上部结构完成后的地下结构逆作法施工工法研究

摘要

随着城市地上建筑空间的日益狭小，地下空间的开发利用显得愈益重要，为了更加有效的推进城市空间的立体开发，工程师们通过不断总结和创新，研发出了用于地下结构施工的逆作法工艺。不同于常规的地下结构施工流程，逆作法是从上到下施作地下结构，并以结构自身代替临时支撑进行土方开挖，这样的独特的施工顺序加之对地下结构和空间的巧妙利用，使得逆作法在控制基坑变形、缩短施工工期、节约工程造价、保护周边环境上表现不俗。在如今市场经济等客观因素驱动下，许多工程被要求加快工期并尽快显现地上结构，除了上下同时施工的全逆作法，可以考虑将上部结构先期建造，再进行地下结构的逆作施工，这样可进一步满足以上要求，而前提是必须保证整体施工的可操作性和安全性。本文正是以此为出发点，依托杭州滨江区某工程中裙楼工程的初步设计方案，通过理论分析、实地调研、经验总结和对比论证的方法，开展对上部结构先期完成后，再进行地下结构逆作法施工的工法研究，得出的主要结论如下:
　　1、在地下结构逆作施工过程中，宜选用地下连续墙作为围护结构，钢管混凝土柱和钻孔灌注桩作为竖向支撑来保障对上部结构的承托。采取“三墙合一”（围护墙+地下室外墙+承重墙），可充分发挥地下连续墙的竖向承载力。在已完成的上部结构层数不多的条件下，钢管柱和灌注桩的施工宜采用“一柱一桩”的形式。
　　2、可利用逆作法共同作用理论计算地下连续墙的竖向荷载分担值，对于中间竖向支撑系统应分为上部结构施工阶段、地下结构逆作施工阶段和整体结构永久使用阶段分别进行设计计算，必须同时满足这三个阶段的承载能力极限状态和正常使用极限状态的承载要求。
　　3、地下连续墙、钢管立柱及立柱桩的高精度施工是关键。地下连续墙的成槽应控制好垂直度和平整度，槽段接头宜采用“工”字钢连接。推荐采用HPE工法施工钢管立柱，可有效满足“一柱一桩”对立柱的高垂直度要求。
　　4、由于差异沉降直接影响先期完成的上部结构安全，因此在土方开挖过程中，要按照“分块、分层、平衡、对称、限时和土体时空效应”的指导原则，合理组织流水开挖，结合信息化施工，加强沉降监测和控制。宜采用地下连续墙端和灌注桩底后注浆的加固措施减小沉降，且要在事前备好一些局部应急补救措施。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 概述

1．1．2 逆作法的分类

1．1．3 逆作法的特点

1．1．4 建筑施工工法

1．2 研究目的及意义

1．2．1 本文研究问题的提出

1．2．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 逆作法的工程应用发展

1．3．2 国内外关于逆作法的研究现状

1．4 本文的主要研究内容

第二章 地下连续墙作围护结构的特点及其施工技术

2．1 引言

2．2 工程概况

2．2．1 工程简介

2．2．2 场地环境及地质条件

2．2．3 工程平面图

2．2．4 施工方案及总流程

2．3 地下连续墙的适用性及特点

2．4 地下连续墙的设计计算问题

2．4．1 墙端入土深度

2．4．2 墙体内力计算

2．5 地下连续墙的施工

2．5．1 导墙施工

2．5．2 泥浆制备及要求

2．5．3 成槽施工

2．5．4 槽底清淤

2．5．5 钢筋笼制作安装

2．5．6 槽段接头防渗处理

2．5．7 水下混凝土灌注

2．6 本章小结

第三章 中间竖向支撑系统的关键施工技术

3．1 引言

3．2 中间竖向支撑系统的施工选型

3．2．1 桩、柱的选型

3．2．2 柱、桩的计算问题

3．2．3 节点连接构造

3．3 “一柱一桩”的施工技术研究

3．3．1 灌注桩施工应注意的问题

3．3．2 钢管立柱的调垂施工

3．3．3 HPE工法原理

3．3．4 钢管柱的HPE法施工步骤

3．3．5 采用HPE工法的优势

3．4 本章小结

第四章 土方开挖施工

4．1 引言

4．2 土方开挖应注意的问题

4．3 开挖前准备

4．4 土方开挖形式

4．4．1 开挖方法

4．4．2 出土口布置

4．4．3 挖、取土机械选择

4．5 基坑降、排水

4．6 本文工程开挖工况划分

4．7 本章小结

第五章 差异沉降控制

5．1 引言

5．2 差异沉降控制的概念设计

5．3 沉降值预测计算

5．3．1 地下连续墙的沉降计算

5．3．2 钻孔灌注桩的沉降计算

5．4 差异沉降控制措施

5．4．1 桩、墙底后注浆措施

5．4．2 其他控制方法和措施

5．4．3 信息化施工

5．5 本章小结

第六章 本文所研究工程逆作法施工工法总结

6．1 引言

6．2 工法特点

6．3 适用范围

6．4 工艺原理

6．5 施工要点

6．5．1 地下连续墙施工

6．5．2 立柱桩的施工

6．5．3 钢管混凝土立柱的施工

6．5．4 关键节点连接

6．5．5 降排水施工

6．5．6 土方开挖施工

6．5．7 模板工程

6．5．8 墙、桩端后注浆施工

6．5．9 差异沉降监测控制

6．6 施工流程

6．7 质量要求

6．8 机具设备

6．9 劳动组织

6．10 安全措施

6．11 效益分析

6．12 应用实例

本文结论及展望

本文结论

展望

参考文献

声明

致谢