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逆作法新课件.ppt

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    • 建筑工程逆作法建筑工程逆作法王王 海海 云云 一、相一、相 关关 标标 准准l于2011年8月1日起实施的 《地下建筑工程逆作法技术规程》 ,编号为JGJ165-2010;l于1013年建设部组织编制的《建筑工程逆作法技术规程》 二、逆作法工艺的基本概念二、逆作法工艺的基本概念 1、 对于“逆作法”的定义,两个标准分别是:l《地下建筑工程逆作法技术规程》 :在逆作面处在逆作面处先形成竖向结构,以下各层地下水平结构自上而下先形成竖向结构,以下各层地下水平结构自上而下施工,并利用地下水平结构平衡抵消围护结构侧向施工,并利用地下水平结构平衡抵消围护结构侧向土压力的施工方法土压力的施工方法l《建筑工程逆作法技术规程》:利用主体永久地利用主体永久地下结构的全部或部分作为支护结构,自上而下施工下结构的全部或部分作为支护结构,自上而下施工地下结构与基坑开挖交替实施的施工工法地下结构与基坑开挖交替实施的施工工法 逆作法施工程序演示逆作法施工程序演示 只有地下结构工程只有地下结构工程 逆作法施工程序演示逆作法施工程序演示 地地上、上、地地下下结结构构同同时时施施工工 2、 正作与逆作分界面的定义:l《地下建筑工程逆作法技术规程》中叫“逆作面” :在采用逆作法施工时,正作、逆作施工的分界面。

      在采用逆作法施工时,正作、逆作施工的分界面l《建筑工程逆作法技术规程》中叫“界面层” :建建筑工程逆作法施工中首先施工的地下水平结构层,筑工程逆作法施工中首先施工的地下水平结构层,即主体结构顺作和逆作的分界层即主体结构顺作和逆作的分界层 3、逆作法的分类、逆作法的分类l全逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑l半逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋型楼板中先期浇筑的交叉格型肋梁,对围护结构形成框格式水平支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋型楼板l部分逆作法:利用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向土压力所产生的一部分位移在基坑中部按正作法施工,基坑边四周用逆作法,这种方法也叫做盆状开挖逆作法 三、逆作法的起源三、逆作法的起源  逆作法在西方一些国家称之为top-down method 或者up-down method意为从上往下施工的方法,在日本称之为逆打工法(SlabSubstituteShore简称SSS法,意思是指用楼板代替支撑的方法),在我国铁路系统又称之为盖挖法这种工法最早在意大利米兰得以首次使用,当时是在马路下施工地下连续墙,另一半马路仍旧通车,一边地下连续墙做好了之后,再做另一边墙。

      连续墙施工完毕之后,利用半夜时间,打开一小段马路,进行挖土运土,接着在地下墙上架设支架,上铺临时路面在支架下浇筑顶板,然后设置支撑,继续挖土,直至浇好底板这种米兰做法为逆作法施工的先驱   1933年,日本首次提出逆作法的设想,并于1935年应用于东京都千代田区第一生命保险相互会社本社大厦当时的桩全部是采用人工开挖,施工效率低,而且没有围护结构,限制了它在地下水位高的地区推广应用1950年,意大利米兰的ICOS公司首先开发了排桩式地下连续墙,随后又创造了两钻一抓的地下连续墙施工方法地下连续墙的开发成功为地下工程提供了良好的挡土墙与止水结构,使逆作法在地下水位以下施工成为可能不久,米兰地区就首次利用地下墙作围护进行过街地道的盖挖逆作法施工进入60年代,低振动、低噪声的机械被开发利用,如贝诺特挖掘机、钻孔挖掘机、并引入反循环工法等机械化施工在各方面成为主流,机械的进步促进了逆作法在更大范围内推广美国纽约芝加哥水塔大厦、法国巴黎 拉弗埃特百货大楼、德国德意志联邦银行大楼都是采用逆作法施工.其中美国芝加哥水塔大厦地上74层,地下4层,采用18m深的地下连续墙和144根大直径套管钻孔扩底桩共同作用,并用逆作法施工使地下结构和上部结构的施工可以同时立体交叉进行,从而使整个工程的工期缩短。

      70年代以后,由于打桩机的发展使支承立柱的施工精度大大提高,逆作法最明显的特征表现在逆作结构起到了承担结构本体重量的作用,逆作法所需要的临时支承立柱费用大幅度降低,逆作法受到越来越多国家的工程师的青睐在韩国、新加坡、我国的台湾、香港地区都有关于应用逆作法工程实例的报道   我国于1955年在哈尔滨地下人防工程中提出应用逆作法施工技术,自此国内工程界开始了对逆作法施工技术进行探索和研究到1958年,地下连续墙在我国得到应用从1976年开始,上海比较系统地研究地下连续墙在工业与民用建筑的地下工程中的应用上海也是国内研究应用逆作法施工技术最早的城市上海基础公司科研楼是第一次在我国采用全逆作施工技术并取得成功的建筑物上海电信大楼三层地下室结构首次采用了敞开式半逆作法施工技术,将基坑临时结构与永久性结构相结合,既节约了投资,又减少了工序,从而缩短工期   九十年代,随着我国高层建筑的发展与地铁工程的大规模建设,地下工程逆作法的应用逐渐在全国推广开来1993年,上海地铁一号线陕西南路、常熟路、黄破南路三个地铁车站主体工程采用“一明二暗”盖挖法施工,这是我国第一次在地铁车站建设中采用逆作法施工技术,施工面积缩小了一半,减少动拆迁近,比正作法提前一年半恢复路面和车站两侧的商业活动。

      1994年开始施工的当时为亚洲第一高楼的深圳帝王大厦地下三层,采用半逆作法,开挖深度15.85米 1995年,广州好世界广场大厦采用全逆作法施工,立柱桩采用人工挖孔桩加钢管混凝土柱,在地下3层施工结束时,上部结构施工到29层,缩短工期6个月,这也是广州第一次采用全逆作法的工程1996年,福州新世纪大厦采用半逆作法施工,该工程创造了目前国内 地下开挖层数最多的工程,地下6层,开挖深度25.2米1997年,天津开发区东海路雨水泵站采用边向下挖土边逆作泵房井壁法施工,该工程是天津市超大规模的雨水泵站,也是我国第一次在市政工程建设中采用逆作法技术1999年,上海城市规划展示馆采用逆作法施工,这是我国第一个采用逆作法的钢结构工程,地下2层,地上4层同时完成,缩短工期3个月深圳赛格广场地上70层,地下4层,开挖深度19.95m,是我国第一个采用钢筋混凝土组合结构的逆作法工程,缩短工期6个月,地下墙的最大变形为21mm另外,北京、杭州、厦门、海口、沈阳、重庆等地也有大量工程采用逆作法施工 黑龙江省逆作法施工技术水平处于全国先进水平,黑龙江省建工集团施工的秋林商厦采用地下三层逆作,航天大厦采用地下5层逆作,深度达到-31.5米,创造了当年全国逆作法施工之最,获得国家级建筑业新技术应用示范金牌工程奖项。

      现在业内有的学者提出19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪,21世纪是地下空间开发的世纪   对这个观点仁者见仁,智者见智,还没有一个统一的结论但是,就我国的目前城市的基础设施建设来看,共有北京、天津、上海、广州、深圳、南京、香港、台北、高雄、武汉(在建)、 成都(在建)、无锡(在建)、沈阳(在建)、西安(在建)、重庆(在建)、杭州(在建)、苏州(在建)、哈尔滨(在建)、长春(在建)、佛山(在建)、昆明(在建)等21个大中城市已经或者正在进行地铁建设,同时,随着综合国力的增强,我国的人防工程建设正在加速进行,按照国家人防政策要求最终特大城市应达到人均1平米,从80年代末开始国家对城市的人防工程建设非常重视,不同时期的国家主要领导人对人防工程建设都非常关心,目前国家对人防工程实行平战结合政策,即人防工程和平时期作为城市商业功能,战时作为人员掩蔽、物资储存,体现人防功能 这样大中城市的地下空间随着地铁人防和城市隧道的建设,在近十年内得到了飞速的发展,下面仅以黑龙江哈尔滨市的情况为例,做以简单的说明 哈尔滨市地铁总规划为五条线,总里程约为200公里,目前一号线正在实施,二、三号线进入前期准备阶段。

      从1986年,哈尔滨市南岗区建成全国第一条地下人防商业街“金街”开始,20多年来,哈尔滨先后建成了23条地下人防商业街、地下购物广场,遍布在道里、南岗、道外、香坊等区总面积接近30万平米,其地下人防商业街工程90%以上均采用逆作法技术进行了设计和施工除哈尔滨市区外,其所属的县级城市大多数也进行了地下人防商业街的建设详见下表: 随着我国经济建设飞速发展,建筑工程的规模越来越大,高层建筑及地下建筑越来越多,特别是在老城区建设,相邻建筑很多逆作法对于城市建筑密度大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,施工场地狭窄,施工工期紧,在急于恢复地上交通的城市交通干道下施工效果尤其显著,节省了大量资金,加快了施工进度尽管采用逆作法工艺成功的建成了大量的工程,但是由于缺少统一标准指导设计施工,也导致了一些逆作法工程的失败案例 编制本规程可有效改善由于没有统一标准而导致的设计和施工质量参差不齐,甚至诱发工程质量安全事故的现状因此该规程的出台,规范地下建筑工程逆作法的设计、施工和质量验收行为,对于节省建设资金,缩短施工周期,保证工程质量和安全,创建和谐社会具有重要意义。

      四、逆作法的特点四、逆作法的特点¨对周围地上、地下结构施工安全性的影响¨施工工期的影响¨施工质量的控制¨施工成本的分析 各类支护结构的适用条件各类支护结构的适用条件( JGJ120-99 )结结构构型式型式适适 用用 条条 件件排排桩桩或地或地下下连连续墙续墙1.1.适于基坑适于基坑侧侧壁安全等壁安全等级级一、二、三一、二、三级级2.2.悬悬臂式臂式结结构在构在软软土土场场地中不宜大于地中不宜大于5m5m3.3.当地下水位高于基坑底面当地下水位高于基坑底面时时,宜采用降水、排,宜采用降水、排桩桩加截水帷幕或地下加截水帷幕或地下连续墙连续墙水泥水泥土土墙墙1 1.基坑.基坑侧侧壁安全等壁安全等级级宜宜为为二、三二、三级级2 2.水泥土.水泥土桩桩施工范施工范围围内地基土承内地基土承载载力不宜大于力不宜大于150kPa150kPa3 3.基坑深度不宜大于.基坑深度不宜大于6m 6m 土土钉钉 墙墙1 1.基坑.基坑侧侧壁安全等壁安全等级级宜宜为为二、三二、三级级的非的非软软土土场场地地2 2.基坑深度不宜大于.基坑深度不宜大于12m12m3 3.当地下水位高于基坑底面.当地下水位高于基坑底面时时,,应应采取降水或截水措施采取降水或截水措施逆作逆作拱拱墙墙1 1.基坑.基坑侧侧壁安全等壁安全等级级宜宜为为二、三二、三级级2 2.淤泥和淤泥.淤泥和淤泥质质土土场场地不宜采用地不宜采用3 3.拱.拱墙轴线墙轴线的矢跨比不宜小于的矢跨比不宜小于1 1//8 84 4.基坑深度不宜大于.基坑深度不宜大于12m12m5 5.地下水位高于基坑底面.地下水位高于基坑底面时时,,应应采取降水或截水措施采取降水或截水措施放坡放坡1 1.基坑.基坑侧侧壁安全等壁安全等级级宜宜为为三三级级2 2.施工.施工场场地地应满应满足放坡条件足放坡条件3 3.可独立或与上述其他.可独立或与上述其他结结构构结结合使用合使用4 4.当地下水位高于坡脚.当地下水位高于坡脚时时,,应应采取降水措施采取降水措施 l 不同支护形式的结合处,应考虑相邻支护结构的相互影响,其过渡段应有可靠的连接措施。

      l 支护结构上部采用土钉墙或放坡、下部采用支挡式结构时,上部土钉墙或放坡应符合本规程对其支护结构形式的规定,支挡式结构应按整体结构考虑l 当坑底以下为软土时,可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆等方法对坑底土体进行局部或整体加固水泥土搅拌桩、高压喷射注浆加固体宜采用格栅或实体形式l 基坑开挖采用放坡或支护结构上部采用放坡时,应按本规程第5.1.1条的规定验算边坡的滑动稳定性,边坡的圆弧滑动稳定安全系数Ks不应小于1.2放坡坡面应设置防护层 密排混凝土桩锚支护体系u适用条件:基坑周围施工宽度狭小;临近基坑边有深基础建筑物或有地下管线需要保护u土质条件:锚杆的锚固段要求有较好土层,其余不限u开挖深度小于30mu优点:用锚杆取代支撑可直接扩大作业空间,进行机械化施工u缺点:挖土作业需分层进行 银泰中心北侧地铁变电站处支护全景银泰中心北侧地铁变电站处支护全景银泰中心北侧地铁变电站处支护全景银泰中心北侧地铁变电站处支护全景 公园一品项目整体基坑支护 住宅楼(四层)一侧基坑支护 新闻出版局办公楼(十层)一侧基坑支护 锚杆端部节点 中国国家博物馆改扩建基坑支护中国国家博物馆改扩建基坑支护 北京财源国际中心基坑支护 西侧丽晶苑采用800mm厚连续墙+5层锚杆支护体系 西侧丽晶苑部位支护全景 财源国际中心西北角支护全景 H型钢桩加横档板u适用条件:地下水位较低;邻近基坑边无重要建筑物或地下管线。

      u土质条件:粘土、砂土u开挖深度小于25mu优点:材料采购容易;施工简单迅速;拔桩作业简单,主桩可重复使用u缺点:整体性差;止水性差;打拔桩噪声大;拔桩后留下孔洞需处理;地下水位高时需降水 排桩内支撑支护结构u适用条件:基坑平面尺寸较小,或临近基坑边有深基础建筑物u土质条件:不限u开挖深度小于30mu优点:受地区条件、土层条件及开挖深度等的限制较小,支撑设施的构架单纯,易于掌握应力状态,易于实施现场监测u缺点:挖土作业面不开阔,支撑内力值与实际值常不相符 深圳地铁翠竹站基坑支护照片深圳地铁翠竹站基坑支护照片 杭州地铁车站基坑支护杭州地铁车站基坑支护 区间基坑支护工程区间基坑支护工程 北京地铁五号线雍和宫车站基坑工程 拱圈支护结构u适用条件:基坑周围施工宽度狭小;邻近建筑物无重要建筑物u土质条件:硬塑粘性土;砂土u开挖深度小于12mu优点:结构受力合理、安全可靠;施工方便,工期短,造价低u缺点:该结构只解决支挡侧压力的问题,不解决挡水问题 结构高度597米的天津市117大厦项目基坑内土方挖运完毕,施工单位正在进行垫层和防水的施工,两层超大环形内支撑已经完整呈现 双排桩支护结构双排桩支护结构 悬臂桩排式挡土支护结构u适用条件:基坑周边不具备放坡条件或重力式挡墙的宽度,临近基坑边无重要建筑物或管线。

      u土质条件:软土地区,一般粘性土u开挖深度软土小于4m,一般粘性土小于10mu优点:施工单一,不需支锚系统;基坑深度不大时,从经济、工期、作业性方面分析为较好支护结构u缺点:对土的性质和荷载大小较敏感,坑顶水平位移及结构本身变形较大 支护结构与主体结构结合的逆作法u适用条件:基坑周边环境条件很复杂的深基坑;基坑周边施工场地狭窄;邻近基坑边有重要建筑物或地下管线u土质条件:不限u开挖深度不限u优点:以地下室的梁板做支撑,自上而下施工,变形小;可以地上、地下同时施工,立体交叉作业,施工速度快u缺点:挖土施工比较困难,节点处理比较困难 逆作法施工程序演示逆作法施工程序演示 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 地面水平拉结与支护桩结构u适用条件:基坑周围场地开阔u土质条件:一般性粘土、砂土u开挖深度小于12mu优点:施工简单节省支护费用u缺点:因锚梁或锚装要在稳定区域内,故要有一定的场地 土钉墙u适用条件:基坑周边不具备放坡条件;邻近基坑边无重要建筑物、深基础建筑物或地下管线u土质条件:一般粘性土、中密以上砂土u开挖深度小于15 m。

      u优点:土钉与坑壁土通过注浆体、喷射混凝土面层形成复合土体,提高边坡稳定性及承受坡顶荷载的能力;设备简单、造价低、噪声小、振动小u缺点:土体富含地下水施工困难,在市区内或基坑周围有需要保护的建筑物时,应慎用土钉墙 世纪财富中心基坑支护工程世纪财富中心基坑支护工程¨ ¨世世纪纪财财富富中中心心基基坑坑支支护护工工程程位位于于大大北北窑窑国国贸贸北北,,嘉嘉里里中中心心与与汉汉威威大大厦厦之之间¨ ¨基基坑坑长长160160米米,,宽宽140140米米,,基基坑深坑深20.620.6米米¨ ¨支支护护结结构构采采用用土土钉钉墙墙+ +护护坡坡桩桩+ +锚锚杆杆支支护形式 世纪财富中心基坑支护工程世纪财富中心基坑支护工程 世纪财富中心基坑支护工程世纪财富中心基坑支护工程 央视央视TVCCTVCC基坑支护、降水、土方及基础桩工程基坑支护、降水、土方及基础桩工程 北京银泰中心基坑支护工程北京银泰中心基坑支护工程 随着基坑支护技术的发展,近年来出现了一些新的复合型支护体系,例如预应力锚杆复合土钉墙、水泥土桩复合土钉墙、微型桩复合土钉墙等支护方式 逆作法施工程序逆作法施工程序逆作面 逆作法施工程序逆作法施工程序1、根据工程实际情况确定逆作面。

      2、按照基础外围面积,先施工四周的支护结构,支护体系采用地下连续墙或排桩支护,排桩采用冲孔桩、钻孔桩或挖孔桩等3、按照设计图施工中间支承柱和基础,若有地下水可做降水处理后再施工,基础若是桩基采用上述排桩施工桩的方法,基础若是天然地基可采用挖孔墩中间支承柱目前在逆作法施工时大部分是临时采用钢管柱或型钢柱支承,挖土完成后再作外包混凝土当采用挖孔桩时可支模采用钢筋混凝土柱 4、利用所确定的逆作面的土方夯实修正后作地模,浇灌钢筋混凝土的梁和板,并在此层预留出挖土方的出土洞若干个5、进行逆作一层土方的推土、挖土和运土到室外卸土区6、重复程序4进行逆作二层梁板混凝土的浇筑,同样要在楼板中预留出土洞7、重复程序5进行逆作二层的土方外运8、重复程序4、6进行逆作三层的梁板混凝土的浇筑同样要在楼板中预留出土洞9、重复程序5、7进行逆作三层的土方外运10、重复程序4、6、8进行地下室底板混凝土的浇筑逆作法施工程序逆作法施工程序 全逆作法适用范围全逆作法适用范围 常用于地下层数多于3层的地下工程,围护结构采用地下连续墙,地下中间支承柱在基础底板封底之前,能够足以承受地下各层与地上预加控制的最多层数的结构自重与施工荷载。

      全逆作法施工步骤全逆作法施工步骤1、沿地下室四周用排桩或地下连续墙作围护结构;2、当地下室底板是建立在群桩基础上时,先进行桩基施工;3、在地下室各柱子的截面中心处作支撑各层楼盖的临时立柱及其基础;4、利用地模或其他支撑方法浇筑地下一层的顶盖梁板混凝土;顶盖支撑于临时立柱上并通过边梁与四周的围护结构连结,形成第一道水平内支撑;5、挖除顶盖下面地下一层的土方;6、利用地模或其他支模法浇筑地下二层的顶盖梁板混凝土,顶盖支撑于临时立柱上,形成第二道水平内支撑;7、挖除地下二层的土方;8、若地下室仅两层,则浇筑底板混凝土,然后浇筑侧墙混凝土和叠合柱子的外包混凝土,完成地下结构施工;9、若有多于两层的地下室,则按本方法第6和第7条的步骤继续往下进行逆作业 半逆作法施工步骤半逆作法施工步骤1、沿地下室四周用排桩或地下连续墙作围护结构;2、当地下室底板是建立在群桩基础上时,先进行桩基施工;3、在地下室各柱子的截面中心位置处,作支承各层楼盖的临时立柱及其基础;4、利用地模或其他支模浇筑地下一层的T形楼盖的胁梁部分混凝土,肋梁在交叉点处支承于临时立柱上,并通过边梁与四周的围护结构连结,形成第一道框格式水平内支撑;5、挖除胁梁下面地下一层的土方;6、利用地模或其他支模法浇筑地下二层的T形楼盖的肋梁部分混凝土,形成第二道水平内支撑;7、挖除地下二层的土方;8、若地下室仅两层,则浇筑底板混凝土,然后浇筑侧墙混凝土和叠合柱子的外包混凝土,完成地下结构施工;9、若有多于两层的地下室,则按本方法第6和第7条的步骤继续往下进行逆作业。

      部分逆作法的适用范围及施工步骤部分逆作法的适用范围及施工步骤适用范围:适用于建筑规模较大的一至二层地下室工程施工步骤:1、沿地下室四周作围护排桩或地下连续墙;2、开挖地下室土方,但保留边跨土方不开挖,形成对围护桩(墙)的临时支撑;3、作地下室柱子基础;4、作地下室柱子;5、浇筑地下室顶盖混凝土,并与四周围护桩(墙)结合形成水平支撑;6、挖除地下室四周的保留土方;7、浇筑底板混凝土和侧墙混凝土,完成地下结构施工 强制性条文强制性条文强制性条文分别为3.0.4、3.0.5、5.1.3、6.5.5、6.6.3 3.0.4 地下建筑工程逆作法施工必须设围护结构,其主体结构的水平构件应作为围护结构的水平支撑;当围护结构为永久性承重外墙时,应选择与主体结构沉降相适应的岩土层作为排桩或地下连续墙的持力层3.0.5 逆作法施工应全过程监测5.1.3 地下建筑工程逆作法结构设计应根据结构破坏可能产生的后果,采用不同的安全等级及结构的重要性系数并应符合下列规定:1 施工期间临时结构的安全等级和重要性系数应符合表5.1.3规定; 强制性条文强制性条文2 当支承结构作为永久结构时,其结构安全等级和重要性系数不得小于地下结构安全等级和重要性系数;3 支承结构安全等级和重要性系数应按施工与使用两个阶段选用较高的结构安全等级和重要性系数;4 当地下逆作结构的部分构件只作为临时结构构件的一部分时,应按临时结构的安全等级及结构的重要性系数取用。

      当形成最终永久结构的构件时,应按永久结构的安全等级及结构的重要性系数取用 强制性条文强制性条文6.5.5 土方开挖时应根据柱网轴线和实际情况设置足够通风口及地下通风、换气、照明和用电设备6.6.3 当水平结构作为周边围护结构的水平支承时,其后浇带处应按设计要求设置传力构件安全等级破坏后果γ0一级支护结构破坏、土体变形对基坑周边环境及地下结构施工影响严重1.10二级支护结构破坏、土体变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.0三级支护结构破坏、土体变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.9 表5.1.3 临时结构的安全等级和重要性系数 6.1 一般规定6.1.1 在地下建筑工程逆作法施工前,应编制详细的施工组织设计和安全措施6.1.2 施工组织设计应满足逆作法设计要求6.1.3 在地下建筑工程逆作法施工前应向施工班组进行施工方案、安全措施交底6.2地下水控制6.2.1 地下水控制的设计和施工应满足逆作法设计和施工要求,应根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件和环境条件并结合施工方案综合分析、确定。

      6.2.2 当因降水而危及工程及周边环境安全时,宜采用截水或回灌方法6.2.3 降水、截水、回灌措施应符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120相关规定 五、逆五、逆作法工艺的成熟度作法工艺的成熟度 我国大规模工程建设发展迅速,城市用地越来越紧张,建筑功能要求需要更多的地下空间随着基坑规模向大面积、大深度方向发展,大量的工程建设、紧张的施工用地、敏感的工程环境和多样的工期要求,使得基坑工程的设计与施工面临更为复杂的需求,逆作法技术为满足这些工程需要提供了一种新的技术手段但现行标准中只是初步的提出了该设计和施工方法的概念和总体思路,具体的设计方法、分析方法和典型节点构造等方面还不系统、不完善 这次培训的目的就是为了加强建设工程的质量安全管理,提高建筑工程逆作法技术的设计、施工和检验水平,帮助各单位的有关人员进一步了解建筑工程逆作法技术现状、存在的问题及解决措施,全面掌握逆作法设计理论与技术的最新发展,系统的学习建筑工程逆作法设计、施工关键技术 通过总结我国近通过总结我国近20年采用逆作法施工年采用逆作法施工技术宝贵经验,经过实际调查、工程实践、技术宝贵经验,经过实际调查、工程实践、专题研究成果、国际上一些国家及地区的专题研究成果、国际上一些国家及地区的工法以及国内的一些经验作法,组织遍布工法以及国内的一些经验作法,组织遍布全国各地的行业专家广泛参与研究与完善,全国各地的行业专家广泛参与研究与完善,逆作法技术已经非常成熟。

      逆作法技术已经非常成熟 六、逆作法工艺的施工条件¨拟建工程的相邻建筑物对变形非常敏感;¨拟建工程的基坑较深对工期要求较紧;¨拟建地下工程恢复地表设施时间要求较严;¨拟建工程周边施工现场特别狭窄 对地下建筑逆作时尚应考虑:对地下建筑逆作时尚应考虑: 1、恢复地表时间;、恢复地表时间; 2、季节性施工季节性施工 七、标准的主要内容七、标准的主要内容¨围护结构的设计与施工围护结构的设计与施工¨竖向支撑桩柱的设计与施工竖向支撑桩柱的设计与施工¨先期地下结构的设计与施工先期地下结构的设计与施工¨后期地下结构的设计与施工后期地下结构的设计与施工¨地上地下结构同步施工地上地下结构同步施工¨土方挖运土方挖运 围护结构的设计与施工围护结构的设计与施工1.一般规定1.1根据土层的性质、地下水条件及基坑周边环境保护要求等,采用逆作法 的建筑工程基坑周边围护结构可选择地下连续墙、灌注桩排桩、型钢水泥土搅拌墙和咬合式排桩等形式围护结构可与主体结构相结合作为地下结构外墙或外墙的一部分1.2围护结构在基坑开挖阶段的受力变形计算和稳定性验算应符合现行国家 行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的相关规定。

      1.3作用在基坑围护结构上土压力的计算模式,应综合考虑围护结构与土体 的位移情况和采取的施工措施等因素确定,并应符合下列规定: 1.基坑开挖阶段,作用在围护结构外侧的土压力宜取主动土压力需要严 格限制支护结构的水平位移时,围护结构外侧的土压力可取静止土压力 2.采用围护结构与主体结构相结合的设计时,永久使用阶段作用在围护结 构外侧的土压力应取静止土压力1.4逆作法基坑周边围护结构采用弹性支点法计算时,地下水平结构梁板的 弹性支点刚度系数,宜通过对结构楼板整体进行线弹性结构分析,得出支点力与 水平位移的关系确定1.5围护结构设计时应考虑逆作法施工的特点和工况要求,分层土方开挖深 度应满足逆作结构楼板的施工空间要求 1.6围护结构与主体结构相结合时应满足耐久性要求围护结构在永久使用 阶段的抗裂验算应符合下列规定: 1.两墙合一地下连续墙应进行正常使用极限状态的裂缝验算,最大裂缝宽 度不应大于0.3mm,裂缝验算时取用的计算保护层厚度宜取30mm 2.桩墙合一的灌注桩排桩可不进行抗裂验算,但配筋应根据预估锈蚀量加 大钢筋锈蚀的单面锈蚀率为0.02mm/a,设计使用年限同地下结构外墙。

      1.7当有人防要求时,两墙合一地下连续墙、桩墙合一灌注桩排桩和地下结 构外墙的设计,应符合现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB50038的 有关规定1.8围护结构施工前应收集相关资料,除应满足本规程3.0.3条,外尚应包括 下列资料: 1.施工现场的地形、地质、气象、水文和环境资料; 2.测量基线和水准点资料; 3.主体地下结构防水、排水要求;防洪、防汛、防台和环境保护的有关规定 1.9围护结构施工前应进行下列准备工作: 1.遇有不良地质时,应做好查验和处理工作; 2.应复核测量基准线、水准基点,并在施工中做好复测及保护工作; 3.应做好场地内的道路、供电、供水、排水、泥浆循环系统等设施; 4.标明和清除围护结构处的地下障碍物,应对地下管线进行搬迀或保护, 做好施工场地平整工作; 5.做好设备进场安装调试、检查验收工作1.10围护结构施工中应加强过程控制,通过现场检测及时掌握围护结构施工 质量,并采取减少对周边环境影响的措施1.11围护结构的设计、施工和检测除了应满足本章规定外,尚应符合国家现 行标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120、《建筑地基基础工程施工规范》GB50 XXX和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202等的有关规定。

      2.地下连续墙I设计计算2.1地下连续墙可采用现浇地下连续墙或预制地下连续墙两墙合一的地下 连续墙可采用单一墙、复合墙和叠合墙的形式2.2地下连续墙的混凝土强度等级不应低于C30,墙体混凝土抗渗等级不宜 小于P6采用两墙合一时,混凝土强度等级不宜低于C35,防水混凝土的抗渗 等级应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的规定2.3现浇地下连续墙的混凝土保护层厚度在迎土面不应小于70mm,在迎坑 面不应小于50mm,预制地下连续墙的混凝土保护层厚度不应小于30mm2.4地下连续墙的垂直度允许偏差应为±1/300,且应满足设计要求2.5两墙合一的地下连续墙宜进行墙底注浆加固单幅槽段注浆管数量不应 少于2根,宜设置在墙厚中部,且应沿槽段宽度方向均匀布置;槽段宽度大于 6m时,宜增设注浆管2.6当两墙合一地下连续墙承受上部结构竖向荷载时,应进行墙底注浆加固, 并应分别按照承载能力极限状态和正常使用极限状态,计算地下连续墙的竖向承 载力和沉降量地下连续墙的竖向承载力宜通过现场静载荷试验确定无试验条 件时,可参照灌注桩的单桩竖向承载力计算方法进行估算墙体界面有效周长应 取与周边土体接触部分的长度,墙体有效长度应取基坑开挖面以下的入土深度。

      2.7两墙合一地下连续墙与主体结构构件的连接宜符合下列规定: 1.地下连续墙与地下结构梁板之间宜设置贯通的结构环梁,并通过预埋钢 筋、剪力槽等方式与结构环梁连接; 2.地下连续墙宜通过预埋钢筋接驳器、剪力槽等方式与基础底板连接,当 基础底板厚度不小于1m时,宜在基础底板中设置构造环梁,地下连续墙通过预 埋钢筋与构造环梁连接; 3.地下连续墙与地下结构边柱、结构墙宜通过预埋钢筋或钢筋接驳器的方式连接2.8地下连续墙中的预埋钢筋、钢筋接驳器和剪力槽应符合下列规定: 1.预埋钢筋应采用HPB300钢筋,钢筋直径不宜大于20mm,预埋钢筋的 竖向间距不宜小于100mm,水平间距宜为地下连续墙纵筋间距的整数倍,预埋 钢筋方向应垂直于地下连续墙表面,并满足锚固长度的要求 2.预埋钢筋接驳器应采用与外接钢筋相同的强度等级,钢筋直径不宜小于 20mm,预埋钢筋接驳器的水平间距宜为地下连续墙纵筋间距的整数倍,预埋钢 筋接驳器方向与地下连续墙表面的夹角不应大于45°,宜垂直于地下连续墙表面,, 并满足锚固长度的要求 3.剪力槽应设置于地下连续墙纵筋内侧,剪力槽的宽度不宜小于100mm, 高度不宜小于 150mm。

      4.下连续墙上的预埋钢筋和接驳器不应贯穿全截面,构件的端部与地下 连续墙迎土面外表面的距离不宜小于200mm 2.9在透水性强的土层中,地下连续墙的槽段接头位置应设置内外两层防水 措施,外侧宜设置截水加固措施,加固深度不宜小于基坑开挖深度;内侧设置结 构壁柱或内衬墙2.10两墙合一地下连续墙在使用阶段需要开设外接通道时,应根据开洞位置 采取相应的加强措施和截水加固措施2.11地下连续墙位于暗浜区、扰动土区、浅部砂性土、粉土中或邻近有保护 要求的建(构)筑物时,地下连续墙两侧槽壁宜采用水泥土搅拌桩等进行预加固2.12当地下连续墙形成具有空间效应的支挡式结构时,围护结构的内力和变 形宜采用空间弹性地基板法进行计算分析时地下连续墙可采用板单元模拟,根 据地下连续墙和支撑的实际空间布置情况进行建模,分步模拟施工工况得到围护 结构的内力和变形2.13圆形基坑中由单元槽段筑成的呈圆筒形布置的地下连续墙设计应符合下 列规定: 1.内力和变形宜按空间弹性地基板法进行计算,也可采用轴对称模型计算; 2.尚应结合分步开挖工况,对圆筒形布置的地下连续墙进行非均匀围压受 力状态下的受力验算; 3.圆筒形布置的地下连续墙坑外土压力宜采用提高的主动土压力或静止土 压力; 4.宜根据实际受力状态对槽段施工接头进行模拟和承载力验算; 5.圆形地下连续墙的槽段分幅宜采用折线型。

      2.14预制地下连续墙的设计应符合下列规定: 1.预制地下连续墙的墙体厚度应小于成槽宽度,墙厚不宜大于800mm 2.预制地下连续墙宜采用空心截面,墙段平面宽度应结合设备吊装能力确 定,不宜大于5m 3.预制地下连续墙尚应进行起吊和运输工况的内力、变形计算及裂缝验算 根据吊装、开挖及永久使用工况的内力计算包络图进行截面设计II施工与检测2.15地下连续墙施工前应通过试成槽确定成槽机械、护壁泥浆配比、施工工 艺、槽壁稳定等技术参数地下连续墙成槽范围内遇下列情况宜采用抓铣结合的 方法成槽: 1.深度超过60m; 2.进入标贯击数N大于50的密实砂层; 3.进入岩层2.16地下连续墙成槽应采用具有纠偏功能的成槽设备2.17护壁泥浆应符合下列规定: 1.护壁泥浆应根据材料和地质条件进行试配,泥浆配合比应按现场试验确定 2.新拌制的泥浆应充分水化后贮存24h以上方可使用 3.成槽时泥浆的供应及处理系统应满足泥浆使用量的要求,应采用泥浆检 测仪器检测泥浆指标,槽段开挖结束后及钢筋笼入槽前应对槽底泥浆和沉淀物进 行置换 4.循环泥浆应采取分离净化等再生处理措施,当泥浆含砂率大于7%时应采 用除砂器除砂。

      2.18根据地下连续墙槽段接头形式采取相应的防绕流、防渗漏措施2.19地下连续墙钢筋笼制作场地应平整,平面尺寸应满足制作和拼装要求; 采用分节吊放的钢筋笼应在场地同胎制作,并进行预拼装,分节位置应 满足设计 要求以及钢筋锚固、连接的要求;钢筋笼上的剪力槽、插筋、接驳器等连接应牢 固可靠,并应进行外观、尺寸、抗拉等检验2.20地下连续墙钢筋笼吊筋长度根据导墙标高计算确定,应在每幅槽段钢筋 笼吊放前测量吊点处的导墙标高2.21地下连续墙墙底注浆应符合下列规定: 1.注浆管应采用钢管,壁厚不小于3mm,接头处采用丝扣套筒连接,注浆 器应采用单向阀,应能承受不小于1MPa的静水压力; 2.在软土层中,注浆管下端应插入槽底土中,插入深度应根据成槽深度加 上20cm计算确定,宜为20cm〜50cm;在硬土或岩层中,注浆管下端宜采用倒“T”字形状,深度同槽底岩层齐平; 3.注浆管应在混凝土初凝后立即采用清水开塞; 4.注浆宜在墙体混凝土达到设计强度后进行,对槽底坚硬土层宜采用低压 慢速的方法注浆,注浆压力宜控制在0.2MPa〜0.4MPa; 5.注浆量宜满足设计要求,当注浆量达到设计要求或者注浆量达80%设计 量且压力达到2MPa时,可终止注浆。

      2.22预制地下连续墙施工应符合下列规定: 1.应根据运输及起吊设备能力、施工现场道路和堆放场地条件,合理确定 分幅和预制件长度,墙体分幅宽度应满足成槽稳定要求; 2.10.3.2成槽顺序应先转角幅后直线幅,成槽深度应大于墙段埋置深度100 mm ~200 mm; 3.相邻槽段应连续成槽,幅间接头宜采用现浇钢筋混凝土接头; 4.采用普通泥浆护壁成槽施工的预制地下连续墙,应在墙内预先埋设注浆 管,墙体与槽壁之间的空隙应进行注浆固化处理,槽底可进行加固处理; 5.墙段吊放时应在导墙上安装导向架2.23地下连续墙施工质量检测应符合下列规定: 1.应进行 100%槽壁垂直度、深度及宽度的检测,当采用套铣接头时应加强 接头处两个方向的垂直度检测; 2.墙体混凝土质量应采用超声波透射法进行检测,总检测数量不应少于墙 体总量的20%,且不应少于3幅 3.当对超声波透射法判定的墙身质量不合格或施工过程中发生堵管等质量 事故时,应采用钻芯法进行验证,钻芯深度不宜大于墙深1m 4.墙身混凝土抗压强度试块每100m3混凝土不应少于1组,且每幅槽段不 应少于1组,每组3件;墙身混凝土抗渗试块每5幅槽段不应少于1组,每组6 件。

      3. 灌注桩排桩I设计计算3.1灌注桩排桩可采用桩墙合一的形式作为主体地下结构外墙的一部分3.2灌注桩排桩作为基坑临时围护结构时,桩身混凝土强度等级不应低于 C25;桩墙合一时桩身混凝土强度等级不应低于C30,并应满足现行国家标准《混 凝土结构耐久性设计规定》GB/T 50476的相关规定3.3灌注桩主筋的保护层厚度不应小于35mm,水下灌注桩的主筋混凝土保 护层厚度不得小于 50mm3.4灌注桩排桩的垂直度允许偏差宜为±1/150,并应满足设计要求,采用桩 墙合一的设计时,不应大于1/2003.5灌注桩排桩采用不均匀配筋时,其受力和配筋计算应符合现行国家行业 标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的相关规定3.6“桩墙合一”的灌注桩排桩采用与主体结构地下结构外墙相结合的形式时,设计应符合下列规定: 1.灌注桩排桩迎坑侧可贴合地下结构外墙,也可在与地下结构外墙间留设 保温、防水衬垫层,在楼板位置设置水平传力的换撑板带 2.灌注桩排桩除应满足基坑开挖阶段的承载能力极限状态设计要求外,在 永久使用阶段,灌注桩排桩应进行水压力和全部静止土压力等水平荷载的作用下 的承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。

      3.地下结构外墙宜按承受水压力和按桩墙抗弯刚度分配的静止土压力进行 设计计算3.7“桩墙合一”灌注桩与主体结构之间宜设置可靠的连接措施,承受竖向荷 载时灌注桩应进行桩端后注浆3.8采用“桩墙合一”时,内侧现浇地下结构外墙厚度不应小于300mm,迎水 面保护层厚度不应小于50mm防水作法应符合现行国家标准《地下工程防水技 术规范》GB 50108的相关规定 3.9采用“桩墙合一”时,灌注桩排桩的桩间土防护应采用内置钢筋网或钢丝 网的喷射混凝土面层喷射混凝土面层的厚度不宜小于50mm,混凝土强度等级不宜低于C20,混凝土面层内配置的钢筋网的纵横向间距不宜大于200mm钢 筋网或钢丝网宜采用挂网钢筋与桩体连接,挂网钢筋直径不宜小于14mm,挂网 钢筋可采用预埋插筋或植筋3.10灌注桩排桩外侧隔水帷幕应根据周边环境、地质水文等情况,综合考虑 基坑工程的地下水控制方案确定II施工与检测3.11灌注桩排桩施工前应通过试成孔确定成孔机械、施工工艺、孔壁稳定等 技术参数,试成孔数量不宜少于2个3.12灌注桩排桩成孔机械应能保证垂直度,“桩墙合一”的灌注桩排桩,宜采 用旋挖设备成孔,孔底沉澄厚度不应大于50mm。

      3.13灌注桩排桩采用泥浆护壁成孔时,如桩身范围内存在松散或少米的砂土、少米的粉土、软土等易坍塌或流动的软弱土层时,则宜采取下列措施: 1.采用膨润土造浆,提高泥浆粘度 2.先施工隔水帷幕,后施工围护排桩 3.在围护桩位置宜采取预加固措施3.14灌注桩排桩钢筋笼吊筋长度根据地坪标高和设计桩顶标高计算确定,并 固定牢靠3.15当灌注桩排桩作为临时围护结构时,其施工和质量检测应符合下列规定: 1.灌注桩成孔结束后,灌注混凝土之前,应每根桩的已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检测 2.桩身混凝土抗压强度试块,每50m3混凝土不应少于1组,且每根桩不应 少于1组,且每台班不应少于1组 3.桩身完整性宜采用低应变动测法检测低应变动测检测桩数不宜少于总 桩数的20%,且不得少于5根当判定的桩身质量存在问题时,应采用钻孔取 芯方法进行强度质量检测验证3.16“桩墙合一”灌注桩排桩的质量检测除符合第4.3.15条的规定外,尚应符 合下列规定: 1.桩身应采用低应变动测法检测桩身完整性和超声波透射法检测桩身混凝土质量,低应变动测检测比例应为100%;超声波透射法检测的围护桩数量不应 低于总桩数的10%,且不应少于5根。

      2.当根据声波透射法判定的墙身质量不合格时,应采用钻芯法进行验证,钻孔取芯完成后应对芯孔进行注浆填充密实 3.当对排桩的竖向承载力有要求时,可对其进行静载荷试验检测,比例不 宜低于1%,且不少于3根 4.挂网喷浆喷射混凝土试块数量每300m3取一组,每组试块不少于3块; 喷射混凝土厚度可通过凿孔检查 4.型钢水泥土搅拌墙4.1型钢水泥土搅拌墙可采用三轴水泥土搅拌桩或渠式切割水泥土连续墙内 插型钢两种形式4.2三轴水泥土搅拌桩适用于填土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土和饱和 黄土等土层,施工深度不宜大于30m渠式切割水泥土连续墙除适用上述土层外, 也可用于粒径不大于100mm的碎石土以及饱和单轴抗压强度不大于5MPa的软 岩,施工深度不宜大于60m4.3型钢水泥土搅拌墙施工应根据地质条件、成桩(墙)深度、桩径、墙厚、型钢规格等技术参数,选用不同功率的设备和配套机具,并应通过试成桩(墙) 确定施工工艺及各项施工技术参数4.4型钢水泥土搅拌墙施工范围内应进行清障,施工场地应进行平整,施工 道路的地基承载力应满足搅拌桩(墙)机、起重机等重型机械安全作业和平稳移 位的要求渠式切割水泥土连续墙施工应设置施工导墙。

      4.5型钢水泥土搅拌墙施工时,搅拌桩机或渠式切割机就位应对中,平面允 许偏差应为±20mm,垂直度允许偏差应为1/2504.6三轴水泥土搅拌桩搅拌下沉速度宜控制在(0.5~1.0) m/min;提升速度, 在黏性土中宜控制在(1.0~2.0) m/min,在粉土和砂土中不宜大于1.0m/min, 并保持匀速下沉或提升提升时不应在孔内产生负压4.7渠式切割水泥土连续墙施工中,锯链式切割箱应先行挖掘施工方法的 选用应综合考虑土质条件、墙体性能、墙体深度和环境保护要求等因素,当切割土层较硬、墙体深度深、墙体防渗要求高时宜采用三步施工法当墙体深度小于 20m且横向推进速度不小于2.0m/h时,可采用直接注入固化液挖掘、搅拌的一 步施工法4.8渠式切割水泥土连续墙施工中,挖掘液混合泥浆流动度应控制在135mm ~240mm之间,固化液混合泥浆流动度应控制在150 mm~280mm之间 4.9渠式切割水泥土连续墙施工需拔出切割箱时,宜在墙体外拔出,并应及 时回灌固化液4.10型钢回收起拔应在水泥土搅拌墙与主体结构外墙之间的空隙回填密实后 进行,型钢拔出后留下的空隙应及时注浆填充,并应编制包括浆液配比、注浆工 艺、拔除顺序等内容的专项施工方案。

      周边环境条件复杂、保护要求高的基坑工 程,型钢不宜回收4.11基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩(墙)的桩(墙)身强度,强度指标应 符合设计要求水泥土搅拌桩(墙)的桩身强度宜采用浆液试块强度试验确定, 也可以采用钻取桩芯强度试验确定4.12除满足本节的规定外,采用三轴水泥土搅拌桩形成的型钢水泥土搅拌墙, 其设计、施工与检测尚应符合现行行业标准《型钢水泥土搅拌墙技术规程》 JGJ/T199的规定采用渠式切割水泥土连续墙形成的型钢水泥土搅拌墙,其设 计、施工与检测尚应符合现行行业标准《渠式切割水泥土连续墙技术规程》 JGJ/T303的规定5.咬合式排桩5.1咬合式排桩可采用有筋桩和无筋桩咬合、有筋桩和有筋桩咬合两种类型5.2咬合式排桩混凝土设计强度等级不宜低于C25,受力钢筋混凝土保护层 厚度应根据钻机套管厚度确定,且不应小于50mm 5.3咬合式排桩垂直度允许偏差应为1/300;相邻桩咬合长度不宜小于200mm,桩底最小咬合量不应小于50mm5.4桩墙合一的咬合式排桩混凝土强度设计等级不宜低于C30,承受竖向荷 载时咬合式排桩宜进行桩端后注浆5.5咬合式排桩内力和变形设计计算,宜折算为等厚度墙体,采用竖向弹性地基梁法进行分析,并应符合下列规定: 1.咬合式排桩抗弯刚度计算选取: 1)有筋桩与无筋桩密排组合形式,宜仅计入有筋桩抗弯刚度的贡献; 2)有筋桩与有筋桩密排组合形式,宜计入所有桩抗弯刚度的贡献。

      2.咬合式排桩内力验算应包括围护桩自身弯矩、剪力,有筋桩与无筋桩密 排组合形式尚应验算咬合面局部受剪承载力5.6咬合式排桩施工可采用软法咬合或者硬法咬合的施工方法,宜根据桩长、周边环境条件、工程地质条件、水文地质条件等情况确定5.7咬合式排桩施工前须通过试成孔确定成孔机械、施工工艺、工艺参数等 技术参数试成孔数量应根据工程规模和施工场地地层特点确定,且不应少于1组5.8咬合式排桩施工前应设置现浇混凝土或钢筋混凝土导墙,其强度和刚度 应满足施工设备作业时的承载力、变形及稳定性要求5.9导墙混凝土强度达到设计强度70%后,方可进行咬合式排桩施工5.10采用软法咬合施工咬合式排桩时应跳孔施工,I序桩和II序桩应间隔布置5.11用于咬合式排桩成孔的钢套管在使用前,应对其顺直度进行检查和校正,整根套管的顺直度允许偏差应为不应大于1/500 5.12咬合式排桩成孔过程中,套管底标高应低于取土面不少于2.5m5.13咬合式排桩钢筋笼宜同胎制作,宜采用机械连接接头,钢筋笼上预留的 插筋、接驳器等预埋件应牢固牢靠5.14钢筋笼吊放时应采取限位措施,有预埋件的圆形钢筋笼不能扭转5.15咬合式排桩混凝土浇筑过程中应边灌注混凝土边上拔套管,且确保套管 底标高应低于混凝土面不少于 2.5m。

      5.16采用软法咬合时,咬合式排桩施工应满足下列要求: 1.在起点应设置一根砂桩,并在砂桩接缝处采取止水处理措施; 2.II序桩的钢套管沉入深度应比I序桩深500mm; 3.I序桩应采用超缓凝混凝土,其坍落度不宜超过180mm,初凝时间应根 据成桩工艺及土层情况确定,且不宜小于60h,对不同批号的水泥及不同批号的 外加剂,应提前做好配合比试验 4.II序桩采用普通混凝土,II序桩的施工应在I序桩终凝前完成5.17咬合式排桩的检测应符合本规程第4.3.15条的规定5.18桩墙合一咬合式排桩的设计及检测应符合本规程第4.3节的有关规定5.19除符合本节规定外,咬合式排桩的设计、施工与检测尚应符合现行行业 标准《咬合式排桩技术规程》(JGJ )的相关规定 竖向支承桩柱的设计与施工1.一般规定1.1逆作法竖向支承结构由竖向支承柱和竖向支承粧组成支承柱根据逆作 阶段承受的竖向荷载与主体结构的要求,可采用角钢格构柱、H型钢柱或钢管混 凝土柱等结构型式;支承粧宜采用灌注粧,并宜利用主体结构工程粧1.2竖向支承粧柱宜采用一根结构柱位置布置一根支承柱和支承粧的一柱一 粧型式当一柱一粧型式无法满足逆作阶段的承载力与变形要求时,也可采用一根结构柱位置布置多根支承柱和支承粧的一柱多粧型式。

      1.3竖向支承桩柱应根据逆作施工和永久使用两个阶段的不同荷载工况与结 构状态进行设计,并应同时满足两个阶段的承载能力极限状态和正常使用极限状 态的设计要求1.4竖向支承桩柱施工前应进行下列准备工作: 1.清除障碍物及场地平整; 2.完成混凝土硬地坪施工; 3.选择合适的支承桩施工机械、施工工艺; 4.确定支承柱加工、连接安装、支承柱插入支承桩方式、垂直度调垂和测 垂等施工方法;1.5竖向支承桩成孔机具及工艺的选择,应根据桩型、成孔深度、土层情况、泥浆排放及处理条件确定;竖向支承柱转向控制、垂直度调垂和测垂工艺应根据 支承柱型式、长度、垂直度控制要求及其与支承桩连接情况等确定 1.6竖向支承桩柱的设计、施工和检测除了应满足本章规定之外,尚应符合 国家现行标准《钢结构设计规范》(GB50017)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94)及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)的有关规定2.设计计算2.1竖向支承桩柱在逆作期间竖向荷载的效应组合应符合国家现行标准《建 筑结构荷载规范》(GB50009)的相关规定,竖向荷载可分为如下三类: 1.永久荷载,包括结构自重、装修自重、临时支撑自重等; 2.活荷载,包括施工作业机械荷载、材料堆放荷载等; 3.水平作用产生的附加竖向荷载,地上地下同步施工时由于水平作用所产 生的附加竖向荷载,包括地上结构在风荷载或地震作用下对竖向支承桩柱产生的 附加轴力等。

      2.2竖向支承柱应按照偏心受压构件对逆作阶段各个工况进行承载力计算和 稳定性验算,计算时应考虑支承柱施工偏差和竖向荷载偏心等情况,各工况下的竖向支承柱计算长度l0可按下式计算: l0= /μl (5.2.2)式中:l0(支承柱的计算长度(m);l一一支承柱的各工况下的几何长度(m),取值为1.2丑,且不应小于(H + 2)H 一一已完成水平结构底至挖土面的距离(m);μ一一计算长度系数,两端铰支时取1.0,一端固定一端铰支时取0.7, 两端固定时取0.5 2.3当竖向支承桩超灌高度以上的桩孔与支承柱之间的空间采用碎石回填并 注浆加固或者其他可靠措施时,各开挖工况下的竖向支承柱下端约束可作为铰支计算2.4竖向支承柱与地下水平结构构件连接节点应根据计算设置抗剪钢筋、栓 钉或钢牛腿等抗剪措施2.5竖向支承柱平面定位中心的允许偏差应为±5mm, 垂直度允许偏差应为 ±1/300, 并应满足设计要求, 且不应大于; 支承桩平面定位中心允许偏差应为 ± 5 mm, 支承柱插入范围内的支承桩垂直度允许偏差应为±1/200。

      2.6竖向支承柱构造应符合下列规定: 1.支承柱采用角钢格构柱时,其边长不宜小于420mm;采用钢管混凝土柱 时,钢管直径不宜小于500mm;支承柱的长细比不应大于25; 2.需要外包混凝土形成主体结构框架柱的支承柱,内置钢骨的保护层厚度 不宜小于150mm,其形式与截面应与地下结构梁、柱的截面与钢筋配置相协调, 并宜采用设置栓钉等措施; 3.支承柱钢结构的焊缝质量和检测应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》 (GB50661)的规定,并满足设计要求,不宜在竖向承载状态的支承柱表面上直 接施焊; 4.支承柱穿基础底板范围内应设置可靠的止水措施; 2.7支承柱插入支承桩的深度应根据相关规范计算确定,并应满足下列要求: 1.带栓钉钢管混凝土支承柱插入深度不应小于4倍钢管外径,且不应小于 2.5m; 2.不带栓钉的钢管混凝土支承柱插入深度不应小于6倍钢管外径,且不应 小于3m; 3.格构柱插入深度不应小于3m; 4.对于钢管混凝土支承柱插入范围及其下5倍桩径范围内桩箍筋应加密, 间距不应大于 100mm2.8支承桩的钢筋笼与支承柱之间的水平净距应根据桩和柱的垂直度偏差控 制要求以及相关构造要求确定,且不应小于150mm。

      2.9竖向支承桩应进行逆作阶段的单桩承载力和竖向变形计算支承桩竖向 变形的计算除应考虑施工阶段竖向荷载作用之外,尚应考虑基坑开挖土体回弹的影响2.10在基础底板施工之前,相邻支承桩间以及支承桩与邻近基坑围护墙之间 的差异沉降不宜大于1/400柱距,且不宜大于20mm2.11作为支承桩的灌注桩宜选择低压缩性地层作为桩基持力层,采用泥浆护 壁成孔工艺的灌注桩应采用桩端后注浆措施 3.施工3.1竖向支承桩柱的施工场地应符合下列规定: 1.施工场地宜设置硬地坪,应能承受大型吊机行走,并能固定支承柱的调 垂装置; 2.单桩施工作业范围内场地平整度偏差不宜大于10mm; 3.地基应满足承载力与变形的控制要求3.2竖向支承桩桩位测量及定位应符合下列要求: 1.施工前应复核测量基准点、水准点及建筑物的基准线,并采取保护措施; 2.桩位放样定位时,在硬地坪上敲入钢钉,并用红漆画好定位三角,标明 桩号; 3.控制点、水准点等测量标志均应进行醒目标志并作好记录; 4.桩的定位偏差不应大于10mm3.3支承桩孔口护筒长度,应根据土质条件和支承柱调垂需要确定3.4竖向支承桩的成桩工艺及机械,应根据土质条件、环境保护要求,通过 试成孔确定,试成孔数量不宜少于2个。

      3.5当支承桩桩端位于砂土层或者桩长范围分布有较厚砂层且采用回转钻机 施工时,宜选择反循环清孔工艺3.6支承桩桩身范围内存在深厚的粉土、砂土层时,成孔施工中宜采用膨润土泥浆护壁,并结合除砂器除砂,清孔时应同时检测泥浆比重、黏度、含砂率等泥浆指标3.7支承桩成孔过程中应采取措施控制成孔垂直度,成孔结束后应检查成孔 垂直度和孔底沉渣成孔垂直度偏差、沉渣厚度应满足设计要求 3.8当支承桩采用旋挖扩底工艺时,在扩底切削前应确认扩底钻斗的扩幅形 状达到设计要求扩底切削过程宜有监视扩幅切削状态的装置3.9当支承桩采用桩端后注浆工艺时,应根据桩端地层情况选用桩底注浆器,注浆管数量、注浆量和注浆压力应满足设计要求3.10根据支承柱不同型式选择相应的施工工艺,垂直度偏差应满足设计要求角钢格构柱、H型钢柱的横截面中心线方向应与该位置结构柱网方向一致3.11支承柱宜在工厂按照整根进行焊接制作;当在工厂分节制作、现场水平 拼接时,应保证竖向支承柱的平直度及精度3.12支承柱插入支承桩方式可结合支承桩柱类型、施工机械设备、成孔工艺 及垂直度要求等因素确定支承柱插入支承桩的方式可采用先插法或后插法;当 竖向支承桩为人工挖孔桩干作业成孔时,也可采用在支承桩顶部预埋定位基座后 再安装支承柱的方法。

      3.13支承柱采用先插法施工时应满足下列要求: 1.支承柱安插到位,调垂至设计垂直度控制要求后,应采取措施在孔口固定牢靠; 2.用于固定导管的混凝土浇筑架宜与调垂架分开,导管应居中放置,并控 制混凝土的浇筑速度; 3.钢管混凝土支承柱内的混凝土应与支承桩的混凝土连续浇筑完成; 4.钢管混凝土支承柱内混凝土与支承桩身混凝土采用不同强度等级时,施 工时应控制其交界面处于低强度等级混凝土一侧;支承柱外部混凝土的上升高度 应满足支承桩混凝土超灌高度要求; 5.浇注钢管内混凝土过程中,应人工对钢管柱外侧均匀回填碎石砂,分次 回填至自然地面; 6.利用预先埋设的注浆管分批次对已回填的支承桩桩孔进行填充注浆,水 泥浆注入量不应小于回填体积的20% 3.14支承柱采用后插法施工时应满足下列要求: 1.支承桩混凝土宜采用缓凝混凝土,应具有良好的流动性,缓凝时间应根 据施工操作流程确定,且初凝时间不宜小于36h,粗骨料宜采用5mm~25mm连续级配的碎石; 2.应根据施工条件选择插放装置和定位调垂架; 3.应控制竖向支承柱起吊时变形和挠曲,插放过程中应及时调垂,满足设计垂直度要求; 4.钢管柱底部需加工成锥台形,锥形中心应与钢管柱中心重合; 5.钢管柱插放、调垂后,应复核钢管柱中心是否与桩位中心重合,并牢靠 固定; 6.钢管内混凝土的强度等级不低于C50时,宜采用高流态、无收缩、自密 实混凝土; 7.钢管内混凝土浇筑完成后,根据设计要求人工对钢管柱外侧均匀回填碎石砂至天然地面; 8.利用预先埋设的注浆管对已回填的支承桩桩孔进行填充注浆,水泥浆注入量不应小于回填体积的20%。

      3.15支承柱采用先预埋定位基座后安装的方法施工时,应满足下列要求: 1.支承桩采用人工挖孔桩的成孔工艺; 2.人工挖孔桩挖到底后清除护壁上和孔底的残渣与积水,及时封底和浇注桩身混凝土; 3.人工挖孔桩不含护壁的有效孔径应不小于设计桩径,桩中心与设计桩轴线偏差不得大于10mm; 4.桩身混凝土应分两次浇注,第一次浇至不同标号混凝土分界处,距离竖向支承柱底部设计标高不应小于1000mm,第二次混凝土浇注在竖向支承柱安放固定后进行; 5.第一次混凝土浇注面应清除浮浆、凿毛,并安放定位导向装置;3.16支承柱吊放应采用专用吊具,起吊变形应满足垂直度偏差控制要求 3.17支承柱在施工过程中应采用专用调垂装置控制定位、垂直度和转向偏差调垂装置安装应满足支承柱调垂过程中的精度要求,支承柱宜接长高出地面,高出长度应根据调垂装置需要确定3.18支承柱安装精度的控制,应考虑下列因素: 1.竖向支承桩的垂直度和孔径偏差; 2.分节制作时拼接的精度; 3.调垂装置调垂误差; 4.混凝土浇筑及支承柱四周回填不均匀等因素引起的误差3.19竖向支承桩柱混凝土浇筑完成后应待混凝土终凝后方可移走调垂固定装 置,并应在孔口位置对支承柱采取固定保护措施。

      4.检测4.1当竖向支承柱采用钢管混凝土柱时,应通过钢管混凝土柱试充填试验确 定钢管柱内充填混凝土浇筑、垂直度调垂和测垂等施工工艺,钢管混凝土柱试充填试验数量不宜少于2根4.2支承柱施工时应对每根安装到位的支承柱进行垂直度检测;基坑开挖之后应对每根暴露的支承柱进行垂直度复测4.3当支承柱采用钢管混凝土柱时,应采用超声波透射法对支承柱进行基坑开挖前的质量检测,检测数量不应小于支承柱总数的20%,或根据设计要求采用钻孔取芯方法对支承柱混凝土质量进行检测;基坑开挖后,应对每根支承柱采用敲击法检测支承柱质量4.4支承桩应全部进行成孔检测,内容包括成孔的中心位置、孔深、孔径、 垂直度、孔底沉渣厚度;并应采用超声波透射法检测桩身混凝土质量,检测比例不少于 20%4.5地上地下结构同步施工或承载力和变形控制要求高的竖向支承桩,宜采 用钻芯法对桩身混凝土质量、强度及桩端沉渣厚度进行检测,检测数量不少于1%,且不少于3根4.6对于工程地质条件复杂、逆作阶段承载力和变形控制要求高的竖向支承 桩,应采用静载荷试验对支承桩单桩竖向承载力进行检测,检测数量不少于1%,且不少于3根 先期地下结构的设计与施工—般规定¨先期地下结构的节点应满足各部分构件的连接和受力要求,并符合国家现 行标准《钢结构设计规范》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010和《混 凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。

      ¨出土口的设置需要设计、施工双方配合完成牵涉到水平结构的设计,地 下暗挖的施工要求,应综合各方的具体要求来确定 先期地下结构的设计与施工设计计算设计计算¨对用作支撑的结构水平构件,当采用梁板体系且结构开口较多时,可简化 为仅考虑梁系的作用,进行在一定边界条件下,在周边水平荷载作用下的封闭框 架的内力和变形计算,其计算结果是偏安全的当梁板体系需考虑板的共同作用, 或结构为无梁楼盖时,应采用平面有限元的方法进行整体计算分析,根据计算分 析结果并结合工程概念和经验,合理确定用于结构构件设计的内力¨逆作法工程中,支承桩竖向变形量和支承桩间的差异变形过大时,将引发 对已施工完成结构的不利影响,因此设计中除了应采取措施控制支承桩的竖向变 形之外,尚应通¨过计算与验算对先期地下水平结构构件采取必要的加强措施以控 制有害裂缝的产生¨先期地下水平结构作为逆作施工期间的水平支撑,需承受坑外传来的水土 侧向压力因此水平结构应具有直接的、完整的传力体系如同层楼板面标高出 现较大的高差时,应通过计算采取有效的转换结构以利于水平力的传递另外, 应在结构楼板出现较大面积的缺失区域以及地下各层水平结构梁板的结构分缝 以及施工后浇带等位置,通过计算设置必要的水平支撑传力体系。

      此外结构后浇 带位置将承受压力的水平结构从中一分为二,使得水平力无法传递,因此,必须 采取措施解决后浇带位置的水平传力问题,具体可采取如下对策:水平力传递问题可通过计算在框架梁或次梁内设置小截面的型钢(图23), 后浇带内设置型钢可以传递水平力,但型钢的抗弯刚度相对混凝土梁的抗弯刚度要小得多,因而不会约束后浇带两侧单体的自由沉降 先期地下结构的设计与施工 现阶段逆作法工程中竖向支承柱通常较多采用角钢格构支承柱和钢管混 凝土支承柱两种型式,以下分别针对角钢格构支承柱和钢管混凝土支承柱与结构 梁的钢筋连接方式予以说明1、角钢格构支承柱 角钢格构柱一般由四根等边的角钢和缀板拼接而成,角钢的肢宽以及缀板会 阻碍梁主筋的穿越,根据梁截面宽度、主筋直径以及数量等情况,梁柱连接节点 一般有钻孔钢筋连接法、传力钢板法以及梁侧加腋法 钻孔钢筋连接法是为便于框架梁主筋在梁柱阶段的穿越,在角钢格构柱的缀 板或角钢上钻孔穿框架梁钢筋的方法该方法在框架梁宽度小、主筋直径较小以 及数量较少的情况下适用,但由于在角钢格构柱上钻孔对逆作阶段竖向支承钢支 承柱有截面损伤的不利影响,因此该方法应通过严格计算,确保截面损失后的角 钢格构柱截面承载力满足要求时方可使用。

      传力钢板法是在格构柱上焊接连接钢板,将受角钢格构柱阻碍无法穿越的框 架梁主筋与传力钢板焊接连接的方法该方法的特点是无需在角钢格构柱上钻孔, 可保证角钢格构柱截面的完整性,但在施工第二层及以下水平结构时,需要在已 经处于受力状态的角钢上进行大量的焊接作业,因此施工时应对高温下钢结构的 承载力降低因素给予充分考虑,同时由于传力钢板的焊接,也增加了梁柱节点混 凝土密实浇筑的难度 梁侧加腋法是通过在梁侧面加腋的方式扩大梁柱节点位置梁的宽度,使得梁 的主筋得以从角钢格构柱侧面绕行贯通的方法(图24)该方法回避了以上两种 方法的不足之处,但由于需要在梁侧面加腋,梁柱节点位置大梁箍筋尺寸需根据加腋尺寸进行调整,且节点位置绕行的钢筋需根据实际情况进行定型加工,一定程度上增加了施工的难度 先期地下结构的设计与施工2、钢管混凝土支承柱 钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对 其核心混凝土的约束作用,使混凝土处于复杂的应力状态之下,不但提高了混凝 土的抗压强度,提高其竖向承载力,而且还使其塑性和韧性性能得到改善,增大 其稳定性。

      因此钢管混凝土柱适用于对支承柱竖向承载力要求较高的逆作法工程 与角钢格构柱不同的是,钢管混凝土柱由于为实腹式的,其平面范围之内的梁主 筋均无法穿越,其梁柱节点的处理难度更大在工程中应用比较多的连接节点主 要有环梁节点、传力钢板法以及双梁节点等 环梁节点是在钢管柱的周边设置一圈刚度较大的钢筋混凝土环梁,形成一个 刚性节点区(图25),利用这个刚性区域的整体工作来承受和传递梁端的弯矩和 剪力环梁与钢管柱通过环筋、栓钉或钢牛腿等方式形成整体连接,其后框架梁 主筋锚入环梁,而不必穿过钢管柱的连接方式该节点可在钢管柱直径较大、框 架梁宽度较小的条件下应用 先期地下结构的设计与施工 传力钢板法是在钢管柱上焊接连接钢板,将受钢管阻碍无法穿越的框架梁主 筋与传力钢板焊接连接的方法(图26)该方法的特点是无需在钢管上钻孔,可 保证钢管柱截面的完整性,但在施工第二层及以下水平结构时,需要在已经处于 受力状态的角钢上进行大量的焊接作业,因此施工时应对高温下钢结构的承载力 降低因素给予充分考虑,同时由于传力钢板的焊接,也增加了梁柱节点混凝土密 实浇筑的难度 先期地下结构的设计与施工¨双梁节点即将原框架梁一分为二,分成两根梁从钢管柱的侧面穿过,从而避 免了框架梁钢筋穿越钢管柱的矛盾(图27)。

      该节点适用于框架梁宽度与钢管直 径相比较小,梁钢筋不能从钢管穿越的情况 先期地下结构的设计与施工¨先期地下水平结构与周围围护墙的连接措施根据围护墙型式的不同,采取 不同的连接节点构造当周围围护墙为“两墙合一”地下连续墙时,先期地下水平¨结构域地下连续墙的连接节点构造可详见第4章条文说明当周围围护墙为临时¨围护墙时,其连接节点构造如下:¨逆作法中当围护墙采用临时围护结构时,围护墙与地下各层水平结构之间的 连接应妥善处理两个方面的技术问题:¨1临时围护墙与内部结构之间的水平传力体系¨临时围护墙与内部结构之间必须设置可靠的水平传力支撑体系传统逆作法 中以结构楼板代支撑,水平梁板结构直接与地下连续墙连接,水平梁板支撑的刚 度很大,因而可以较好地控制基坑的变形而采用临时围护墙时,其与内部结构 之间需另设置水平支撑以形成完整的水平传力体系,水平支撑一般采用钢支撑、 混凝土支撑或型钢混凝土组合支撑等型式 先期地下结构的设计与施工 2 边跨结构二次浇筑的接缝防水和支撑穿外墙板处止水 边跨结构存在二次浇筑的工序要求,二次浇筑随之带来接缝位置的止水问题, 主要体现在逆作阶段先施工的边梁与后浇筑的边跨结构接缝处止水。

      接缝防水技 术目前已经比较成熟,而且也在实际工程中也得到大量的应用一般情况下,可 先凿毛边梁与后浇筑顶板的接缝面,然后嵌固一条通长布置的遇水膨胀止水条如结构防水要求较高时,还可在接缝位置增设注浆管,待结构达到强度后进行注 浆充填接缝处的微小缝隙,可达到很好的防水效果 周边设置的支撑系统待临时围护墙与结构外墙之间密实回填后方可进行割 除,由此将存在支撑穿结构外墙的止水问题不同的支撑材料其穿结构外墙的止 水处理方式也不尽相同,当支撑为H型钢支撑时,可在H型钢穿外墙板位置焊 接一圈一定高度的止水钢板;当支撑为混凝土支撑时,可在混凝土支撑穿外墙板 位置设置一圈遇水膨胀止水条,或可在结构外墙上留洞,洞口四周设置刚性止水 片,待混凝土支撑凿除后再封闭该部分的结构外墙 当临时竖向支承柱设置在框架梁非支座位置,逆作期间该临时支承柱位置 从受力角度成为支座受力,该位置的梁顶部位置应根据逆作工况按照支座的受力 状态进行钢筋加强 先期地下结构的设计与施工施 工¨6.3.1模板及其支架均应进行承载力、刚度和稳定性计算¨6.3.2垂吊模板逐次转用于下层,能够减少使用的临时材料和模板材料,大幅度 减少搬入搬出工作,节约工期。

      采用垂吊模板时应复核上层水平结构的承载能力 6.3.3为避免损伤梁纵向受力钢筋,柱浇捣孔应设在柱4角无梁位置,通过簸箕 口浇捣后期结构柱剪力墙浇捣孔布料距离在1米以下,过大将不能保证接缝施工质量,如无法 满足浇捣孔布置间距,应采用高流态混凝土施工后期结构浇捣孔在水平结构中采用有止水效果PVC管效果较好,在有人防或其他较 高要求的部位也可采用有止水效果的钢套管¨6.3.4施工浇筑垫层,其目的是为确保模板及其支架的承载安全,同时有利于文 明施工对个别淤泥质土层,采取相应的加固措施可避免水平结构施工时产生过 大沉降,以造成结构变形垫层强度过低可能导致垫层失效,过高造成拆除困难、 浪费、不经济¨6.3.9逆作法中后期需封闭的预留孔洞位置的结构梁板需设置水平施工缝,剪力¨墙和框架柱则需留设竖向施工缝,相对采用顺作法的工程,结构构件施工缝数量¨会多出许多施工缝施工质量如果处理不当不但影响结构的受力性能,还容易出¨100现渗漏因此,逆作法中施工缝在施工上应进行精心处理,采取措施确保施工缝 位置的受力和止水性能 先期地下结构的设计与施工¨6.3.12逆作法工程中,竖向支承柱的钢结构要在施工支承桩时同步施工,因此, 竖向支承桩柱施工之前,应预先研宄确定钢结构的制作工艺、后期水平钢结构与 支承柱连接方式,并预先对钢结构节点进行深化。

      ¨6.3.13在先期地下结构施工中,与支承柱连接的钢构件可通过预留孔洞进行垂直 运输至施工层,其后再水平运输至安装位置并进行连接钢构件在运输过程中严 禁出现在地面拖拉的现象与支承柱连接的钢构件施工时应考虑如下因素:¨1考虑到钢构件尺寸的临时开口大小¨2考虑到钢构件的水平搬运距离、安装顺序的开口数量和位置 3水平搬运机械的机型和能力 4钢结构接头深化¨钢结构安装测量和调整方法 6.3.14在逆作法工程中,采用钢梁架设在支承柱上时,与普通的钢结构施工方法 的不同点是,支承柱平面位置及连接构件精度较低,图纸尺寸与现场可能有较大 偏差钢构件要留有足够的调整空间,先进行预拼装,再进行现场调整后再进行 正式安装,但调整方法必须符合现行型钢结构施工规范要求,采用螺栓连接的禁 止现场开孔建议采用可以调节的连接节点形式¨从这些方面考虑,在逆作法工程中,支承柱误差偏在型钢梁一侧时通常使 用的工法有以下二种¨1型钢梁多制作100mm长,实测现场后在工厂内部切割,然后搬运和安装 到现场¨2分割型钢梁,尽量增加可调整长度的点,做到长度方向的误差因栓钉松 动孔、连接板长度的更改,能够调整跨距长度的误差 后期地下结构施工— 般 规 定 逆作法先期结构施工,其中包含了大部分水平结构和部分竖向结构,主要 是楼板、柱梁与梁墙节点、临时立柱与支撑等。

      剩余柱身、墙段、水平结构封闭 及临时立柱、支撑拆除等应按本章规定进行浇筑拆除与接缝处理 在水平结构施工时,在柱或墙位置预留插筋供后期结构施工阶段钢筋的接 驳使用后续接驳的钢筋与原预留插筋之间的接驳宜采用机械连接或采用机械连 接与焊接相结合的形式先期结构施工过程中,还应注意预留插筋的保护和防锈 工作,避免对插筋的弯折 后期地下结构施工模板工程 顶置浇捣口应设置在板上,避开柱与主梁预留孔大小为120mm~220mm 回筑混凝土浇注面应高于接缝至少300mm根据柱径确定浇筑孔的数量,每柱 宜设置4点,不应少于2点,设置喇叭口的方式浇捣根据墙板厚度确定浇筑孔数量,浇筑孔留设间距宜在1200mm~2000mm钢筋混凝土工程 在水平结构施工时,在柱或墙位置预留插筋供后期结构施工阶段钢筋的接 驳使用后续接驳的钢筋与原预留插筋之间的接驳宜采用机械连接或采用机械连 接与焊接相结合的形式先期结构施工过程中,还应注意预留插筋的保护和防锈 工作,避免对插筋的弯折 当支承柱采取H型钢时,在每个腹板两侧,应至少有一个预留的混凝土 浇筑孔。

      后期地下结构施工接缝处理 逆作法水平接缝应使垂直方向上应力有效、可靠传递,并保证水密性与气 密性由于混凝土采用后浇,所以当混凝土浇筑后会因沉降和收缩在其上面形成 空隙,并在接缝表面产生析水或聚集气泡,容易使其成为结构和防水上的缺陷 另外,由于混凝土的流动压力和浇筑速度不足,造成填充不良,后期结构模板变 形造成混凝土面下沉等原因都会形成接缝问题 逆作法常用接缝处理方式有超灌法与注浆法两种,宜结合工程情况选用合 适的接缝处理方式超灌法指浇筑时直接利用结构混凝土流动压力,直接由浇捣 孔浇捣的施工方法浇捣口底部应至少高出后期混凝土顶面300mm 混凝土沉降收缩量受混凝土配合比、振捣程度、模板、浇筑高度与时间等 影响故不宜采用普通混凝土,应掺加了不析水剂和膨胀剂等材料改善混凝土接 缝处的性能,前期结构顶面宜采用斜面,后期混凝土浇筑时采取振捣措施,型钢 立柱的腹板设置透气孔即使如此,超灌法要做到完全没缝隙仍相当困难,建议 与注浆法合用 灌浆料一般采用树脂系和水泥系两种。

      树脂系适用于细小的缝隙,成本较 高,渗透性良好的最小缝宽宜为0.1mm;水泥系适用于比较大的缝隙,成本较低, 渗透性良好的最小缝宽宜为0.5mm,最好1mm以上 注浆针头(高压止水针头)利用环压紧固的原理,设有单向截止阀,可防止 浆液在高压推挤下倒喷穿孔直径宜为8mm或10mm 预埋注浆管是在先期结构施工时预埋的,注浆通道预先设置好了,往往注浆 液不能充分迂回注浆管径宜为12mm 预埋接缝棒法的灌浆料宜采用环氧树脂水泥浆加入掺合剂后,在适当的缝 隙大小和压力下,能得到接近环氧树脂的强度 地上地下结构同步施工1.一般规定1.1采用地上地下同步逆作法的建筑工程,其总体施工流程应满足设计要求,并宜符合下列规定: 1.当主体结构为框架结构时,上部结构在界面层施工完成后可向上施工; 2.当主体结构为框剪或框筒结构时,上部结构宜在两层或两层以上地下水平结构施工完成后方可向上施工1.2上下同步逆作法工程中,地上地下结构同步施工的界面层应选择刚度大、 传力可靠的地下水平结构层;对于剪力墙或者核心筒逆作的逆作法工程,界面层 宜选择结构嵌固层以下的地下水平结构层;当界面层非地下室顶板时,应对开挖 至界面层的首工况采取针对性设计与施工措施,控制首工况基坑的变形。

      1.3地上地下结构同步施工的施工作业层宜选择地下室顶板,当选择其他层 水平结构作为施工作业层时,应设置基坑外自然地坪至施工作业层的施工坡道 1.4地上地下结构同步施工的工程,应预先确定有针对性的设计、施工技术 措施,包括下列主要内容: 1.结合主体结构确定合理的竖向结构和托换结构体系; 2.选择合适的上下同步施工界面层及上下同步施工流程; 3.确定适应于上下同步施工工况的场地布置和机械配置; 4.选择采用受力明确、施工方便且与永久阶段构件结合良好的施工阶段临时构件和节点形式1.5地上地下结构同步施工的工程宜全程采用信息化施工,应对竖向支承桩 柱、托换梁等关键部位的内力和变形以及主体结构的沉降提出有针对性的施工监测方案、报警机制和应急预案2.设计计算2.1采用地上地下同步逆作法的建筑工程,应根据上下结构同步施工的流程 和实际情况进行整体分析,整体分析计算应符合下列规定: 1.整体计算模型应反映逆作期间的竖向支承柱、先期地下结构以及同步向 上施工的上部结构等构件和实际工况; 2.应根据地上地下结构同步施工的工况,施加水平荷载及竖向荷载并进行全工况模拟分析; 3.根据整体分析结果对相关结构构件进行复核,必要时应进行加强设计。

      2.2在施工工况模拟中应考虑如下荷载和作用: 1.施工作业层楼面的施工荷载设计取值不应小于10kN/m2车辆运输通道 的施工荷载应按实际取值,且不宜小于25kN/m2; 2.其余各层楼面施工活载应按实际考虑,但取值不应小于1kN/m2; 3.外挂脚手重量按实际考虑,但取值不得小于1.5kN/m2; 4.对于超长结构应考虑温度变化和材料收缩的影响2.3对于向上同步施工层数较高的结构尚应考虑下列因素: 1.风荷载相关参数取值可参照现行国家标准《建筑结构荷载规范》 (GB50009),迎风面按实际工况考虑,采用防尘网时可允许对风载进行折减; 2.对于剪力墙下托换柱、托换梁及竖向支撑应根据现行国家标准《建筑抗 震设计规范》GB50011进行施工阶段的地震作用验算,可按设防烈度进行小震弹 性计算,相关构件的抗震等级可取四级对于其余地下临时构件及地上结构可不 作施工阶段地震验算2.4上下同步施工中支承柱布置应满足下列要求: 1.框架柱部位宜原位设置支承柱,向上同步施工层数较高的结构宜采用钢 管混凝土支承柱或双轴刚度接近的型钢支承柱; 2.剪力墙部位宜原位对中布置临时多支承柱托换; 3.非原位设置临时支承柱应采用格构柱或型钢柱,并应在界面层设置临时托换梁(板)托换。

      2.5剪力墙采用原位竖向支承柱托换应满足如下要求: 1.托换支承柱宜采用格构柱; 2.当地下室墙体厚度大于竖向支承柱截面尺寸200mm以上,且支承柱定 位精度确有保证时,支承柱可采用钢管混凝土柱或型钢柱; 3.原位布置的支承柱宜避开剪力墙钢筋密集部位布置; 4.剪力墙水平筋宜绕过支承柱,必要时支承柱可旋转一定角度2.6上部钢筋混凝土框架柱下设置的竖向支承柱,除满足正常使用阶段的设 计要求外,尚应满足如下要求: 1.应在界面层设置双向连系梁,梁与支承柱截面中线宜重合; 2.梁高不宜小于跨度的1/10,梁宽不宜小于上部框架柱宽; 3.连系梁与支承柱按各自刚度分配上部结构框架柱传来的弯矩和剪力; 4.连系梁宜与主体结构框架梁结合2.7上部钢筋混凝土框架柱与临时多支承桩柱的托换,应满足如下要求: 1.宜在界面层部位设置托换梁; 2.宜设置双向连系梁并贯通托换梁连系梁应与上部框架柱截面中线重合,梁高不宜小于跨度的 1/10梁宽宜大于上部框架柱宽; 3.连系梁宜与主体结构梁结合; 4.托换梁应在地下室框架柱达到设计强度后方可拆除,临时支承柱应对称分批拆除。

      2.8地下部分剪力墙及筒体应在界面层位置设置临时托换托梁,并满足如下 要求: 1.托换梁高度不宜小于支承柱间跨度的1/8托换梁宜结合框架梁或剪力 墙暗梁设置; 2.对于向上施工楼层较高的筒体及剪力墙,剪力墙宜向下施工一层,或在支承柱之间设置竖向柱间支撑; 3.剪力墙钢筋应穿越托换梁及地下各楼层梁并满足钢筋连接要求剪力墙施工缝可设在梁底,交接面应凿毛 4.如墙外对称设置竖向支承柱,可设置临时托梁,托梁宽度宜大于支承柱 宽度400mm,高度宜大于托换梁高度50mm,待相关部位地下结构施工完成并达到设计强度后方可拆除3.施工与监测3.1取土口的设置除应满足本规程第6.1.5的规定,尚应符合下列要求: 1.取土口的设置宜避开上部结构范围,可利用上部结构周边退界区域或者中庭等大空间部位作为取土口使用; 2.逆作施工作业平台层以上的楼层净空应满足垂直取土设备的操作要求,必要时在取土口上方采取上部局部结构后施工的措施; 3.应充分考虑挖土行车路线对上部结构施工的影响,合理安排分区域施工3.2地上地下结构同步施工时,应对施工作业层的框架柱、剪力墙等竖向结 构采取防止施工作业机械碰撞的防护措施。

      3.3界面层以下的框架柱、剪力墙后期竖向结构施工时,应对竖向结构先期 与后期的水平施工缝采取预埋注浆管进行注浆等措施 3.4竖向构件和托换构件的内力应进行监测,并应对托换构件的变形和裂缝 情况进行监测和观测3.5沉降监测应测定建筑的沉降量、水平位移;沉降监测点的布设应能全面 反映建筑及地基变形特征,并顾及地质情况及建筑结构特点监测点的布置宜选择下列位置: 1.建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10~20m处或每隔2~3 根柱基上; 2.剪力墙托换区域的四角; 3.后浇带和沉降缝两侧及逆作施工作业区与非作业区交界位置; 4.沿纵横轴线上的每个或部分竖向支承柱 ¨—般规定¨地上地下同步施工是逆作法施工的发展方向,要求施工单位具备更高的施 工工艺水平,与设计的结合也更为紧密确定施工方案时应综合考虑工期、造价、 设计要求及现有施工能力等因素不是所有的工程都适合采用上下同步施工方法, 对于地下室层数少于2层的情形,采用上下同步施工对整体工期影响不大,而相 应的施工措施却可能会一定程度上提高地下结构造价;而向上同步施工层数较高 (10层及以上层数)的结构,由于对竖向支承桩柱的承载力和沉降控制要求较 高,而且需考虑风、地震等水平作用,故必须要根据具体工程进行专门的设计和 施工方法的论证。

      此外地上地下同步施工中一般向下施工进度相对较慢,在地下 结构刚度和整体性尚未形成前,上部结构荷载增加过快,对控制地下结构的变形 及施工质量会造成一定影响,尤其当主体结构为框剪或框筒结构时,应问题更为 突出,因此条文中作了相应的限制¨本章条文立足于国内现有的施工技术水平,并参考国内外相关的施工经验, 针对性地提出了上下同步施工阶段的施工技术要求,并在其他章节的基础上适当 提高了部分技术标准¨上下同步施工的界面层既是一个施工界面,同时在施工阶段也作为上下结 构的转换层,即把上部结构传来的竖向和侧向作用力可靠地传递给临时地下结构, 故必须具备足够的强度和刚度¨地上地下结构同步施工过程中临时构件的施工误差和缺陷不可避免,而施 工阶段出现的动静荷载变化、温度效应、支承柱沉降、基坑变形均在不同程度上 存在不确定性,单纯的计算分析肯定是不够的所以,地上地下结构同步施工工 程应有针对性的施工监测方案,以便设计和施工管理人员及时定量地掌握施工情 况,从而更好地指导施工 8.2设计计算¨本条荷载数值根据一般工程情况估计,实际施工荷载对于不同的工程及场地情况会有所不同,但不得小于本条文中的各项取值。

      ¨根据工程实践,当上部层数小于10层时,侧向作用往往不是控制工况, 而层数越高,侧向作用越明显,对于承受较大倾覆力矩的剪力墙下的支承柱侧向 作用的影响更不容忽视¨剪力墙下采用原位支承柱托换的方式传力直接而明确,应优先采用较之 钢管混凝土支承柱或型钢支承柱,采用格构柱作为墙体的临时托换支承柱,后续 钢筋混凝土施工较为方便,对施工精度的要求也相对较低当剪力墙水平筋无法 绕过格构柱,也可考虑在支承柱两侧留竖向施工缝,先浇筑避开支承柱的剪力墙 部分混凝土,待先浇部位达到强度后再在格构柱上穿孔布置水平筋,竖向筋与格 构柱相重部位则在格构柱两侧部位增设相同数量钢筋且与上部竖向分布筋搭接, 而后完成二次浇筑¨钢管混凝土柱及型钢柱适用于施工阶段承受荷载较大的竖向支承柱,施工中 应采取特殊工艺保证其定位准确 ¨在上下同步施工阶段,上层钢筋混凝土柱在界面层(同时作为转换层)与 下层钢支承柱之间的可靠传力相当重要,故施工方应与设计协商,在原结构设计 基础上采取相应的加强措施¨在地上地下结构同步施工阶段,当一柱一桩无法满足上部框架柱承载要求, 则在界面层采用多根竖向支承桩柱转换,此时必须采取可靠措施保证临时转换的 承载能力和变形要求,并减少换撑时的二次应力。

      8.3施工与监测¨地上地下结构同步施工时取土口的设置直接影响到上下同步施工时的施 工工效,作为逆作法施工的关键工作,上下同步施工时取土口的设置原则上首先 要满足挖土的需要¨施工作业层的框架柱、剪力墙等竖向结构是上下同步施工时的重要竖向构 件施工时必须保证重要构件的安全,必要时需采取相应的加固措施¨地上地下结构同步施工时,竖向构件和托换构件之间的可靠传力相当重要, 故施工方应与设计协商,对构件进行相应的监测 地下水控制1.一般规定1.1采用逆作法的建筑工程中地下水控制,应考虑下列因素: 1.地下水控制影响范围内的地下水类型、地下水位与动态规律、各含水层之间以及地下水与基坑周边相邻地表水体的水力联系性质; 2.各含水层的水文地质参数、与地下水控制相关的岩土体的物理力学参数; 3.基坑开挖深度、面积,周边建(构)筑物与地下管线的情况和基坑支护结构形式; 4.逆作施工工况、先期地下结构的布置及土方挖运流程等1.2地下水控制应根据基坑规模、土层与含水层性质、施工工况等选择疏干 降水方法在渗透性较弱的黏性土、淤泥质土地层中宜选用轻型井点降水、喷射井点降水、真空管井降水等;以渗透性较强的砂土、粉土地层中可采用集水明排、 管井降水等。

      1.3降水井应在基坑开挖前完成施工,并经检验合格,降排水系统试运行正 常后,方可进行下一步施工1.4逆作法工程基坑应进行预疏干降水,疏干降水的持续抽水时间应根据基 坑面积、开挖深度及地质条件等因素确定;基坑开挖过程中坑内地下水位不应高 于开挖面以下0.5m 2.设计2.1周边环境或水文地质条件复杂的逆作法基坑,应先进行水文地质勘察,并根据水文地质勘察成果制定地下水控制设计方案水文地质勘察应符合现行国 家标准《供水水文地质勘察规范》GB50027和国家行业标准《建筑与市政地下水控制工程技术规范》JGJT/111等的有关规定2.2地下水控制设计时宜采用数值分析方法预测逆作法基坑内外地下水位变 化,并预测地下水控制对周边环境的影响2.3疏干降水井深度不宜小于基坑普遍开挖深度6.0m,邻近局部落深坑的降水井深度应适当加深2.4在渗透性较弱的地层中,宜采用超强真空降水管井进行疏干降水,井间 距宜为20m~25m2.5减压降水的设计,应符合下列要求: 1.减压降水井的间距和深度应根据含水层性质、基坑支护结构形式、周边环境保护要求确定 2.减压降水井宜采用管井 3.减压降水井的数量应满足降压要求,此外还应设置备用井和观测井。

      备 用井数量不宜少于减压降水井数的20%,观测井数量不应少于减压降水井数的 10%当观测井与备用井构造相同时,备用井可兼作观测井 2.6地下水回灌设计,应符合下列规定: 1.浅层潜水回灌可采用回灌砂井和回灌砂沟,微承压水、承压水回灌宜采用回灌管井 2.回灌井(沟)的深度与间距(长度)应通过计算确定 3.回灌井(沟)应设置在基坑外侧当与坑内降水同步进行回灌时,回灌 井(沟)底埋深不宜超过隔水帷幕的深度;当与坑外降水同步进行回灌时,回灌 井(沟)与降水井的间距不宜小于6.0m回灌用水不应污染地下水,可采用自来水或经水质处理后的同源地下水2.7管井材质宜采用钢管,并应符合施工工艺、降水井保护与降水运行可靠 性的要求管井钢管壁厚不应小于3mm,疏干降水管井钢管壁厚不宜小于4mm, 减压降水管井钢管壁厚不宜小于6mm2.8井点布置应与先期地下结构的柱网布置协调;井位应避开工程桩、柱、 结构梁、墙等构件,宜靠近支承柱且便于挖土机械作业2.9坑内降水管井顶部宜设置在地下结构顶板底部以下 减压降水井顶部标 高应高于初始承压水位 0.5m~1.0m 土方开挖过程中降水井管不宜割除2.10基坑开挖过程中应对降水井管采取可靠的保护措施。

      降水井管与各层楼 板、支撑之间应有可靠的侧向连接措施 3.施工与检测3.1基坑外侧排水系统的设置,应符合下列规定: 1.排水系统的排水能力不应小于设计排水量的125%; 2.地表排水系统应采取防渗及三级沉淀措施; 3.集水井、排水沟宜布置在距离隔水帷幕外不小于0.5m处; 4.基坑内外排水系统的接入口应设置在坑内排水管集中部位3.2基坑内排水系统设置应符合下列规定: 1.降水井排水管宜通过结构开口接入基坑外侧排水系统; 2.当排水管通过在地下结构板上设置预留孔接入基坑外侧排水系统时,应在预留孔周边采取结构止水措施 3.井点数量较多时,可在地下一层结构上设置集水桶、集水箱等作为排水中转站3.3轻型井点施工与运行应符合下列规定: 1.井点管直径宜为38mm~55mm,井点管水平间距宜为0.8m~1.6m; 2.成孔孔径不应小于300mm,成孔深度应大于过滤器底端埋深0.5m; 3.滤料应回填密实,滤料回填顶面与地面高差不宜小于1.0m;滤料顶面至 地面间应采用黏土封填密实; 4.真空泵应与轻型井点管口处于同一水平高度; 5.运行期间真空负压不应小于0.065MPa。

      3.4管井的施工与运行应符合下列规定: 1.成孔垂直度偏差不应大于1/100; 2.成孔施工中的泥浆密度不宜大于1.15g/cm3,井管安装阶段的泥浆密度不宜大于1.10 g/cm3,填砾阶段的泥浆密度不宜大于1.05g/cm3; 3.井管外径不应小于200mm,且应大于抽水泵体最大外径50mm以上,成 孔孔径应大于井管外径300mm以上; 4.井管安装应准确到位,不得损坏过滤结构;井管连接应确保井管不脱落或渗漏; 5.井管外侧应安装扶正器,每两组扶正器最大间距不应大于10m; 6.井管周围填砾厚度应均匀一致; 7.应采用空压机或活塞洗井至出水清澈,洗井后井管内沉淀物的厚度不应大于0.5%,出水稳定后含砂量体积比不大于1/20000; 8.抽水泵安装应稳固,泵轴应垂直;井内动水位应高于抽水泵进水口2m 9.达到设计降深时的管井出水量不应小于其设计流量,在同一水文地质单元内结构基本相同的管井的出水量应相近3.5超真空降水管井的施工与运行,除符合本节第9.3.4条外尚应符合下列规定: 1.滤料柱顶面以上应用粘性土填实至孔口封填黏土材料直径不应大于井管与孔壁之间间隙宽度的1/3。

      2.管井口应密封,并应分别设置与抽水泵排水管连接的排水孔和与真空泵的抽气管连接的排气孔,排水管与排气管均应设置单向阀 3.降水运行期间负压管路系统的真空负压不应小于0.065MPa 4.开挖后需继续加载真空负压的真空降水管井,应对开挖后暴露的井管、过滤器和填砾层等采取封闭措施3.6超强真空降水管井施工与运行,除符合本节第9.3.4条外尚应符合下列规 定: 1.孔径不应小于700mm,管径不宜小于273mm; 2.应在管井下部设置水气分离式过滤器; 3.孔内滤料回填至孔口,降水过程中应保持孔口至孔底滤料渗水通畅 4.基坑开挖过程中应保持持续负压真空不低于0.08MPa; 5.管井内应设置液位控制器3.7减压降水管井施工与运行,除符合本节第9.3.4条外尚应符合下列规定: 1.成井施工中应按设计要求实施封闭措施,回填黏土球或黏土的高度、体积不应小于设计值的 95% 2.抽水井和备用井均应安装抽水泵,抽水泵的排水能力不应小于设计流量和扬程 3.基坑内观测井水位应满足当前施工工况的设计安全水位要求3.8回灌管井施工与运行,除符合第9.3.4条外尚应符合下列规定: 1.滤料柱顶面以上应用黏土球封填,封填高度不应小于5m。

      黏土球顶面以上应用混凝土或注浆封填至孔口 2.回灌井施工结束至正式回灌应至少有2~3周的休止期 3.回灌方式应根据回灌目的含水层的性质和回灌量的要求确定;自然回灌的压力宜为0.1MPa~0.2MPa,加压回灌的压力宜为0.2MPa~0.5MPa,回灌压力不宜超过过滤器顶端以上的覆土重量 4.回灌水量应根据回灌影响范围内观测井的水位变化进行动态调节3.9地下水控制应实行全过程运行信息化管理当基坑周边环境复杂或降水 运行风险较大时,应设置地下水运行风险控制系统3.10地下水控制井点运行结束后,应对轻型井点孔、管井等采取封闭措施3.11轻型井点及管井施工质量检测应符合下列规定: 1.成孔及成井过程中,应对成孔的孔径、孔深、泥浆比重进行检测,检测数量不低于成孔总数的50% 2.成井过程中应检测滤料、止水材料的回填高度及数量、回填密实度,检测数量100% 3.成井结束后应检测管井的洗井效果、管内沉淀高度及出水含砂率,检测数量100% 4.抽水过程中应检测井点出水效果,井点有效数不低于90%,检测数量 100%3.12地下水控制措施除应符合以上规定外,尚应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工规范》GB50XXX、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202、《建筑与市政地下水控制工程技术规范》JGJT/111等有关规定。

      条文说明 一般规定¨采用逆作法的建筑工程中,地下水控制直接影响基坑工程的安全、土方开 挖的效率和地下结构施工质量地下结构界面层施工完成后,基坑内部的降水井 点难以进行补打地下水控制措施实施前应通过设计计算设置足够的井点数量, 设置完成应通过检验后方可进行基坑开挖,基坑开挖过程中应注重井点的运行维 护和保护,基坑工程完成后应对井点进行封闭或回填等处理¨地下水控制措施应在基坑开挖前完成相应的检验工作,确定其符合下阶段 施工作业的需求后,方可进行下一步的施工组织 ¨9.2设计¨场地内存在深厚的潜水、承压含水层或隔水帷幕难以完全隔断对基坑开挖 有影响的含水层时,应先进行水文地质勘察,通过现场工程勘探、抽水试验、回 灌试验、孔隙水压力测量、分层沉降测量以及地面沉降监测等测试手段获取重要 的设计参数,并据此来制定合理的地下水控制方案¨超强真空降水管井(Super Vacuum Dewatering,简称SVD)的工艺特点是¨在施工过程中保持持续地加载真空,并且其真空负压不因开挖及地下水位下降等 因素而产生损失,在整个降水过程中它的真空负压可以保持在0.08MPa以上 因此,这种降水管井的降水效果和单井有效降水面积都优于常规的降水管井,能 够减少降水管井的数量。

      ¨逆作法施工中,降水引起的土体固结变形对地下结构板浇筑施工的影响不容 忽视,地下结构板浇筑施工前应尽快完成土体疏干、固结变形,因此,对疏干降 水持续抽水时间、效果与质量提出了更高要求在渗透系数低于1.0x10_6cm/s的 黏性土、淤泥质黏土中,宜优先考虑采用配备水气分离式过滤器的新型超真空疏 干降水管井进行逆作法基坑疏干降水¨基坑挖深大且承压水位降幅要求大的基坑,其减压降水井的间距相比基坑¨挖深浅且降幅小的基坑要小;同等埋藏深度下,渗透性强的含水层中的减压降水井深度宜较渗透性差的含水层中的减压降水井深度浅周边环境保护要求高的基 坑,减压降水井深度宜较周边环境保护要求低的基坑减压降水井深度浅在设计 和施工时,应当综合上述多种边界且考虑施工降水过程中单击出水量、用电、排 水等综合因素通过解析法或数值法计算后综合确定 ¨基坑开挖过程中,抗承压水突涌稳定性不满足要求时,容易发生坑底隆起、 基底顶裂、坑底管涌甚或砂土喷冒等问题,乃至引发基坑支护结构的整体失稳 采用逆作法的建筑工程中界面层形成后,下部施工操作空间受限,减压降水井的 补设不易如发生减压降水井的损坏或丧失正常降水功能,对逆作法基坑施工安 全都将构成潜在危害,应避免发生承压水突涌问题,因此必须在单独设置备用井 应对降水运行中各种突发事件,保障基坑安全。

      ¨减压降水场区内设置观测井是为了观测和验证承压水头降幅是否符合不同 区段、各工况阶段的标高计算值观测井深度一般浅于减压降水井以确保承压含 水层顶部的水位降幅满足设计要求即可但当设计采用的观测井与备用井结构相 同时,可用部分未启用抽水的备用井兼作观测井¨9.2.6利用同源地下水处理后作为回灌用水,能够实现节约资源,绿色施工主 要的处理措施包括沉淀、曝气氧化、物理吸附以及锰砂过滤等,目的是降低回灌 用水中杂质和易氧化形成沉淀的化学物质含量,避免回灌过程中堵塞回灌井影响 回灌效果¨9.2.7强调钢管的壁厚是为了保障施工及运行过程中管材的强度,尽量减少施工 及运行过程中的管材变形、破坏的现象常规情况下,钢管侧壁受压承载强度不 应小于0.6MPa,对应的井管壁厚在3mm以上¨9.2.9为了减少地下结构顶板的预留孔洞数量,采用逆作法的建筑基坑中,疏干 降水管井顶部应下移至地下结构顶板底部以下减压降水井的顶标高应根据承压 水头埋深确定,水头埋深较浅时,可将井顶部设置在地下结构顶板以上,以便于 减压降水井的降水管理在预留井孔周边应设置止水措施¨逆作区内降水井管割除工作繁复,且降水井管割除后一般覆盖在逆作板下, 不便于持续抽水和开挖过程中的保护。

      如能在开挖过程中不割除井管或选择不割 除井管的降水方法,可降低施工过程中的劳动强度,同时延长降排水时间,降低 降水井的破坏率¨逆作法基坑内降水井一旦破坏后,很难再采取补救措施因此,在设计 和施工过程中都应当重视加强坑内降水井的保护,防止破坏降水井或降低其破坏 率主要的措施有:合理设置降水井位置,避开挖土及运土机械密集区域;加强 降水井材质的强度,降低受碰后变形的幅度;加强降水井分节之间的连接,降低 开挖后自身倾覆的概率;设置警示标识,特别是夜间施工的警示标识等 ¨9.3施工与检测¨当降水目的含水层(组)的水位降幅不小于2.0m且降水目的含水层(组)中的管井最大流量大于6m3/h时,降水运行风险较大¨地下水控制运行常见的风险类型包括水位异常风险、用电异常风险以及设备异常风险等针对这些风险,实行全过程地下水控制运营信息化管理,便于动态监控地下水控制运行状况,提前预判并处理地下水控制运营风险同时也是建立分析地下水控制对周边环境影响数据库的重要措施¨水位异常包括未达到设计要求的降水深度,引起坑内流砂、管涌或承压水突涌的风险;或者过度降水,引起周边环境的变形因此,在地下水控制运行过程中应加强坑内外水位的监测,并设置水位异常报警值,水位出现异常时立即报警。

      用电异常包括供电电压不稳定或断电用电异常造成降水不能持续进行,导致承压水位迅速恢复,引发坑内承压水突涌的风险;因此,在减压降水运营过程中应实现用电异常的报警以及备用电源的智能控制备用电源的智能控制能根据需求,在用电异常时智能切换至备用电源,并延时启动各减压降水管井;用电恢复正常时智能切换回原供电电源,并演示启动各减压降水管井¨抽水泵异常包括抽水泵的自然损坏或人为损坏,导致个别管井不能正常降水¨在地下水控制运行过程中需考虑备用井并安装备用抽水设备,在设备出现异常时切换至备用井中的备用设备,保障承压水位的降深满足设计要求¨一般来说,设置的地下水运行风险控制应达到下列要求:地下水位自动采集频率不应小于12次/h,宜采用远程实时监测水位异常报警、用电及抽水泵异常或断电报警反应时间不应大于10s在主电源断电后,备用电源智能切换控制系统应能实现备用电源的自动启动与切换、抽水泵自动延时启动等功能备用电源额定功率应大于减压降水运行最大用电功率的125% ¨轻型井点孔可直接用粘土或混凝土封闭,对于管井则可以参照下列方式 实行封井¨停止降水后井管内稳定水位低于基础底板底的管井,可在浇筑底板垫层 前将井口割低至垫层底面位置,井管内采用黏性土或混凝土充填密实,井口采用 钢板焊封后浇筑在垫层面以下。

      ¨基础底板浇筑后仍需保留并持续降排水的管井,应采取以下封井措施:¨基础底板浇筑前,首先应将穿越基础底板部位的过滤器更换为同规格 的钢管;钢管外部应至少焊接一道环形止水钢板,止水钢板外圈不应 小于井管直径 200mm¨井管内可采取水下浇灌混凝土或注浆的方法进行内封闭内封闭完成 达到止水效果后将基础底板面以上的井管割除¨在残留井管内部管口下方约200mm处及管口处分别采用钢板焊封, 该两道内止水钢板间浇筑混凝土或注浆¨井管管口焊封后,用水泥砂浆填入基础底板面预留孔洞、抹平 土方挖运1.—般规定1.1基坑开挖前应详细了解现场地质情况,并根据土层特点和设计要求编制 专项挖、运土施工方案,方案应包括下列内容: 1.工程概况; 2.开挖的分层分块情况、挖土流程、开挖方法; 3.取土口留设位置及逆作施工平台层的加固区域; 4.土方运输车辆的行走路线; 5.明确开挖与结构施工及养护时间关系; 6.各分块开挖的时间进度要求; 7.施工机械的规格、数量、工效分析与劳动力的配备; 8.落实卸土场地及出土运输条件; 9.质量、安全、文明与环境保护措施; 10.基坑监测与应急措施等。

      1.2基坑开挖施工方案应根据工程的水文地质条件、周边环境保护要求、场 地条件、基坑平面尺寸、开挖深度、结构梁板平面布置、施工方法等因素综合制 定,临水基坑尚应考虑水位与潮位等因素1.3逆作法基坑开挖时应采取措施保护竖向支承柱 1.4基坑开挖前应对基坑逆作的每一层土方开挖条件进行验收,开挖验收条 件包括下列内容: 1.开挖下层土方时上层混凝土结构梁板强度达到设计要求; 2.临时支护体系安装验收完毕; 3.相邻竖向支承柱之间、竖向支承柱与围护墙之间的差异沉降控制在设计要求范围内; 4.地下通风及照明设施设置完备; 5.机械设备配备与逆作土方挖运相配套; 6.基坑降水降至开挖土层底面500mm以下2.取土口设置2.1逆作法施工时,地下结构楼板中需设置一定数量的取土口,取土口的布 置时应遵循下列原则: 1.取土口设置的数量、间距应根据土方开挖量、挖土工期、运输方式及基坑平面形状确定; 2.在软土地层的逆作法施工中取土口间的水平净距不宜超过30m; 3.地下各层楼板与顶板洞口位置宜上下相对应; 4.取土口的位置宜设置在各挖土分区的中部位置,且不宜紧贴基坑的围护结构; 5.取土口的布置应满足挖土分块流水的需要,每个流水分块应至少布置一 个出土口;当底板土方采用抽条开挖时,应满足抽条开挖时的出土要求; 6.取土口位置应考虑场地内部交通畅通并能与外部道路形成较好的连接; 7.预留孔洞四周应设置必要的挡水槛,对长时间使用的洞口,宜采取有效避雨措施。

      2.2取土口构造上应采取下列措施: 1.应在逆作法取土口边缘设置防护上翻梁,其截面尺寸可取200mm (宽) *300mm (高); 2.楼板临时开洞作为取土口时,洞口结构预留的钢筋接头宜采用机械连接 采用全断面机械连接时应采用I级接头;预留钢筋外伸长度不宜超过30cm,且 应采取保护措施; 3.应在逆作施工平台层上设置合理的集水明排措施,雨水不应回灌至基坑内3.土方开挖3.1土方开挖应根据现场条件及土质情况采用盆式挖土、分区挖土、抽条挖 土等不同方式进行土方开挖3.2应合理划分各层开挖分块大小,开挖分块划分应综合考虑地下水平结构 施工流水及设置结构施工缝的要求3.3逆作法土方开挖应充分利用机械化施工,应根据基坑土质条件、平面形 状、开挖深度、挖土方法、施工进度、挖机作业空间的限制等因素,选择噪音小、效率高、废气排放少的挖土设备3.4软土地层中大面积深基坑开挖宜采用盆式挖土,盆边土的留设形式应满 足围护设计工况要求;盆边土宜采用抽条式挖土,抽条宽度应符合设计要求 3.5分区挖土时,应结合基坑形状、场地条件,按结构能形成有效対撑的原 则安排分区挖土流水3.6V类以上岩石或较厚的冻土地区土方开挖可采用爆破后再进行开挖,爆 破作业前应做好地下结构的防护。

      3.7逆作法基坑土方开挖尚应符合下列要求: 1.应根据边坡稳定性验算确定放坡开挖的坡度及坡高; 2.挖土时应对竖向支承柱采取保护措施,竖向支承柱两侧土方高差不应大于1.5m; 3.每层土开挖时土层面宜平整,高差宜控制在10cm以内; 4.土方开挖应符合基坑设计开挖工况,严禁超挖 5.应及时拆除并清理结构楼板的模板及支撑体系; 6.应严格保护竖向支承柱、降水井、预留插筋及监测元件等3.8土方开挖到标高后,应及时浇捣混凝土垫层,土体暴露面积不宜大于 200m2,基底下土层不应超挖与扰动3.9逆作挖土取土口位置宜设置集土坑,集土坑深度不宜超过1.5m3.10土方开挖过程中,应在坑内设置通风、换气、照明和用电设备 4.土方水平与垂直运输4.1逆作土方的坑内开挖面水平运输可采用挖机翻运、水平传输带传输、推 土机推土、小型装载机装运、翻斗车装运、卡车装运等方式进行4.2应在施工平台层明确各区域的施工荷载,并采取隔断的方式进行平面布 置,防止施工荷载超出设计要求4.3在逆作施工平台层取土时,可选用长臂挖机、滑臂挖机、抓斗、取土架、传输带等将土方垂直提升至地面层当进行地下地上同步施工条件下的挖土时,应为垂直取土机械留设足够的作业空间。

      4.4当采用车辆进入坑内装运土方时,利用下坑栈桥、坡道或垂直升降设备 系统等方式直接装运进行垂直运输,并满足下列要求: 1.下坑栈桥、坡道应综合考虑运输车辆的型号、载重、车辆爬坡能力等进行专项设计,下坑栈桥应有防滑、防撞措施及车辆缓冲平台 2.垂直升降设备系统及车辆出入平台应进行专项设计,升降系统应通过相关安全部门的验收合格后方可使用 条文说明¨—般规定 开挖土层的上层混凝土结构楼板强度需达到基坑围护设计要求的强度, 还应满足施工规范的拆模标号要求,如不能满足需采取增设吊杆减小跨度等措施 满足相关规范要求;对于采用无排吊模施工的逆作楼板,因模板及吊杆不拆除, 只需要满足围护设计要求的楼板强度 ¨10.2取土口设置¨逆作法施工时,为了解决土方外运和施工材料(钢筋、混凝土、排架、 模板)的运输,需要在地下各层楼板结构上留设上下连通的垂直运输孔洞,这些 孔洞可以利用设计的结构孔洞(车道进出口、电梯通道等),当已有结构孔洞不 能满足垂直运输和支撑受力要求时,必须对楼板结构进行临时开洞,开洞的数量 主要取决于日出土量的要求(根据目前的经验,每个取土口一台出土设备或挖机 按一个工作日8小时计算,出土量在500m3左右)。

      ¨逆作法施工时,软土地区取土口间的水平净距不宜超过30m,地下暗挖挖土 机有效半径一般在7~8m左右,软土的地区地下土方驳运主要依靠挖机翻驳, 一般控制在翻驳二次为宜,避免多次翻土引起下方土体过分扰动;地下自然通风 有效距离一般在15 m左右,故一般取土口间距不宜超过30m;对于类似地铁车 站之类的狭长型基坑,基坑两端处宜设置出土口(出土口距端部的距离不宜大于 15m),中部区域宜每隔约30m设置一个出土口,地铁车站取土口需结合结构诱 导缝进行布置¨取土口留设时在满足结构受力情况下,宜加大取土口的面积,为增加取土口 出土效率,结合加长臂挖机的作业需要,大型基坑每个取土口的面积一般不小于 在60m2,同时为方便钢筋等材料运输,取土口长度方向不宜不小于9m,对于局 部区域无法满足,取土口对角线长度不应小于9m 条文说明土方水平与垂直运输¨在施工平台层取土时,可选用长臂挖机、滑臂挖机、抓斗、取土架、传 输带等将土方垂直提升至地面层土方垂直取土与运输机械选择主要根据挖土深 度进行选择挖机设备的型号不同,其挖土作业深度亦有所不同,一般长臂挖机 作业深度为7~14m,滑臂挖机一般7~19m,吊机及取土架作业深度可达30m以上。

      ¨车辆的垂直升降设备系统一般由动力机组、钢架、桥箱(吊篮)、减速 机、传力系统(钢丝绳和滑轮组)、刹车组及电器电路等组成钢架应有足够的 支撑力,宜设置在工程桩上,动力机组通过传力系统实现对桥箱的升降,土方车 辆通过桥箱出入地下室开挖面 八、逆作法工程监测控制八、逆作法工程监测控制 1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 上一世纪90年代在国家自然科学基金委等部委组织下,进行了我国结构工程学科的发展战略多次专家研讨会,并于1991年公布了“结构工程学科发展战略研究报告” “结构工程学科发展战略研究报告”指出: 目前工程结构学科的发展已全面突破了传统的格式 在空间域,由单一构件的分析理论扩展到整个结构及其耦联系统的分析与综合; 在时间域,由单纯重视使用阶段延伸到考虑建造、使用和老化阶段全“生命周期”; 整个学科的基础已从单一依靠工程力学发展到依靠多学科的交叉1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 2000年完成的国家攀登计划“大土木及水利工程安全性与耐久性的基础研究”主要内容有: 几种典型重大结构物(大型隧道边坡,大跨桥梁和高层建筑)为依托, 以结构“生命周期”中施工、使用和老化三阶段为主线,系统地进行有关结构安全性和耐久性的基础研究。

      1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 该研究获得了许多成果,整体水平达到了国际先进水平,个别课题的工作达到了国际领先水平 其中不少己用于三峡等世界一流的水电工程、以及国内各种知名的桥梁、高层建筑上,有的监测系统甚至直接服务重大工程1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 主要研究成果有:大型隧道、边坡施工的监测与快速反分析方法;高层建筑施工过程安全分析与控制;预应力混凝土斜拉桥拉索式长挂篮悬臂施工控制;大型桥梁模态与损伤识别技术;钢筋混凝土结构剩余寿命评估的基础研究1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 科学理论和关键技术的重大进展1.大型隧道、边坡施工的监测与快速反分析方法;2.高层建筑施工过程安全分析与控制;3.高层建筑安全性监测与检测集成系统;4.预应力混凝土斜拉桥拉索式长挂篮悬臂施工控制;5.大型桥梁模态与损伤识别技术;6.钢筋混凝土结构剩余寿命评估 1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 大型隧道、边坡施工的监测与快速反分析方法 发展了一套用于指导隧道施工快速监测-安全分析-施工控制的方法。

      使用者可以即时获得各断面测点累积位移、位移速率、断面位移趋势图等信息分析资料,用于分析施工安全状况和指导下一步施工安排 发展了隧道、边坡位移反分析方法,提出了一种弹性模量和初始地应力位移反分析模型和一种反分析优化算法编制了相应的计算机软件1 1、我国结构工程重大理论研究成果、我国结构工程重大理论研究成果 2 2、建筑基坑工程监测的意义、建筑基坑工程监测的意义 1)将监测数据与预测值相比较判断前一步施工参数是否符合预期要求,同时检验设计所采取的各种假设和参数的正确性,以确定和优化下一步的施工参数,做到信息化施工 2)将监测结果用于反馈优化设计,为改进设计提供依据基坑工程设计方案的定量化预测计算是否真正反映了工程实际情况,只有在方案实施过程中才能获得最终的答案,其中现场监测是确定上述数据的重要手段由于各种场地地质条件不同、施工工艺不同和周边环境不同,设计计算中未曾计入的各种复杂因素,都可以通过对现场的检测结果进行分析、研究,加以局部的修改、补充和完善 3)为施工开展提供及时的反馈信息通过监测随时掌握土层和支护结构的内力变化情况,以及临近建(构)筑物的变形情况,提供客观正确的数据,将监测数据与设计预估值进行分析对比,以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期值,以确定优化下一步施工参数,以此达到信息化施工的目的,使得监测数据和成果成为现场施工工程技术人员判断工程是否安全的依据,成为工程决策机构的眼睛。

      2 2、建筑基坑工程监测的意义、建筑基坑工程监测的意义4)通过对监测数据的相关分析和信息反馈,掌握施工过程中结构受力与变形的关系,及时修正设计和指导施工,进行信息化施工,对施工过程进行有效的预测和控制,及时优化施工工序和调整施工措施,以确保施工效果,施工安全及提高施工工艺水平,使基坑支护结构的设计和施工既安全可靠又经济合理5)基坑施工第三方监测还起到检核和指导施工单位的基坑监测数据的作用,保证整个施工过程中,施工监测的正常工作6)通过对基坑和周边(构)建筑物等的监测,及时了解它们的现状和变形情况,根据现场监测数据与设计值进行比较,当达到或超过警戒变形值时及时报警,必要时采取有力措施确保基坑支护结构和周边重要建(构)筑物的稳定与安全7)积累工程经验、监测数据,为今后类似工程设计与施工提供参考数据,为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据8)为业主提供及时信息,以便业主对整个项目进行科学化管理9)监测项目是业主直接委托的第三方监测单位,在出现事故时,第三方监测数据起到公正性作用 3 3、建筑基坑工程监测内容、仪器及方法、建筑基坑工程监测内容、仪器及方法 基坑工程施工监测的对象主要为围护结构和周围环境两大部分;围护结构包括围护桩墙、水平支撑、围檩和圈梁、立柱、坑底土层和坑内地下水等;周围环境包括周围土层、地下管线、周围建筑和坑外地下水等;各个监测对象包含不同的监测内容,需要使用相应的监测仪器和仪表。

      序号序号监测对象监测对象监测内容监测内容监测仪器和仪表监测仪器和仪表(一)围护结构1围护桩墙桩墙顶水平位移与沉降经纬仪、全站仪、水准仪等桩墙深层位移测斜仪等桩墙内力钢筋应力传感器、频率仪等桩墙水土压力压力盒、孔隙水压力探头、频率仪等2水平支撑轴力钢筋应力传感器、位移计、频率仪等3围檩、圈梁内力钢筋应力传感器、频率仪等水平位移经纬仪、全站仪等4立柱沉降水准仪等5坑底土层隆起水准仪等6坑内土层水位监测井、孔隙水压力探头、频率仪等 序号序号监测对象监测对象监测内容监测内容监测仪器和仪表监测仪器和仪表(二)周围环境7周围地层分层沉降分层沉降仪、频率仪等水平位移经纬仪、全站仪等8地下管线沉降水准仪等水平位移经纬仪、全站仪等9周围房屋沉降水准仪等倾斜经纬仪、全站仪等裂缝裂缝监测仪等10坑外地下水水位监测井、孔隙水压力探头、频率仪等分层水压孔隙水压力探头、频率仪等 拉力传感器监测现场拉力传感器监测现场 4.1 监测方案应包括下列内容:1 工程概况;2 建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况;3 监测目的和依据;4 监测内容及项目;5 基准点、监测点的布设与保护;6 监测方法及精度;7 监测期和监测频率;8 监测报警及异常情况下的监测措施;9 监测数据处理与信息反馈;10 监测人员的配备;11 监测仪器设备及检定要求;12 作业安全及其他管理制度。

      4 4、基坑监测技术设计、基坑监测技术设计 特殊基坑工程的监测方案应进行专门论证:1 地质和环境条件复杂的基坑工程;2邻近重要建筑和管线,以及历史文物、优秀近现代建 筑、地铁、隧道等破坏后果很严重的基坑工程;3 已发生严重事故,重新组织施工的基坑工程;4 采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程;5 其他需要论证的基坑工程 4.2 JGJ120-2012中对基坑监测的要求4.2.1基坑支护设计应根据支护结构类型和地下水控制方法,按表4.2.1选择基坑监测项目,并应根据支护结构构件、基坑周边环境的重要性及地质条件的复杂性确定监测点部位及数量选用的监测项目及其监测部位应能够反映支护结构的安全状态和基坑周边环境受影响的程度 表4.2.1 基坑监测项目选择 监测项目支护结构的安全等级 一级 二级 三级支护结构顶部水平位移应测应测应测基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路沉降应测应测应测坑边地面沉降应测应测宜测支护结构深部水平位移应测应测选测锚杆拉力应测应测选测支撑轴力应测宜测选测挡土构件内力应测宜测选测支撑立柱沉降应测宜测选测支护结构沉降应测宜测选测地下水位应测应测选测土压力宜测选测选测孔隙水压力宜测选测选测注:表内各监测项目中,仅选择实际基坑支护形式所含有的内容。

      4.2.2 4.2.2 安全等级为一级、二级的支护结构,在基坑安全等级为一级、二级的支护结构,在基坑开挖过程与支护结构使用期内,必须进行支护结构的开挖过程与支护结构使用期内,必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建(构)筑物、水平位移监测和基坑开挖影响范围内建(构)筑物、地面的沉降监测地面的沉降监测4.2.3 4.2.3 支挡式结构顶部水平位移监测点的间距不宜大于20m,土钉墙、重力式挡墙顶部水平位移监测点的间距不宜大于15m,且基坑各边的监测点不应少于3个基坑周边有建筑物的部位、基坑各边中部及地质条件较差的部位应设置监测点4.2.4 4.2.4 基坑周边建筑物沉降监测点应设置在建筑物的结构墙、柱上,并应分别沿平行、垂直于坑边的方向上布设在建筑物邻基坑一侧,平行于坑边方向上的测点间距不宜大于15m垂直于坑边方向上的测点,宜设置在柱、隔墙与结构缝部位垂直于坑边方向上的布点范围应能反映建筑物基础的沉降差必要时,可在建筑物内部布设测点 4.2.5 地下管线沉降监测,当采用测量地面沉降的间接方法时,其测点应布设在管线正上方当管线上方为刚性路面时,宜将测点设置于刚性路面下。

      对直埋的刚性管线,应在管线节点、竖井及其两侧等易破裂处设置测点测点水平间距不宜大于20m4.2.6 道路沉降监测点的间距不宜大于30m,且每条道路的监测点不应少于3个必要时,沿道路方向可布设多排测点4.2.7 对坑边地面沉降、支护结构深部水平位移、锚杆拉力、支撑轴力、立柱沉降、支护结构沉降、挡土构件内力、地下水位、土压力、孔隙水压力进行监测时,监测点应布设在邻近建筑物、基坑各边中部及地质条件较差的部位,监测点或监测面不宜少于3个4.2.8 坑边地面沉降监测点应设置在支护结构外侧的土层表面或柔性地面上与支护结构的水平距离宜在基坑深度的0.2倍范围以内有条件时,宜沿坑边垂直方向在基坑深度的1~2倍范围内设置多测点的监测面,每个监测面的测点不宜少于5个 4.2.9 采用测斜管监测支护结构深部水平位移时,对现浇混凝土挡土构件,测斜管应设置在挡土构件内,测斜管深度不应小于挡土构件的深度;对土钉墙、重力式挡墙,测斜管应设置在紧邻支护结构的土体内,测斜管深度不宜小于基坑深度的1.5倍测斜管顶部尚应设置用作基准值的水平位移监测点4.2.10 锚杆拉力监测宜采用测量锚头处的锚杆杆体总拉力的方式。

      对多层锚杆支护结构,宜在同一竖向平面内的每层锚杆上设置测点4.2.11 支撑轴力监测点宜设置在主要支撑构件、受力复杂和影响支撑结构整体稳定性的支撑构件上对多层支撑支护结构,宜在同一竖向平面的每层支撑上设置测点4.2.12 挡土构件内力监测点应设置在最大弯距截面处的纵向受拉钢筋上当挡土构件采用沿竖向分段配置钢筋时,应在钢筋截面面积减小且弯距较大部位的纵向受拉钢筋上设置测点4.2.13 支撑立柱沉降监测点宜设置在基坑中部、支撑交汇处及地质条件较差的立柱上 4.2.14 当挡土构件下部为软弱持力土层,或采用大倾角锚杆时,宜在挡土构件顶部设置沉降监测点4.2.15 基坑内地下水位的监测点可设置在基坑内或相邻降水井之间当监测地下水位下降对基坑周边建筑物、道路、地面等沉降的影响时,地下水位监测点应设置在降水井或截水帷幕外侧且宜尽量靠近被保护对象当有回灌井时,地下水位监测点应设置在回灌井外侧水位观测管的滤管应设置在所测含水层内4.2.16 各类水平位移观测、沉降观测的基准点应设置在变形影响范围外,且基准点数量不应少于两个4.2.17 基坑各监测项目采用的监测仪器的精度、分辨率及测量精度应能反映监测对象的实际状况,并应满足基坑监控的要求。

      4.2.18 各监测项目应在基坑开挖前或测点安装后测得稳定的初始值,且次数不应少于两次4.2.19 支护结构顶部水平位移的监测频次应符合下列要求:1 基坑向下开挖期间,监测不应少于每天一次,直至开挖停止后连续三天的监测数值稳定;2 当地面、支护结构或周边建筑物出现裂缝、沉降,遇到降雨、降雪、气温骤变,基坑出现异常的渗水或漏水,坑外地面荷载增加等各种环境条件变化或异常情况时,应立即进行连续监测,直至连续三天的监测数值稳定;3 当位移速率大于或等于前次监测的位移速率时,则应进行连续监测;4 在监测数值稳定期间,尚应根据水平位移稳定值的大小及工程实际情况定期进行监测4.2.20 支护结构顶部水平位移之外的其他监测项目,除应根据支护结构施工和基坑开挖情况进行定期监测外,尚应在出现下列情况时进行监测:1 支护结构水平位移增长时;2 出现本规程第4.2.19条第1~2款的情况时;3 锚杆、土钉或挡土构件施工时,或降水井抽水等引起地下水位下降时,应进行相邻建筑物、地下管线、道路的沉降观测当监测数值比前次数值增长时,应进行连续监测,直至数值稳定 4.2.214.2.21 对基坑监测有特殊要求时,各监测项目的测点布置、量测精度、监测频度等应根据实际情况确定。

      4.2.22 4.2.22 在支护结构施工、基坑开挖期间以及支护结构使用期内,应对支护结构和周边环境的状况随时进行巡查,现场巡查时应检查有无下列现象及其发展情况:1 1 基坑外地面和道路开裂、沉陷;2 2 基坑周边建筑物开裂、倾斜;3 3 基坑周边水管漏水、破裂,燃气管漏气;4 4 挡土构件表面开裂;5 5 锚杆锚头松动,锚杆杆体滑动,腰梁和锚杆支座变形,连接破损等;6 6 支撑构件变形、开裂;7 7 土钉墙土钉滑脱,土钉墙面层开裂和错动;8 8 基坑侧壁和截水帷幕渗水、漏水、流砂等;9 9 降水井抽水不正常,基坑排水不通畅 4.2.234.2.23 基坑监测数据、现场巡查结果应及时整理和反馈当出现下列危险征兆时应立即报警:1 1 支护结构位移达到设计规定的位移限值,且有继续增长的趋势;2 2 支护结构位移速率增长且不收敛;3 3 支护结构构件的内力超过其设计值;4 4 基坑周边建筑物、道路、地面的沉降达到设计规定的沉降限值,且有继续增长的趋势;基坑周边建筑物、道路、地面出现裂缝,或其沉降、倾斜达到相关规范的变形允许值;5 5 支护结构构件出现影响整体结构安全性的损坏;6 6 基坑出现局部坍塌;7 7 开挖面出现隆起现象;8 8 基坑出现流土、管涌现象。

      4.3 监测期限和频率的确定4.3.1基坑监测贯穿基坑开挖和地下结构施工的全过程,即从基坑开挖第一批土到地下结构施工至±0.00标高,基坑越大,施工时间越长,监测期限就越长4.3.2监测频率可根据实际情况参照规范执行 基坑类别施工进程基坑设计深度≤5m5~10m10~15m>15m一级开挖深度(m)≤51次/1d1次/2d1次/2d1次/2d5~101次/1d1次/1d1次/1d>102次/1d2次/1d底板浇筑后时间(d)≤71次/1d1次/1d2次/1d2次/1d7~141次/3d1次/2d1次/1d1次/1d14~281次/5d1次/3d1次/2d1次/1d>281次/7d1次/5d1次/3d1次/3d二级开挖深度(m)≤51次/2d1次/2d5~101次/1d底板浇筑后时间(d)≤71次/2d1次/2d7~141次/3d1次/3d14~281次/7d1次/5d>281次/10d1次/10d表 现场仪器监测的监测频率 上表说明1. 有支撑的支护结构各道支撑开始拆除到拆除 完成后3d内监测频率应为1次/1d;2. 基坑工程施工至开挖前的监测频率视具体情 况确定;3.当基坑类别为三级时,监测频率可视具体情 况适当降低。

      4.3.3 当出现下列情况时,须加强监测,提高监测频率 1 监测数据达到报警值; 2 监测数据变化较大或者速率加快; 3 存在勘察未发现的不良地质; 4 超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计工况施工; 5 基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏; 6 基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值; 7 支护结构出现开裂; 8 周边地面突发较大沉降或出现严重开裂; 9 邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂; 10 基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流砂等现象; 11 基坑工程发生事故后重新组织施工; 12 出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况 4.4预警值和报警制度的制定4.4.1预警值是一个定量指标,在其允许范围内可认为工程是安全的,否则认为工程处于不稳定状态,将对工程自身及其周围环境产生有害影响4.4.2确定预警值时应注意下列基本原则:(1)满足现行相关规范和规程的要求;(2)满足工程设计的要求;(3)考虑各主管部门对所辖保护对象的要求;(4)考虑工程质量、施工进度、技术措施和经济等因素。

      4.4.3监测报警值确定的主要依据:(1)设计结果;(2)相关规范标准的规定值以及有关部门的 规定;(3)工程经验类比监测报警值应由基坑工程设计方确定 当无当地经验时,可按下表采用:序号监测项目支护结构类型基坑类别一级二级三级累计值变化速率/mm·d-1累计值/mm变化速率/mm·d-1累计值/mm变化速率/mm·d-1绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值1围护墙(边坡)顶部水平位移放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙30~350.3%~0.4%5~1050~600.6%~0.8%10~1570~800.8%~1.0%15~20钢板桩、灌注桩、型钢水泥土墙、地下连续墙25~300.2%~0.3%2~340~500.5%~0.7%4~660~700.6%~0.8%8~102围护墙(边坡)顶部竖向位移放坡、土钉墙、喷锚支护、水泥土墙`20~400.3%~0.4%3~550~600.6%~0.8%5~870~800.8%~1.0%8~10钢板桩、灌注桩、型钢水泥土墙、地下连续墙10~200.1%~0.2%2~325~300.3%~0.5%3~435~400.5%~0.6%4~5表 基坑及支护结构监测报警值 序号监测项目支护结构类型基坑类别一级二级三级累计值变化速率/mm·d-1累计值/mm变化速率/mm·d-1累计值/mm变化速率/mm·d-1绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值绝对值/mm相对基坑深度(h)控制值3深层水平位移水泥土墙30~350.3%~0.4%5~1050~600.6%~0.8%10~1570~800.8%~1.0%15~20钢板桩50~600.6%~0.7%2~380~850.7%~0.8%4~690~1000.9%~1.0%8~10型钢水泥土墙50~550.5%~0.6%75~800.7%~0.8%80~900.9%~1.0%灌注桩45~500.4%~0.5%70~750.6%~0.7%70~800.8%~0.9%4立柱竖向位移25~352~335~454~655~658~105基坑周边地表竖向位移25~352~350~604~660~808~106坑底隆起(回弹)25~352~350~604~660~808~107土压力60%~70%f170%~80% f170%~80% f18孔隙水压力9支撑内力60%~70% f270%~80% f270%~80% f210围护墙内力11立柱内力12锚杆内力表 基坑及支护结构监测报警值h — 基坑设计开挖深度;f1 —荷载设计值;f2 —构件承载能力设计值 上表说明:1.累计值取绝对值和相对基坑深度(h)控制值两者的小值;2. 当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3天超过该值的70%,应报警;3. 嵌岩的灌注桩或地下连续墙报警值宜按上表数值的50%取用。

      4.4.4 当出现下列情况之一时,必须立即进行危险报警,并对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施1 当监测数据达到监测报警值的累计值;2 基坑支护结构或周边土体的位移突然明显增长或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等;3 基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象;4 周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝;;5 周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等6 根据当地工程经验判断,出现其他必须进行危险报警的情况 4.5基坑监测实例实例1 某大学校园新建教科研综合大楼,高13层,地下2层,基坑长约63m,宽约35m,开挖深约9m基坑主要采用钻孔灌注桩加钢支撑作为挡土结构,采用深搅桩作为止水帷幕;•该基坑工程北邻一条主干道,西侧有两幢多层住宅,南面是停车场房和物理楼,东侧为配电房和教学楼基坑开挖必然会对基坑围护结构、周边邻近建筑物、道路等产生一定的影响,在基坑施工阶段进行安全监测,便于掌握施工区的动态变化,及时发现不安全因素,合理安排和调节施工流程,减少经济损失及不利的社会影响 监测点布置略图 监测方法•桩顶水平位移监测采用SET 210全站仪极坐标法进行观测。

      •周围建筑物沉降监测采用二等水准进行观测,尽可能构成闭合水准路线,所用仪器为NI007自动安平水准仪和配套的钢水准标尺•深层水平位移监测采用BC-1型应变式测斜仪•轴力变化监测采用XP98型振弦式应力计 E1、E2、E3点的水平位移时程曲线 D4、D5点的沉降时程曲线 CX3测斜管深层水平位移过程线 实例实例2 2————润扬大桥润扬大桥 工程实例工程实例2 2 润扬大桥南北锚碇基坑润扬大桥南北锚碇基坑监测项目监测项目———— 地下连续墙垂直沉降、平面位移、纵向变形、墙体地下连续墙垂直沉降、平面位移、纵向变形、墙体钢筋应力、内支撑轴力、立柱桩内力、坑内外地下水位、钢筋应力、内支撑轴力、立柱桩内力、坑内外地下水位、坑外孔隙水压力、坑外地基沉降、长江大堤及附近建筑坑外孔隙水压力、坑外地基沉降、长江大堤及附近建筑物变形等等复杂情况进行监测物变形等等复杂情况进行监测 测点埋设南北锚碇内埋设测点埋设南北锚碇内埋设38003800多个监测点,两个锚多个监测点,两个锚碇共汇集了处理了碇共汇集了处理了5050万个数据万个数据 建立现场信息分析小组,对监测数据进行分析处理,建立现场信息分析小组,对监测数据进行分析处理,进行了空间模型计算反演分析、神经网络反演分析预测、进行了空间模型计算反演分析、神经网络反演分析预测、结构安全复核计算(正演计算)等。

      结构安全复核计算(正演计算)等 工程实例工程实例————润扬大桥南北锚碇基坑润扬大桥南北锚碇基坑 工程实例3——CCTV新台址 监测项目: 1)土钉墙监测——包括面层土压力和土钉受力状态; 2)基坑边坡——土体水平位移; 3)桩锚支护体系监测——圈梁受力,桩体变形及钢筋应力、锚杆拉力等 4)土层锚杆的最优长度、预应力损失及应力变化规律; 5)护坡桩配筋率的大小及优化布置; 6)支护结构的整体受力及变形规律评价及预测等 工程实例工程实例————CCTVCCTV新台址新台址 哈尔滨航天大厦工程哈尔滨航天大厦工程 航天大厦系位于南岗区红军街东北侧,博物馆广场东侧,处于晗市黄金地带:火车站、奋斗路商业区、博物馆三点交汇处开工日期1996年8月26日,交工日期2000年6月6日该工程获得国家级新技术示范工程金牌称号 航天大厦总建筑面积11.4万m2,地下部分为五层,建筑面积为3.1万m2,逆作施工1.8万m2,基础深31.5米,地上部分为三塔鼎立,总高度为148.8m,层数为35层,建筑面积为8.3万m2,本工程为全省建筑面积最大,地下最深,建筑物最高工程土建工程造价24亿元。

      九、采用逆作法技术建设的工程实例九、采用逆作法技术建设的工程实例 哈尔滨欧罗巴广场工程哈尔滨欧罗巴广场工程 欧罗巴广场位于哈尔滨市道里区,建筑面积为13445m2,地下二层,地上四层,主体为框架结构,基础结构形式为筏片基础,围护墙体为490cm厚实心砖墙该工程地下部分采用逆作法施工,逆作面确定为负二层顶板,选用的逆作形式为全逆作该工程位于松花江边,地下水位较高,采用深井井点降水正作逆作同时进行,正作施工至一层框架柱,待基础底板全部施工完成后再进行二层至四层的框架施工 逆作法下返墙逆作法下返墙 逆作法预留出土口逆作法预留出土口 逆作法出土传输带逆作法出土传输带 逆作法降水深井逆作法降水深井 逆作法中间支撑柱逆作法中间支撑柱 逆作法机械挖土施工现场逆作法机械挖土施工现场 辽阳西关广场人防工程辽阳西关广场人防工程 辽阳西关广场位于辽阳市西关商业区,建筑面积为42000m2,地下二层,其中地下一层为家乐福,地下二层为家乐福停车场一层层高5.0米,二层层高4.5米,底板厚度0.5米,总深度约12.5米,该工程采用逆作法施工,围护结构为钢筋混凝土悬臂桩 阜新大众路地下商业街工程阜新大众路地下商业街工程 阜新大众路地下商业街位于阜新市海州区解放路大商新玛特北侧 ,建筑面积为18697m2,地下一层,主体净高4.0米,地下总深度为7.0米,其中新华路、益民街北段地下采用逆作业法施工,围护结构为钢筋混凝土围护桩。

      逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 逆作法施工现场逆作法施工现场 十、采用逆作法施工失败的案例十、采用逆作法施工失败的案例 1998年5月6日某市一广场工程由于地质条件复杂,设计考虑不周和以及施工中土方超深开挖和支撑安装滞后出现异常处理不妥等原因发生基坑坍塌特大事故,造成5人轻伤,3栋民房、37间商铺和1间食堂倒塌陷入坑中,10栋民房和附近道路、排污、供水、供电设施受到不同程度影响,直接经济损失达到1377.6万元 2003年8月16日某市地下人防工程出入口处人行通道由于地下水管突然爆裂引发坍塌事件,事故造成15人死亡、8人受伤,直接经济损失415.2万元 2010年9月18日某市 地下商业步行街导致路面发生塌陷,影响交通 2011年10月15日17时左右,某市光复路与东安大街交汇转盘道处,正在施工建设中的中旗地下商城发生塌陷 谢谢大家!谢谢大家! 。

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