度水泥土攪拌墻鏈鋸式切削箱橫斷面規(guī)格:1700mm×(550mm~850mm),通過安裝在切割箱內部的多段式測斜儀,實施隨鉆監(jiān)測調控,垂直度允許偏差不應大于1/250,施工墻體軸線由激光經緯儀監(jiān)控,允許偏差在20mm以內。4.4.6對于中密-密實砂質地層,下沉攪拌速度緩慢,宜調低水灰比、摻入膨潤土,并根據下沉速度調整漿泵流量。4.4.7根據施工機械是否反向施工以及何時噴漿的不同,渠式切割水泥土連續(xù)墻施工工法共有一步施工法、兩步施工法、三步施工法三種。一步施工法在切割、攪拌土體的過程中同時注入切割液和固化液。三步施工法中第一步橫向前行時注入切割液切割,一定距離后切割終止;主機反向回行(第二步),即向相反方向移動;移動過程中鏈狀刀具旋轉,使切割土進一步混合攪拌,此工況可根據土層性質選擇是否再次注入切割液;主機正向回位(第三步),鏈狀刀具底端注入固化液,使切割土與固化液混合攪拌。兩步施工法即第一步橫向前行注入切割液切割,然后反向回行并注入固化液。兩步施工法施工的起點和終點一致,一般僅在起始墻幅、終點墻幅或短施工段采用,實際施工中應用較少。一般多采用一步和三步施工法。三步施工法攪拌時間長,攪拌均勻,可用于深度較深的水泥土墻施工;一步施工法直接注入固化液,易出現鏈狀刀具周邊水泥土固化的問題,一般可用于深度較淺的水泥土墻的施工。4.4.8等厚度水泥土攪拌墻漿液流動度的監(jiān)控和調整,對于確保墻體質量、生產效率、防止事故舉足輕重。挖掘液混合泥漿流動度在粘性土中施工應適當偏大,在砂性土中施工應適當調低,具體數值由現場試成墻后決定。在粘性土中施工,過低的挖掘液混合泥漿流動度,會使攪拌土過于粘稠,造成鋸鏈式切割箱刀具包泥,影響挖掘效率和作業(yè)安全。在砂性土中要調低挖掘液混合泥漿流動度,必要時還需在挖掘液中添加顆粒度調整材料(如高嶺土類干燥粘土)和增粘劑,達到提高粘度、減少失水、降低固液分離、保持良好流動性的目的。當處于N值較高的硬質砂層挖掘、攪拌時,若大量固液分離會造成砂粒重新堆積,對在砂層中移動的切割箱及刀頭產生很大的阻力。挖掘液混合泥漿:被挖掘土和挖掘液的混合物。固化液混合泥漿:由挖掘液混合泥漿和固化液混合而成。挖掘液的水灰比應控制在W/C=5~20,固化液水灰比應控制在W/C=1.0~2.0?;旌夏酀{流動度由專門的流動度測試儀測定(圖14)。圖14混合泥漿流動度測試4.4.9等厚度水泥土攪拌墻施工,基坑轉角處或結束施工拔出切割箱時,應及時補充回灌固化液。在條件許可的情況下,宜在墻體外拔出切割箱(圖15),形成“十”字形接頭。圖15外拔切割箱圖示4.5咬合式排樁4.5.1咬合式排樁是一種新型、優(yōu)質、高效的結構支護形式,通過相鄰兩根樁之間的咬合,使其既能作為擋土構件,又同時兼做隔水措施。咬合式排樁通常采用有筋樁和無筋樁、有筋樁和有筋樁密排組合兩種類型。對于有筋樁和無筋樁密排組合形式,國外尚有利用混合材樁或水泥土攪拌樁替代素混凝土樁的形式。對于有筋樁和有筋樁密排組合形式,Ⅰ序樁通常采用矩形鋼筋籠樁或型鋼加筋樁,Ⅱ序樁通常采用圓形鋼筋籠樁。(a)有筋樁和無筋樁搭配的咬合式排樁(b)有筋樁和有筋樁搭配的咬合式排樁圖16咬合樁平面布置型式1—鋼筋圓形配置的有筋樁;2—無筋樁;3—鋼筋非圓形配置的有筋樁咬合式排樁又分為硬切割咬合與軟切割咬合兩種工藝。咬合式排樁硬切割施工工藝是指在一序樁混凝土初凝后再進行二序樁成孔作業(yè),具有在成孔過程中結合清障的技術特點,適用于硬質地下障礙物密集的復雜地質條件,硬切割咬合式排樁應采用全套管全回轉鉆機配備雙壁鋼套管進行成孔施工;軟切割施工工藝是指在一序樁混凝土初凝前再進行二序樁成孔作業(yè),一序樁需要摻入超緩凝劑,相比硬切割工藝,清障能力有所不足,但經濟性顯著,適用于普通軟土地質條件下的咬合式排樁施工。目前兩種工藝在國內均有工程實例。目前國內咬合式排樁基坑工程主要應用于地下障礙物眾多且清障費用較高,施工空間狹小,施工區(qū)域限高,環(huán)境保護要求較高,地質條件復雜、其它成孔或成槽工藝不穩(wěn)定、易塌孔、易流土或流砂,水文地質條件復雜等類型的工程。根據國內已實施咬合式排樁工程,采用咬合式排樁作為圍護結構,造價適中,工期適中,圍護樁質量較好,工程實施效果良好。因已實施咬合式排樁工程多數采用全套筒工藝施工,套筒內采用抓斗或旋挖設備出土,不使用泥漿,減少了環(huán)境污染及泥漿處理問題,施工現場干凈整潔。各種咬合式排樁施工工藝大都振動小、噪音低,且對周邊地層擾動較常規(guī)工藝小很多,特別有利于在環(huán)境保護要求較高環(huán)境施工。咬合式排樁施工過程中,套筒全程跟進,對于工程地質和水文地質條件特別復雜的工程都較適用,孔壁不會坍塌,流土、流砂現象也比較容易控制,充盈系數較小,成樁質量可靠。4.5.3咬合式排樁自身能夠起到隔水作用,可以不另設隔水帷幕,但必須確保相鄰兩根樁有一定的咬合量,因此對咬合式排樁的施工垂直度就有嚴格的要求,避免樁與樁之間產生間隙。隨著樁長的增加,應對咬合式排樁垂直度、平面定位、咬合量提出更為嚴格的要求,或者在咬合式排樁外側設置輔助隔水措施。、在確保施工便利及相鄰樁咬合量的前提下,Ⅰ序樁與Ⅱ序樁可采用等直徑樁基,也可以采用不同的樁徑。4.5.6硬法咬合樁成孔設備應采用全套管全回轉鉆機,軟法咬合樁成孔設備宜采用全套管鉆機或旋挖鉆機。全套管全回轉鉆機由如下機構組成:(1)強大馬力和緊急脫離機構;(2)為牢靠地將強大馬力傳遞給套管而設置的性能良好的楔型夾緊機構;(3)為有效利用強大馬力而設計的鉆頭負荷自動控制等機構;(4)為保證垂直精度所不可或缺的自動水平調整機構;(5)為去除鋼筋混凝土基礎、鋼管等地下障礙物而設計的套管內部挖掘裝置、多頭鉆機等。4.5.7每組試成孔中應包括2根Ⅰ序樁和1根Ⅱ序樁。軟法咬合相關工藝參數包括Ⅱ序樁開鉆時間、成孔時間、成樁時間及套管底口低于開挖面的距離等。4.5.8導墻結構形式應根據地質條件和施工荷載等經計算確定,且導墻厚度不宜小于200mm,混凝土等級不宜低于C20。導墻上設置定位孔,其直徑宜比樁徑大20mm~40mm。導墻頂面宜高出地面100mm,以防止地表水流入樁孔內。導墻示意圖如圖17所示。圖17導墻示意圖4.5.10采用軟法咬合的咬合式排樁,應按Ⅰ1→Ⅰ2→Ⅱ1→Ⅰ3→Ⅱ2→Ⅰ4→Ⅱ3→……的順序組織咬合式排樁施工,詳見圖18。圖18咬合式排樁施工順序圖4.5.11首先檢查和校正單節(jié)套管的順直度,然后檢查按樁長配置的全長套管的順直度,并對各節(jié)套管編號,做好標記,按序拼裝??刹捎霉潭ㄥN球復測或經緯儀雙向復測垂直度。鉆機定位應準確、水平、穩(wěn)固,回轉盤中心與設計樁位中心偏差不應大于10mm,并校正鉆機垂直度。鉆進過程中可在地面用經緯儀監(jiān)測套管的垂直度或在孔內用吊錘檢測垂直度,若垂直度不滿足要求,可利用鉆機油缸進行糾偏。4.5.12套管內留土可防止管涌現象發(fā)生。如遇地下障礙物套管底無法超前時或樁底土層存在(微)承壓水時,可向套管內注入一定量的水,通過水壓力來平衡Ⅰ序樁混凝土的壓力,阻止“管涌”的發(fā)生。水下沖抓應注意在挖至設計樁底標高后需對孔底進行清孔處理,利用抓斗將孔底沉渣抓出,保證孔底沉渣厚度在設計要求范圍內。4.5.13逆作法對樁體垂直度要求高,鋼筋籠焊接時垂直度易出現偏差,咬合切割時易碰到Ⅰ序樁鋼筋籠,故要求采用機械連接。機械連接一般可采用接駁器或冷擠壓接頭。Ⅰ序樁有不配筋的混凝土樁、配置矩形鋼筋籠或異形鋼筋籠的鋼筋混凝土樁、內插型鋼的混凝土樁等四種,也可稱A樁。Ⅱ序樁一般配置圓形鋼筋籠,也可稱B樁。4.5.14配矩形鋼筋籠的Ⅰ序樁下放時可采用在鋼筋籠兩側綁扎強度較低易切割的材料(如PVC管),確保精確就位,以防止安裝偏差造成后續(xù)切割咬合損傷鋼筋。鋼筋籠除了平面要限位,還要防止上浮或下沉,澆筑混凝土時應采取措施固定鋼筋籠,如采用鋼絲繩懸掛在吊車吊鉤上,當需要拆套管或導管時可采用槽鋼將鋼筋籠懸掛在下節(jié)套管頂部,如此反復直至混凝土澆筑至設計標高并拔出所有套管,過程中應當注意在每節(jié)套管起拔時,吊車始終要將鋼筋籠吊緊,并保持同一標高不變,以免鋼筋籠上下起伏后無法重新回到原來標高。在鋼筋籠底部焊上垂直定位鋼筋四根,定位鋼筋的長度應根據實際成孔深度而定,即在測好孔深后再進行四根定位鋼筋的斷料及焊接工作。另外鋼筋籠底部可加設@800mm鋼筋網片或加焊抗浮鋼板。4.5.15邊灌注混凝土邊拔套管有利于套管的順利起拔,套管底低于混凝土面2.5m可有效防止塌孔,避免影響混凝土質量。套管內有水時,應采取水下混凝土澆筑工藝,并配備抽水泵,在混凝土澆筑過程中將孔內水抽排出,且混凝土應澆筑至導墻頂部,保證有一定的超灌高度,以保證樁頂混凝土質量。
5豎向支承樁柱的設計與施工5.1一般規(guī)定5.1.2根據主體結構體系的布置和受力需要,豎向支承樁柱一般設置于主體結構柱位置,并應利用結構柱下工程樁作為支承樁。當逆作階段豎向支承柱豎向荷載較大,框架柱位置設置一根豎向支承樁不能滿足豎向承載力要求時,可在框架柱位置設置一柱多樁的型式。一柱多樁可采用一柱(結構柱)兩樁、一柱三樁等型式(圖19),當采用一柱多樁型式時,可在地下室結構施工完成后,拆除臨時支承柱,完成主體結構柱的托換。圖19一柱多樁示意圖5.1.5豎向支承樁成孔機具一般有正反循環(huán)回轉鉆機和旋挖鉆機兩種。正反循環(huán)回轉鉆機成孔工藝在軟土地區(qū)應用廣泛,而且施工經驗豐富。旋挖施工是在回轉施工等工藝基礎上而發(fā)展起來的一種樁基礎施工方法。與正、反循環(huán)鉆機相比,具有大扭矩(150KN·m~280KN·m)、地層適應性較強(主要適用于黏性土層、砂層、卵礫石層和部分強風化的巖層)、自動化程度高、工人勞動強度低、設備適用范圍廣、施工質量容易控制、施工效率高、設備多用性、環(huán)保等優(yōu)點。具體見表2。表2支承樁施工機械對比對比項目旋挖鉆機正、反循環(huán)回轉鉆機施工鉆進時直接用鉆頭將土取出,泥漿只是護壁而用,現場設一個集中儲漿池即可,泥漿可重復多次利用,施工現場無需大量泥漿材料,大大減少了泥漿污染。鉆進時采用鉆頭切削地層,用泥漿循環(huán)將土返回地面,需設多個泥漿池,排放泥漿對施工現場污染較大,需經常處理廢棄泥漿。環(huán)保渣土集中堆放,定時清理,對施工現場文明施工非常有利;低噪音,使擾民的概率大大降低。正循環(huán)時清渣較困難,不利于文明施工;噪音相對較高,易造成擾民;對環(huán)境污染較大。工程質量自帶現代化的電子儀表測量裝置,精確度較高,可有效保證施工精度。抓斗上下頻繁,對孔壁穩(wěn)定不利,另外有樁塞效應。精確度不高,為確保垂直度偏差小,需采取一定的措施??妆诜€(wěn)定較好。施工效率施工效率較高,樁長35m左右,一天(24小時)可施工4~6根,靈活機動性高,移機、對位速度很快。施工效率較低,樁長35m左右,一天(24小時)只能施工1~2根,機動性差,移機、對位速度較慢。節(jié)能使用內燃動力行車、鉆孔,使用燃油動力,高效節(jié)能,能源供應方便,但油價高,導致單價較高。一般使用電力,對施工現場電力布設要求較高,但電價低,相對經濟。適用性可施工0.6m~2.5m口徑、深度≤100m、除堅硬巖層以外地層的各種樁基類型(卵礫石層、強風化巖層均可施工)。適用范圍較廣,可施工各種樁徑、樁深的樁。5.2設計計算5.2.2逆作法中各層樓板施工、各層土方向下開挖時形成荷載不同的工況,各個工況條件下的豎向支撐柱的計算長度也不相同。豎向支承柱在各工況下的承載力計算和穩(wěn)定性驗算時,應根據其垂直度允許偏差計入豎向荷載偏心的影響,偏心距應按計算長度乘以允許偏差,并按雙向偏心考慮。豎向支承柱的計算長度為各工況下的幾何長度乘以計算長度系數求得??紤]到逆作階段每一工況開挖面以下一定范圍的土體受到擾動,因此支承柱的幾何長度應適當加大,工程實踐表明,支承柱的幾何長度取值1.2H且不小于(H+2)是合理可行的。計算長度系數的取值應根據逆作階段每一工況下支承柱兩端的約束條件確定。支承柱若與地下水平結構梁板體系整體澆筑形成整體連接時,地下水平結構梁板對其約束可視為固定;當支承柱與支承樁樁孔之間采取有效加固措施,并且支承柱的幾何長度適當加大之后,支承柱開挖面一端的約束條件可視為鉸支。當采用水下澆筑的鋼管混凝土柱時,鋼管內壁與內充填混凝土之間的泥皮難以徹底清除,因此在鋼管混凝土支承柱承載力計算中應視具體情況對鋼管的抱箍作用應予以適當折減。5.2.3在逆作施工階段,豎向支承柱一般需要承受較大的豎向荷載,支承柱的穩(wěn)定性與其計算長度密切相關。當支承柱與支承樁施工過程中形成的樁孔之間的空間采取可靠的加固措施時,各工況開挖面下方支承柱周圍的加固體可對其有效約束,因此計算中支承柱下端約束可作鉸支考慮。常用的加固措施為在支承樁超灌高度以上樁孔與支承柱之間采用碎石回填并注漿加固。5.2.4豎向支承柱與結構梁板節(jié)點的設計,應確保節(jié)點在基坑逆作施工階段能夠可靠地傳遞結構梁板的自重和各種施工荷載。節(jié)點作法可參照國家標準圖集《建筑基坑支護結構構造》11SG814。進行支承柱與結構梁板節(jié)點設計時,應根據剪力的大小計算確定需要設置的抗剪栓釘的規(guī)格和數量,如圖20所示。逆作施工階段,結構梁板上直接作用施工車輛等較大超載的位置,需要時,可在梁下支承柱上設置鋼牛腿等抗剪能力較強的抗剪件;支承柱外包混凝土后伸出柱外的鋼牛腿可以割除,如圖21。圖20鋼立柱設置抗剪栓釘與結構梁板的連接節(jié)點1—結構框架梁;2—立柱;3—栓釘圖21鋼立柱設置鋼牛腿作為抗剪件的示意圖1—結構框架梁;2—立柱;3—鋼牛腿鋼管或鋼管混凝土支承柱與結構梁主鋼筋一般通過傳力鋼板連接,具體作法是在鋼管周邊設置帶加勁肋的環(huán)形鋼板,梁板受力鋼筋則焊在環(huán)形鋼板上,如圖22所示。在主體建筑、結構設計允許的前提下,也可以采用鋼筋混凝土環(huán)梁節(jié)點等構造型式。圖22鋼管立柱設置環(huán)形鋼板作為傳力件的示意圖1—結構框架梁;2—鋼管立柱;3—栓釘;4—弧形鋼板;5—加勁環(huán)板5.2.5逆作法豎向支承柱承受的豎向荷載一般都較大,而且大都需要外包混凝土作為永久的框架柱,因此其施工的垂直度應嚴格控制,避免由于垂直度偏差過大而出現支承柱偏出框架柱截面之外無法外包以及承載力降低等不利情況;豎向支承樁成孔垂直度應采取措施加以控制,以滿足支承柱垂直度調控所需要的空間,但由于超長的支承樁成孔垂直度在1/150的基礎上再提高困難較大,故規(guī)定支承柱范圍內的成孔垂直度不應大于1/200。5.2.6豎向支承樁澆筑混凝土過程中,混凝土導管需要穿過支承柱,如果角鋼格構柱邊長過小,導管上拔過程中容易被卡住;如果鋼管立柱內徑過小,則鋼管內混凝土的澆搗質量難以保證,因此需要對角鋼格構柱的最小截面寬度和鋼管混凝土柱的鋼管最小直徑進行規(guī)定。5.2.7支承柱插入支承樁的深度在滿足本條文的規(guī)定之外,尚應結合支承柱實際承受的豎向荷載大小,根據相關規(guī)范驗算其插入深度。驗算支承柱的插入深度時可考慮支承柱與樁身混凝土的粘結摩擦阻力、支承柱的端部承載力等因素,當支承柱在插入支承樁范圍之內設置栓釘等抗剪措施時,尚應考慮抗剪構件提供的抗剪承載力。5.2.8支承柱插入支承樁部分一般有抗剪栓釘,支承柱調垂需要一定的空間。當豎向支承柱與支承樁鋼筋籠主筋間凈間距不滿足150mm時可采取樁頂部變截面的措施,擴孔深度應大于支承柱插入深度1m以上。5.2.9豎向支承樁的豎向變形主要包含兩個方面,一方面為基坑開挖卸荷引起的立柱向上的回彈隆起,另一方面為在已施工完成的水平結構和施工荷載等豎向荷重的加載作用下支承樁的沉降;此外基坑開挖卸荷還會導致支承樁上部一定范圍土體的側壓力減小,從而降低支承樁的抗壓承載力,特別是基坑開挖較深時該影響因素更為突出。因此支承樁的計算除了應考慮施工階段的豎向荷載之外,尚應結合具體情況對基坑開挖卸荷因素進行綜合考慮。5.2.10在逆作施工期間,基礎底板未施工形成之前,逆作階段所有的豎向荷載均由豎向支承樁柱進行承擔,當支承樁承載力不均勻時,支承樁之間及支承樁與圍護體之間可能會產生較大的差異沉降,從而引起水平結構梁板的次生應力。如差異沉降過大時,將會使水平結構結構梁板產生裂縫,甚至影響結構體系的安全。因此需采取措施控制相鄰支承樁間以及支承樁與鄰近圍護墻之間的差異沉降。5.2.11逆作基坑工程須嚴格控制支承樁的總沉降及差異沉降量。通過選擇低壓縮性的地層作為樁基持力層和采取樁端后注漿是控制支承樁沉降量的有效措施。5.3施工5.3.1單樁施工作業(yè)范圍一般為10m×10m。施工場地一般宜施工150mm~200mm厚的硬地坪,混凝土強度等級不應低于C20,當需要行走大型吊機時宜配置鋼筋,對強度、平整度有嚴格要求,主要基于以下幾個目的:1確保機械設備作業(yè)的穩(wěn)定性;2提高垂直度調垂架的設置精度;3確保為垂直度調垂架提供足夠的地基承載力;4確保支承柱及支承樁定位精度。5.3.5為減少豎向支承樁在逆作階段的沉降,需要嚴格控制樁底沉渣厚度,反循環(huán)清孔可有效控制沉渣厚度。可采用泵吸反循環(huán)或氣舉反循環(huán)工藝清孔,如GPS-15型、GPS-20型等均可泵吸反循環(huán),可跟據地質資料、樁的深度、直徑及設計要求來選用清孔方式。5.3.6為滿足成孔要求,護壁泥漿可選用優(yōu)質鈉基膨潤土人工造漿,新造泥漿需靜置膨脹24小時以上方可使用。施工過程中需根據實測泥漿指標及時抽除廢漿,補充新漿。一般可參考如下技術指標:1新漿配置指標:水:1000kg膨潤土:80kg~100kg絮凝劑CMC(添加在膨潤土中):3kg2循環(huán)泥漿技術指標:比重:(1.2~1.3)g/cm3粘度:(16~25)秒含砂率:≤4%PH值:8~103清孔后泥漿指標:比重:≤1.20g/cm3粘度:(16~25)秒含砂率:≤4%PH值:8~10除砂器應根據砂的顆粒大小及需處理的泥漿方量來選擇。在砂性土中,泥漿中含砂率相對較高,導致泥漿比重偏高,如為達到泥漿比重不大于1.15而延長二清時間,會帶來塌孔的風險,因此對泥漿比重宜適當放寬。5.3.7豎向支承樁成孔垂直度應采取措施加以控制,以滿足支承柱垂直度調控所需要的空間,但由于機械、施工工藝等因素導致超長的豎向支承樁成孔垂直度控制較難,一般在1/150,在此基礎上再提高更困難,故一般在較淺的支承柱范圍內成孔垂直度不應大于1/200。豎向支承樁是永久結構,豎向承載力大,故沉渣厚度要嚴格控制。5.3.9樁端注漿可加固樁底和樁側的土體,有效減少支承樁的沉降,提高樁的承載力。注漿管應采用鋼管,壁厚不小于3mm,接頭處采用絲扣套筒連接,注漿器應采用單向閥,以防止泥漿及混凝土漿液的涌入,應能承受大于1MPa的靜水壓力。單根樁注漿管數量不應少于2根,注漿管下端應伸至樁底以下200mm~500mm;在混凝土初凝后終凝前應用高壓水劈通壓漿管路,注漿宜在樁體混凝土達到設計強度后方可進行,注漿壓力宜控制在2MPa~3MPa,壓漿可分次進行,采用注漿壓力和注漿量雙控原則,即注漿量不低于設計要求的80%且注漿壓力不小于2MPa時可終止注漿。5.3.11豎向支承柱加工和拼裝應按《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50205)有關規(guī)定進行質量驗收。由于運輸條件的制約,一般支承柱長度超過16m時采取分節(jié)制作,運到施工現場組裝,組裝方法可采用地面水平拼接和孔口豎向拼接兩種。水平拼接由于操作方便,相對豎向拼接質量更能保證,水平拼接需要足夠的場地,且場地應平整,宜設置制作平臺,在平臺上設置固定用的夾具,每節(jié)至少配置兩個固定點,確保拼接精度。5.3.13不同強度等級混凝土的施工交界面一般低于豎向支承柱底部2m~3m,可根據需要采取措施阻止豎向支承柱外部混凝土的上升高度,以達到節(jié)約經濟的目的。方法有多種,可根據各施工單位施工能力水平及工程需要等選擇阻止鋼管外混凝土上升的方法。一般可采用砂石對鋼管柱外側進行回填,以下回填方法供參考:1當支承樁低標號砼液面上升至設計樁頂標高以上3.5m時停止灌注,開始澆灌鋼管內高標號混凝土。2高標號混凝土灌注至鋼管柱底端口上下各1m時放慢澆灌速度,泵車開啟最低檔或間斷灌注,盡可能減小對鋼管柱產生擾動。3高標號混凝土停灌后,拆除兩節(jié)導管(即導管底口位于鋼管柱底口以上3m),開始回填碎石到三分之一的高度。4高標號混凝土停灌靜置約1.5小時后繼續(xù)澆灌高標號混凝土,同時測繩從四周量測回填碎石面的上升情況,若碎石上升,則停止?jié)补囗爬^續(xù)回填石子,直至鋼管柱外砼面穩(wěn)定且碎石面不上升,再繼續(xù)澆灌,及時根據兩側的鋼管柱內砼面標高拆拔導管,埋深始終保持在6m-10m5待鋼管柱內殘存的低標號混凝土全部從鋼管柱頂口的溢漿口溢出見到高標號混凝土石子后方可停止灌注,此時鋼管柱內低標號砼全部被高標號混凝土置換完畢,高標號混凝土停灌時砼面高出設計柱頂標高20-30cm。6砼澆灌完后,碎石砂繼續(xù)對鋼管柱外側進行回填,回填至自然地面。回填時,須人工沿孔周邊對稱、均勻回填。7分批次對已回填的樁孔利用預先埋設的1寸注漿管進行填充注漿,水泥采用普通P.O42.5,按水灰比0.55拌制,水泥漿注入量為回填體積的20%。豎向支承柱外可以采取包裹土工布或塑料布等措施,減少鑿除外包混凝土工作量。5.3.14后插法是近年來開始應用的一種逆作法豎向支承柱施工工法,相對于樁柱一體化施工的先插法,后插法中豎向支承柱是在豎向支承樁混凝土澆筑完畢及初凝之前采用專用設備進行插入,該施工方法具有施工精度更高、豎向支承柱內充填混凝土質量更能保證等顯著優(yōu)勢。HDC工法系高精度鋼立柱安裝工法簡稱,是豎向支承柱后插法中應用的較為成熟的一種。HDC工法融合了國內、外同類施工方法的優(yōu)點,克服了常規(guī)方法不能進行糾偏的不足,使鋼立柱的安裝垂直度精度能達到1/500甚至更高,是目前最先進的插鋼立柱的施工方法之一,具有廣闊的適用價值和應用前景。HDC工法施工流程為:通過地上HDC液壓垂直插管機機身上的兩個液壓抱閘和一個豎向液壓垂直插拔裝置,及孔內的導向糾偏裝置,將鋼立柱垂直向下插到支承樁中,邊插邊利用安裝在鋼立柱上的測斜儀隨時監(jiān)測鋼立柱的垂直度,全程實行動態(tài)監(jiān)控適時調整,在支承樁混凝土初凝前將永久鋼立柱垂直插入到設計標高。HDC施工方法調垂原理為:根據二點一線原理,通過利用鉆孔孔內空間,延長了兩個垂直控制點之間的距離,使垂直度控制更便捷有效,同時降低了設備的地面高度,增加了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可操控性,從而更有效的達到對鋼立柱的導向、糾偏效果。鋼管內混凝土終凝后一般可采用砂石對鋼管柱外側進行回填,回填時,須人工沿孔周邊對稱、均勻回填,回填時觀察孔內泥漿液面的變化,當孔內液面上升溢出地面時,暫?;靥?,如此分次回填確保密實。回填完成后開啟高壓注漿泵對管外環(huán)狀間隙進行注漿,水泥漿水灰比0.55,充填率20%。5.3.17豎向支承樁垂直度及孔徑在成孔后采用井徑儀檢測;豎向支承柱制作和拼接時可采用水平尺檢測;豎向支承柱起吊下放時采用經緯儀測量X\Y方向的精度;調垂過程中可采用測斜管、擺錘、激光發(fā)射器和接收器、水管等檢測方法。測斜管可采用鋼管或PVC管,測斜管與豎向支承柱采用環(huán)箍固定。為確保測斜管測試垂直度能代表豎向支承柱安放垂直度,測斜管應與豎向支承柱完全平行。5.3.18影響豎向支承柱的安裝精度有以下幾點:1豎向支承樁的垂直度和孔徑偏差;2分節(jié)制作時拼接的精度;3豎向支承柱制作的精度;4豎向支承柱起吊時的變形、繞曲;5調垂架調垂時誤差;6混凝土澆注及支承柱四周回填不均勻等因素。因此應從上述各項影響因素采取質量保證措施,來確保支承柱安裝精度。5.3.19可在硬地坪中預埋埋件,在樁孔孔口位置采用型鋼臨時固定支承柱。5.4檢測5.4.1~5.4.3鋼管混凝土支承柱承受荷載水平高,而混凝土水下澆筑、樁與柱混凝土標高不統(tǒng)一等原因,鋼管混凝土支承柱施工質量的控制難度較高。為了確保施工質量滿足設計及規(guī)范要求,應根據本規(guī)定對鋼管混凝土支承柱進行嚴格檢測。
6先期地下結構的設計與施工6.1一般規(guī)定6.1.2先期地下結構的節(jié)點應滿足各部分構件的連接和受力要求,并符合國家現行標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50017、《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204的有關規(guī)定。6.1.5出土口的設置需要設計、施工雙方配合完成。牽涉到水平結構的設計,地下暗挖的施工要求,應綜合各方的具體要求來確定。6.2設計計算6.2.1對用作支撐的結構水平構件,當采用梁板體系且結構開口較多時,可簡化為僅考慮梁系的作用,進行在一定邊界條件下,在周邊水平荷載作用下的封閉框架的內力和變形計算,其計算結果是偏安全的。當梁板體系需考慮板的共同作用,或結構為無梁樓蓋時,應采用平面有限元的方法進行整體計算分析,根據計算分析結果并結合工程概念和經驗,合理確定用于結構構件設計的內力。6.2.3逆作法工程中,支承樁豎向變形量和支承樁間的差異變形過大時,將引發(fā)對已施工完成結構的不利影響,因此設計中除了應采取措施控制支承樁的豎向變形之外,尚應通過計算與驗算對先期地下水平結構構件采取必要的加強措施以控制有害裂縫的產生。6.2.4先期地下水平結構作為逆作施工期間的水平支撐,需承受坑外傳來的水土側向壓力。因此水平結構應具有直接的、完整的傳力體系。如同層樓板面標高出現較大的高差時,應通過計算采取有效的轉換結構以利于水平力的傳遞。另外,應在結構樓板出現較大面積的缺失區(qū)域以及地下各層水平結構梁板的結構分縫以及施工后澆帶等位置,通過計算設置必要的水平支撐傳力體系。此外結構后澆帶位置將承受壓力的水平結構從中一分為二,使得水平力無法傳遞,因此,必須采取措施解決后澆帶位置的水平傳力問題,具體可采取如下對策:水平力傳遞問題可通過計算在框架梁或次梁內設置小截面的型鋼(圖23),后澆帶內設置型鋼可以傳遞水平力,但型鋼的抗彎剛度相對混凝土梁的抗彎剛度要小得多,因而不會約束后澆帶兩側單體的自由沉降。圖23后澆帶處處理措施示意圖6.2.6現階段逆作法工程中豎向支承柱通常較多采用角鋼格構支承柱和鋼管混凝土支承柱兩種型式,以下分別針對角鋼格構支承柱和鋼管混凝土支承柱與結構梁的鋼筋連接方式予以說明。1角鋼格構支承柱角鋼格構柱一般由四根等邊的角鋼和綴板拼接而成,角鋼的肢寬以及綴板會阻礙梁主筋的穿越,根據梁截面寬度、主筋直徑以及數量等情況,梁柱連接節(jié)點一般有鉆孔鋼筋連接法、傳力鋼板法以及梁側加腋法。鉆孔鋼筋連接法是為便于框架梁主筋在梁柱階段的穿越,在角鋼格構柱的綴板或角鋼上鉆孔穿框架梁鋼筋的方法。該方法在框架梁寬度小、主筋直徑較小以及數量較少的情況下適用,但由于在角鋼格構柱上鉆孔對逆作階段豎向支承鋼支承柱有截面損傷的不利影響,因此該方法應通過嚴格計算,確保截面損失后的角鋼格構柱截面承載力滿足要求時方可使用。傳力鋼板法是在格構柱上焊接連接鋼板,將受角鋼格構柱阻礙無法穿越的框架梁主筋與傳力鋼板焊接連接的方法。該方法的特點是無需在角鋼格構柱上鉆孔,可保證角鋼格構柱截面的完整性,但在施工第二層及以下水平結構時,需要在已經處于受力狀態(tài)的角鋼上進行大量的焊接作業(yè),因此施工時應對高溫下鋼結構的承載力降低因素給予充分考慮,同時由于傳力鋼板的焊接,也增加了梁柱節(jié)點混凝土密實澆筑的難度。梁側加腋法是通過在梁側面加腋的方式擴大梁柱節(jié)點位置梁的寬度,使得梁的主筋得以從角鋼格構柱側面繞行貫通的方法(圖24)。該方法回避了以上兩種方法的不足之處,但由于需要在梁側面加腋,梁柱節(jié)點位置大梁箍筋尺寸需根據加腋尺寸進行調整,且節(jié)點位置繞行的鋼筋需根據實際情況進行定型加工,一定程度上增加了施工的難度。圖24梁柱節(jié)點加腋示意圖2鋼管混凝土支承柱鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用,即鋼管對其核心混凝土的約束作用,使混凝土處于復雜的應力狀態(tài)之下,不但提高了混凝土的抗壓強度,提高其豎向承載力,而且還使其塑性和韌性性能得到改善,增大其穩(wěn)定性。因此鋼管混凝土柱適用于對支承柱豎向承載力要求較高的逆作法工程。與角鋼格構柱不同的是,鋼管混凝土柱由于為實腹式的,其平面范圍之內的梁主筋均無法穿越,其梁柱節(jié)點的處理難度更大。在工程中應用比較多的連接節(jié)點主要有環(huán)梁節(jié)點、傳力鋼板法以及雙梁節(jié)點等。環(huán)梁節(jié)點是在鋼管柱的周邊設置一圈剛度較大的鋼筋混凝土環(huán)梁,形成一個剛性節(jié)點區(qū)(圖25),利用這個剛性區(qū)域的整體工作來承受和傳遞梁端的彎矩和剪力。環(huán)梁與鋼管柱通過環(huán)筋、栓釘或鋼牛腿等方式形成整體連接,其后框架梁主筋錨入環(huán)梁,而不必穿過鋼管柱的連接方式。該節(jié)點可在鋼管柱直徑較大、框架梁寬度較小的條件下應用。圖25環(huán)梁節(jié)點示意圖傳力鋼板法是在鋼管柱上焊接連接鋼板,將受鋼管阻礙無法穿越的框架梁主筋與傳力鋼板焊接連接的方法(圖26)。該方法的特點是無需在鋼管上鉆孔,可保證鋼管柱截面的完整性,但在施工第二層及以下水平結構時,需要在已經處于受力狀態(tài)的角鋼上進行大量的焊接作業(yè),因此施工時應對高溫下鋼結構的承載力降低因素給予充分考慮,同時由于傳力鋼板的焊接,也增加了梁柱節(jié)點混凝土密實澆筑的難度。圖26傳力鋼板法示意圖雙梁節(jié)點即將原框架梁一分為二,分成兩根梁從鋼管柱的側面穿過,從而避免了框架梁鋼筋穿越鋼管柱的矛盾(圖27)。該節(jié)點適用于框架梁寬度與鋼管直徑相比較小,梁鋼筋不能從鋼管穿越的情況。圖27雙梁節(jié)點示意圖6.2.7先期地下水平結構與周圍圍護墻的連接措施根據圍護墻型式的不同,采取不同的連接節(jié)點構造。當周圍圍護墻為“兩墻合一”地下連續(xù)墻時,先期地下水平結構域地下連續(xù)墻的連接節(jié)點構造可詳見第4章條文說明。當周圍圍護墻為臨時圍護墻時,其連接節(jié)點構造如下:逆作法中當圍護墻采用臨時圍護結構時,圍護墻與地下各層水平結構之間的連接應妥善處理兩個方面的技術問題:1臨時圍護墻與內部結構之間的水平傳力體系臨時圍護墻與內部結構之間必須設置可靠的水平傳力支撐體系。傳統(tǒng)逆作法中以結構樓板代支撐,水平梁板結構直接與地下連續(xù)墻連接,水平梁板支撐的剛度很大,因而可以較好地控制基坑的變形。而采用臨時圍護墻時,其與內部結構之間需另設置水平支撐以形成完整的水平傳力體系,水平支撐一般采用鋼支撐、混凝土支撐或型鋼混凝土組合支撐等型式。圖28圍護墻與頂板用混凝土支撐連接圖29圍護墻與地下結構用混凝土支撐連接圖30圍護墻與頂板用組合支撐連接圖31圍護墻與地下結構用組合支撐連接2邊跨結構二次澆筑的接縫防水和支撐穿外墻板處止水邊跨結構存在二次澆筑的工序要求,二次澆筑隨之帶來接縫位置的止水問題,主要體現在逆作階段先施工的邊梁與后澆筑的邊跨結構接縫處止水。接縫防水技術目前已經比較成熟,而且也在實際工程中也得到大量的應用。一般情況下,可先鑿毛邊梁與后澆筑頂板的接縫面,然后嵌固一條通長布置的遇水膨脹止水條。如結構防
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