1、 逆作法施工工藝、應(yīng)用與實(shí)踐章履遠(yuǎn) 前言:國內(nèi),深基坑逆作法施工的應(yīng)用與研究發(fā)展已比較成熟,尤其是大城市中的深基坑采用逆作法施工技術(shù)越來越多.從發(fā)展與應(yīng)用眼光來看,筆者有必要對(duì)關(guān)心逆作法施工技術(shù)或即將承擔(dān)逆作法施工的工程技術(shù)管理人員,作一次系統(tǒng)性的講解,是很有必要的.據(jù)此,本人收集到的有關(guān)資料經(jīng)整理后作如下的講解.由于地區(qū)局限性和本人水平有限,不當(dāng)之處容當(dāng)指正. 一、概況: 改革開放以來,我國城市建設(shè)發(fā)展迅速.建筑物不斷向空中發(fā)展,與此同時(shí),各類用途的地下空間和設(shè)施也得到空前的發(fā)展,包括高層建筑地下室、地鐵、越江隧道、地下商業(yè)街、地下車庫、地下變電站等各種類型.要建設(shè)這些地下設(shè)施,就必須進(jìn)行深

2、基坑的開挖. 大家知道,傳統(tǒng)的多層地下室施工方法是敞開式開挖,先做圍護(hù),在逐層支撐情況下,垂直向下開挖,至設(shè)計(jì)標(biāo)高后澆筑鋼筋混凝土底板,再由下而上逐層施工地下室結(jié)構(gòu),地下結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工,即典型的順作法施工.(見以下示意圖) 這種順筑施工方法為大家所熟悉,在城市中大量應(yīng)用.然而,順筑法施工也帶來了 不少問題.地下結(jié)構(gòu)施工工期長,占整個(gè)高層建筑總工期的1/4,甚至1/3;支護(hù)費(fèi)用高,據(jù)統(tǒng)計(jì)地下深基礎(chǔ)工程造價(jià)為整幢高層建筑總價(jià)2030,其中基坑的支護(hù)費(fèi)用約占工程總價(jià)的10左右.其次,有些圍護(hù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)地下室施工過程中只作為臨時(shí)結(jié)構(gòu),僅為地下結(jié)構(gòu)施工提供安全保證.待地下結(jié)構(gòu)施工完畢,其

3、作用隨之消失,而為此發(fā)生的圍護(hù)費(fèi)用是可觀的.當(dāng)在繁華商業(yè)街下修建地鐵車站時(shí),為少影響商業(yè)活動(dòng)和交通、再有業(yè)主要求在盡可能短的時(shí)間內(nèi)造好大樓時(shí),那么用敞開式順筑法施工就難以滿足.在這些背景下,產(chǎn)生了 逆作法施工.逆作法施工與傳統(tǒng)順作法正好相反,即在圍護(hù)施工、基樁施工完成后,首先施工0.00層樓板,并留出出土口,向下開挖地下第一層土方,再施工地下一層樓板,開挖地下二層土方,再施工地下二層樓板,重復(fù)以上過程,直至地下室底板.地下土方開挖時(shí),作為剛度很大的各層樓板就作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐、很多圍護(hù)結(jié)構(gòu)就作為地下室外墻.在地下土方開挖、地下樓板施工同時(shí),上部結(jié)構(gòu)層也逐層向上施工.因此逆作法施工與順作法施

4、工相比較,可以縮短工期、節(jié)省成本、減少周圍環(huán)境危害.(見下圖示意) 目前,肯定的是,城市用地不斷緊縮,施工場地局促,開挖深度增加,環(huán)境要求嚴(yán)格.大城市深基坑施工,出現(xiàn)逆作法施工趨勢十分明顯.作為基礎(chǔ)施工工作者,應(yīng)該及早、主動(dòng)掌握逆作法施工技術(shù),為今后逆作法施工工作打好基礎(chǔ),看來十分必要. 逆作法施工早在70多年前,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有了 應(yīng)用.1935年日本就提出了 “逆作法工藝”并在高層、超高層建筑的多層地下室、地下商場、地下車庫、地鐵車站等建筑構(gòu)筑物中應(yīng)用.如日本東京八重洲地下商業(yè)街;莫斯科切爾坦沃住宅區(qū)地下商業(yè)街;芬蘭伐利桑地下娛樂中心;挪威奧斯陸地下體育中心;地下六層的德國慕尼黑卡爾斯廣場綜

5、合體;美國芝加哥水塔廣場大廈(地下四層);法國巴黎拉弗埃特百貨大樓(地下六層).上述工程都采用了 逆作法施工技術(shù),均取得很好效果.我國的臺(tái)灣和香港地區(qū)也有很多應(yīng)用. 我國從1955年哈爾濱地下人防工程中首次采用了 逆作法施工;1985年上?；A(chǔ)公司科研樓償試了 逆作法施工;上海第二建筑公司在1993年上海地鐵1號(hào)線陜西南路站完成了 較大規(guī)模逆作法施工;以后上海長途電信大樓(1987年)、恒積大廈(1995年)、明天廣場(1999年)、長峰商城(2004年)、人民廣場地下變電站(2007年)等也采用了 逆作法施工.并在此基礎(chǔ)上,對(duì)逆作法信息化施工技術(shù)、柱墻沉降控制技術(shù)、逆作挖土技術(shù)、逆作柱梁板與

6、柱墻連接技術(shù)等奠定了 技術(shù)基礎(chǔ).逆作法施工技術(shù)被人們接受,不斷獲得發(fā)展,2000年2013年,除了 上海以外,在廣州、北京、天津、杭州、廈門、深圳、?？?、福州、南京、昆明、珠海等大中城市獲得應(yīng)用與發(fā)展.在此基礎(chǔ)上,上海、廣洲、天津制定了 逆作法工法.(廣州市地下室逆作法施工工法YJGF07-98、上海市高層建筑多層地下室結(jié)構(gòu)逆作法施工工法)2011年,建設(shè)部發(fā)布了 地下建筑工程逆作法技術(shù)規(guī)程(JGJ1652010),上海市經(jīng)過十余年以來逆作法基坑工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),2012年上海市制訂了 逆作法施工技術(shù)規(guī)程(DG/TJ08-2113-2012),逆作法施工得到了 進(jìn)一步規(guī)范. 經(jīng)過多年的實(shí)踐和研究

7、,逆作法施工所面臨的主要施工技術(shù)為:基坑的圍護(hù)方式、豎向支承樁的施工、基坑降水、水平結(jié)構(gòu)施工、出土口、土方逆作開挖施工、豎向結(jié)構(gòu)施工、地下地上同步施工、基坑監(jiān)測、安全施工及作業(yè)環(huán)境等內(nèi)容.以下作有重點(diǎn)的介紹. 二、逆作法施工的程序: 按圖2-1所示逆作法施工程序如下: 1、按基礎(chǔ)外圍面積、先施工四周的支護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)體系采用地下連續(xù)墻或排樁支護(hù),排樁采用鉆孔樁或挖孔樁;2、按設(shè)計(jì)圖施工中間支承柱和基礎(chǔ)樁.中間支承柱大都采用鋼管柱或型鋼柱支承,挖土完成后再作外包鋼筋混凝土.3、利用地下室一層的土方夯實(shí)修正后作地模,澆灌地下室0.00層的頂層鋼筋混凝土梁板,并在此層預(yù)留挖土方的出土洞若干個(gè);4、進(jìn)行

8、地下室一層土方的挖土,移到出土口,提升到室外卸土;5、重復(fù)程序3進(jìn)行地下室二層梁板混凝土的澆筑,同樣在樓板中留出出土洞;6、重復(fù)程序4進(jìn)行地下二層土方外運(yùn);7、重復(fù)程序3、5,作地下三層梁板混凝土的澆筑,同樣在樓板中留出出土洞;8、重復(fù)程序4、6進(jìn)行地下三層土方外運(yùn);9、重復(fù)程序3、5、7進(jìn)行地下室底板混凝土的澆筑. 逆作法施工工藝流程框圖如下:三、逆作法施工的圍護(hù)方法: 目前,逆作法施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要形式是:“兩墻合一”地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁排樁、型鋼水泥土攪拌墻和咬合樁等形式.以地下連續(xù)墻為首選. 地下連續(xù)墻施工,必須制定與逆作法施工相關(guān)的詳細(xì)施工方案.由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為地下室結(jié)構(gòu)一部分,地下

9、連續(xù)墻施工有一定要求:1、地下連續(xù)墻槽段間連接方式有園型鎖口管接頭、十字鋼鈑接頭、工字鋼接頭、鋼筋混凝土預(yù)制接頭等多種形式;2、在地下連續(xù)墻槽段接頭外側(cè),根據(jù)地質(zhì)條件及防滲要求采取高壓噴射注漿等加強(qiáng)措施;3、應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在地下墻內(nèi)正確預(yù)埋鋼筋、鋼筋接駁器、設(shè)置剪力槽及其他埋件,并對(duì)止水等方面要有針對(duì)性措施(地下室底板處);4、地下連續(xù)墻的墻底必須進(jìn)行墻底注漿;5、地下連續(xù)墻的垂直度1/300.四、豎向支承樁柱施工:逆作法地下結(jié)構(gòu)的豎向樁、柱作為地下室結(jié)構(gòu)的一部分,將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳給地下室底板; 施工過程中,豎向中間支承樁、柱還需承受地上和地下各層結(jié)構(gòu)的自重和施工荷載.因此,逆作法工程的豎

10、向支承樁、柱需在結(jié)構(gòu)施工前完成,無法與樓板結(jié)構(gòu)同步施工; 尤其是逆作范圍( 地下室結(jié)構(gòu)) 支承柱的施工與樁基施工相結(jié)合,即在工程樁施工的同時(shí)安裝支承柱.又由于其為地下結(jié)構(gòu)柱的一部分與地下梁板連成整體,所以對(duì)垂直度要求特別嚴(yán)格.往往要求樁位的定位偏差5米米、樁的垂直度偏差要滿足設(shè)計(jì)要求(常提出1/500H,最高要求甚至達(dá)到1/1000H).因此采用普通的立柱按裝方法肯定不能滿足要求.另一方面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),樁基的混凝土標(biāo)號(hào)(C30C40)與鋼管內(nèi)灌注的混凝土標(biāo)號(hào)(C50C60)不一樣,澆灌時(shí)要求解決低、高標(biāo)號(hào)混凝土的含接問題.多年來,各地根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、地下水情況和施工經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造了 許多行之有效的施

11、工方法.這里在介紹支承鋼管柱之前,首先說明一個(gè)共性問題是關(guān)于鋼管柱制作問題.鋼管柱的直徑、壁厚、長度是根據(jù)工程要求而確定的.常用規(guī)格尺寸:直徑500米米2000米米,壁厚16米米25米米,長度16米37米.由于加工精度高,鋼管柱均在鋼結(jié)構(gòu)廠廠內(nèi)分段加工制作(對(duì)接的接口平面用車床整平剖口),再運(yùn)到施工現(xiàn)場拼裝.為保證現(xiàn)場拼裝的鋼管柱平直度滿足設(shè)計(jì)要求,施工場地必須硬化處理,以便在上面搭設(shè)拼裝胎架(也稱支承架).分段制作的鋼管柱現(xiàn)場對(duì)接,對(duì)接面平直,采用剖口,二氧化碳?xì)怏w保焊同步對(duì)稱施焊(焊接前接口兩端30厘米內(nèi)還要進(jìn)行預(yù)熱),防止變形.焊接完成后即進(jìn)行探傷和平直度檢驗(yàn).鋼管柱的設(shè)計(jì)柱頂標(biāo)高常在一

12、層地面層以下,為按放鋼管柱需要常將鋼管柱頂接長處理,接長鋼管長度不一,稱為工具管,工具管與鋼管柱的連接一般用法蘭盤連接,以便拆卸重復(fù)利用.圖4-1為鋼管柱現(xiàn)場拼接示意.圖4-1 鋼管柱拼接示意 其次,鋼管柱由平臥轉(zhuǎn)為吊直均使用兩臺(tái)起重機(jī)同時(shí)起吊,空中豎直方法.鋼管柱在吊入樁孔時(shí)要求垂直向下慢慢插入,常在工具管的上口留有左右對(duì)稱的耳環(huán).主機(jī)的吊鉤吊住比鋼管稍寬的鐵扁擔(dān),鐵扁擔(dān)下鋼絲繩平衡吊住二個(gè)耳環(huán),使直立鋼管柱處于垂直狀態(tài)下插入樁孔內(nèi).以下介紹一些鋼管柱的常見施工法:1、鋼管柱后安裝施工法:、天津軌道換乘中心,地下四層,開挖深32米.逆作施工.鋼管柱下鉆孔樁直徑2200米米,鉆孔深85米、樁頂

13、距地面-27.5米、有效樁長48米56米.C30混凝土;鋼管柱1000米米,長25.829.8米,鋼管內(nèi)灌C50混凝土,鋼管柱根部要求錨入樁內(nèi)2.5米.第一步:鉆孔樁采用旋挖鉆機(jī)帶管鉆進(jìn),外套管到地面下-32.5米后不再跟進(jìn).為控制垂直度,采用桅桿有自動(dòng)調(diào)垂裝置的旋挖鉆機(jī).為保證地面以下30米內(nèi)垂直精度達(dá)1/1000要求,旋挖期間采用超聲波不斷檢驗(yàn),過程糾偏等14項(xiàng)操作工藝.第二步:鉆孔樁成孔完成后灌入C30水下混凝土,水下混凝土面澆灌到地面下30.8米即停止(超灌0.8米),即混凝土面高出跟進(jìn)套管底2.5米距離.第三步:在水下混凝土澆灌結(jié)束后810小時(shí),混凝土初凝后抽去套管內(nèi)泥漿,工人下入樁

14、孔內(nèi),鑿去0.8米浮漿,暴露C30新鮮混凝土面.用710千克吊錘,將地面上放出的樁位中心引到地下30米處樁頂上.用鋼尺將地面標(biāo)高引到安裝定位板標(biāo)高以上50厘米的套管壁上.第四步:在地面下30米樁頂處安裝由引渡板、定位板、托架組成的鋼管柱安裝定位器(見圖4-2),在中心及標(biāo)高定位好后再用早強(qiáng)高標(biāo)號(hào)混凝土固定、墊平.圖4-2定位器第五步:3天后,將制作好的鋼管柱吊入樁孔內(nèi),由于定位器中引渡板斜面作用,將樁管底部安放到設(shè)計(jì)位置.其定位器安放誤差為5米米,定位器與樁管內(nèi)壁間隙5米米,其最后最大誤差僅10米米,高于設(shè)計(jì)要求平面位移誤差20米米要求.樁管上部通過十字交叉校正器,校正到正確位置后固定在護(hù)筒上

15、.第六步:向樁管外套管之間四周均勻澆灌C50混凝土.5小時(shí)后再向樁管柱內(nèi)灌入C50高強(qiáng)混凝土.澆灌的辦法采用串桶式自落式澆灌密實(shí)法.要求串桶底距澆筑面高度在2.5米左右,既能沖擊密實(shí)又不使混凝土離析.樁管頂以下4.0米范圍的混凝土振搗密實(shí).第七步:樁管柱與套管之間墊進(jìn)黃砂后拔除外套管.本工程經(jīng)開挖后復(fù)測,無論樁柱垂直度和定位偏差均滿足設(shè)計(jì)要求.、北京地鐵4號(hào)線菜市口車站與7號(hào)線換乘站.7號(hào)線為明挖施工,4號(hào)線在7號(hào)線下,采用蓋挖逆作法.工程共設(shè)80016米米鋼管柱30根,鋼管柱長19.55米.施工技術(shù)要求為鋼管柱定位偏差5米米、垂直度1/1000H,并15米米.鋼管柱下采用挖孔樁支承.施工步驟

16、如下:第一步:挖孔樁成孔后灌注混凝土;第二步:灌注后12h,清除樁頂以上1.8米高浮漿;第三步:下通風(fēng)管、低壓照明、下人清理整平安裝定位器,并澆筑C40早強(qiáng)混凝土,固定定位器.2h后混凝土強(qiáng)度可達(dá)20米pa、20h達(dá)到C25;第四步:吊裝鋼管柱入樁孔內(nèi),可以認(rèn)為鋼管柱下口定位正確,上口定位用十字交叉花蘭螺絲校正后固定在上口護(hù)筒上.(見圖4-3)圖4-3鋼管柱頂部定位第五步:澆灌鋼管柱下口外與挖孔樁壁四周杯口混凝土,高度宜超出底板底以上20厘米.(開挖到底板底面時(shí)鑿除);第六步;用串桶法澆灌鋼管柱內(nèi)混凝土直至柱頂;第七步:鋼管柱與挖孔樁內(nèi)壁之間填上黃砂.本工程經(jīng)開挖后復(fù)測檢驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)要求.工程

17、是成功的.點(diǎn)評(píng):采用鋼管柱后安裝施工法的技術(shù)特點(diǎn),是要在樁孔中下人先清理、再定位(樁中心、樁標(biāo)高)后安裝定位器這一工序,所以首先要滿足下人這一必須條件.當(dāng)?shù)叵滤坏陀谑┕ぷ鳂I(yè)面,可采用挖孔樁作為支承拄的樁基;當(dāng)?shù)叵滤缓芨咔闆r下就要使用鋼套管,來制造一個(gè)下人操作的條件.當(dāng)大面積施工時(shí),為了 保證工程進(jìn)度,將使用大量的鋼套管(一個(gè)樁柱從成孔、下鋼筋籠、澆混凝土、初凝養(yǎng)護(hù)、抽漿清理、定位安裝、定位器固定養(yǎng)護(hù)、吊放鋼管柱、校正固定、鋼管柱內(nèi)外灌混凝土灌砂、拔出套管等一個(gè)工作循環(huán)約67天),工期不能保證、相對(duì)工程成本增加.因此,采用鋼管柱后安裝施工法,雖然施工質(zhì)量能滿足設(shè)計(jì)要求,但一定要有環(huán)境條件(低

18、地下水位).就不能大面積推廣.2、鋼管柱與樁一體化成型施工法:一體化成型施工法說的是,當(dāng)鉆孔樁成孔下放鋼筋籠后馬上吊放鋼管柱(有的施工法鋼筋籠下放到孔口,鋼管柱與鋼筋籠在孔口連接后再一起下放就位),再下導(dǎo)管二次清底后,鉆孔樁水下混凝土和鋼管柱管內(nèi)高標(biāo)號(hào)混凝土連續(xù)澆灌一次成型的施工法.、上海世博500KV地下變電站一柱一樁的施工技術(shù):鉆孔樁成孔深90米、直徑950米米,樁身混凝土C35,有效樁長55.8米.鉆孔樁上插入的鋼管柱550米米16米米,管內(nèi)混凝土C60.鋼管柱中心定位偏差10米米、垂直度為1/600.第一步:為保證鋼管柱垂直度要求必須先保證鉆孔樁的垂直度.選用GPS-20A型鉆機(jī),鉆頭

19、上加裝配重塊,以提高鉆頭穩(wěn)定性和垂直精度,并采用減壓鉆進(jìn).鉆孔垂直精度達(dá)1/500.第二步:鋼管柱長33.045米加4.0米工具管37.045米.鋼管柱頂設(shè)吊耳,用鐵扁擔(dān)起吊以確保鋼管柱在自由狀態(tài)下的垂直度.(圖4-4) 圖4-4鐵扁擔(dān) 圖4-5地面調(diào)節(jié)裝置 第三步:地面設(shè)置由定位架、千斤頂、校正桿組成的地面調(diào)節(jié)系統(tǒng),可對(duì)鋼管柱垂直度進(jìn)行調(diào)整并固定(見圖4-5).采用雙向經(jīng)緯儀校正(圖4-6).下放完成后采用井徑測斜議進(jìn)行垂直度檢測. 第四步:鋼管柱和鋼筋籠的連接.采用了 鋼絲繩把鋼筋籠連接起來的鉸接方法.保證了 鋼筋籠和鋼管柱在重力懸吊狀態(tài)之下的垂直度(見圖4-7). 第五步:樁和柱在不同標(biāo)

20、號(hào)混凝土換澆施工.具體為:水下低標(biāo)號(hào)混凝土至標(biāo)高37.7米時(shí)改灌高標(biāo)號(hào)混凝土(樁頂標(biāo)高36.5米),直至30.0米時(shí)暫停高標(biāo)號(hào)混凝土澆灌,確保鋼管柱插入樁身深度(柱底標(biāo)高為33.7米).再在鋼管柱與鉆孔樁孔壁之間回填碎石黃砂,阻止管外混凝土面上升.繼續(xù)澆灌管內(nèi)高標(biāo)號(hào)混凝土直至鋼管柱頂. 圖4-6雙向經(jīng)緯儀校正 圖4-7鋼管柱與鋼筋籠連接、南京青奧中心逆作法鋼管柱施工:南京青奧中心為雙塔樓加裙房,面積35萬米2,采用逆作法施工.逆作鋼管柱下鉆孔灌注樁為變截面設(shè)計(jì),樁長95米,上口2.7米,插入直徑為2.0米23米鋼管柱,以下為1.2米鉆孔樁.鋼管柱的定位偏差5米米、垂直度1/500.施工步驟如下

21、:第一步:變截面鉆孔樁的施工采用先用1.2米鉆頭鉆3.0米深后換2.7米鉆頭擴(kuò)孔鉆3.0米,再換1.2米鉆頭鉆3.0米,如此循環(huán),直至變截面標(biāo)高下再用1.2米鉆頭鉆到底后成孔.第二步:長23.0米、2.0米直徑鋼管柱在工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼接,完成后在管外裝上長10.0米的測斜管(用專用抱箍與鋼管固定).第三步:完成變截面鉆孔樁吊放鋼筋籠及拼接鋼管柱之后,即在孔口吊放上鋼支架,以校正和固定鋼管柱.鋼支架分為兩部分:下部支架橫梁用于支撐鋼管柱,調(diào)整標(biāo)高;上部支架橫梁高2.1米,用于調(diào)節(jié)鋼管柱垂直度.鋼支架四肢用米16膨脹螺栓固定在硬地坪上.先調(diào)鋼管柱定位軸線和標(biāo)高,并用下部橫梁上的千斤頂和定位螺桿固定

22、好,以作為調(diào)垂的支點(diǎn).用測斜儀測定傾斜度方向后再調(diào)上橫梁的千斤頂,直至滿足1/500要求后再固定在上橫梁上(見圖4-8).圖4-8鋼管柱調(diào)節(jié)支架 第四步:在第二次清底后澆灌混凝土.先在調(diào)節(jié)鋼支架上方架上澆筑平臺(tái),平臺(tái)與鋼支架不接觸,以免澆灌混凝土?xí)r沖撞鋼管柱.當(dāng)混凝土澆灌到-17.0米(承臺(tái)底標(biāo)高-17.5)時(shí),在管內(nèi)澆灌混凝土同時(shí)同步向管外與樁壁之間四周均勻灌入碎石,直至管內(nèi)混凝土從溢漿口溢出混凝土. 第五步:微調(diào),當(dāng)混凝土澆灌至鋼管柱底前和柱外碎石反壓及混凝土澆灌完成時(shí),均應(yīng)根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過上橫梁千斤頂或螺桿對(duì)鋼管柱進(jìn)行微調(diào),以使鋼管柱滿足垂直度要求. 、南京德基廣場逆作法超深支撐樁柱的施

23、工: 南京德基廣場挖深23.727.9米,有鋼管柱136根,長26.0米以上,直徑7001100米米不等.鋼管柱分三節(jié)工廠預(yù)制現(xiàn)場硬地坪搭設(shè)胎架現(xiàn)場拼接,二臺(tái)吊車起吊.其步驟如下: 第一步:旋挖鉆機(jī)成孔(3236米),沖擊鉆機(jī)終孔,入巖2.0米.所有樁孔垂直度用超聲波檢測議進(jìn)行100檢測,垂直度均在1/400以內(nèi). 第二步:鋼筋籠整體制作,包括注漿管、超聲波管、樁體預(yù)埋件.六點(diǎn)起吊安放,吊筋及懸掛器均固定于護(hù)筒上,鋼筋籠底懸于樁底50100米米,確保鋼筋籠垂直.鋼柱易于進(jìn)入鋼筋籠. 第三步:安放鋼管柱支撐架(高長寬2.22.02.0米).用膨脹螺拴固定在硬地坪上,精度2米米.支撐架上部四角設(shè)有

24、調(diào)節(jié)螺桿. 第四步:起吊鋼管柱,向孔口慢慢插入,并用雙向經(jīng)緯儀調(diào)直,直至鋼管柱工具管上預(yù)裝的四個(gè)耳板擱置在支撐架上口橫梁上,并立即調(diào)整鋼管柱標(biāo)高,達(dá)到初調(diào)目的.當(dāng)鋼柱標(biāo)高、中心位移與垂直度均調(diào)整到位后,采用精密超聲波檢測儀(精度為0.1米米)對(duì)鋼柱垂直度進(jìn)行復(fù)測,鋼柱上口固定后澈去起重機(jī). 第五步:在鋼柱支撐架外再放置一個(gè)混凝土澆筑平臺(tái)支撐架,二架之間不接觸.開始澆灌混凝土.當(dāng)混凝土澆灌到樁頂標(biāo)高以下4.0米時(shí)開始置換高標(biāo)號(hào)混凝土.當(dāng)混凝土面上升到樁頂以上2.0米時(shí),開始同步向鋼柱外四周灌入碎石,直至鋼管內(nèi)混凝土面上升,管外碎石面不再上升時(shí)停止碎石回填.鋼管內(nèi)混凝土澆灌到地面溢出為止. 第六步

25、:自主開發(fā)了 一套逆作法鋼柱實(shí)時(shí)調(diào)垂系統(tǒng)(調(diào)垂議).工作原理為利用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)以及液壓傳動(dòng)裝置等,對(duì)鋼柱混凝土澆筑過程中鋼拄垂直度實(shí)時(shí)監(jiān)測并實(shí)時(shí)糾偏調(diào)垂.整個(gè)系統(tǒng)由液壓油缸、液壓泵站、傾斜傳感器、控制器等組成(見下圖).傾斜傳感器監(jiān)測到鋼柱傾斜的實(shí)時(shí)變化,通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面(控制器),并通過該界面的自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行鋼柱實(shí)時(shí)調(diào)垂.從而保證了 鋼管柱在混凝土澆筑過程中,導(dǎo)管提升、碎石回填對(duì)鋼管柱側(cè)向推移引起垂直度變化得到及時(shí)糾正. 基坑土方開挖后,136根鋼管柱垂直度均滿足1/600設(shè)計(jì)要求.(本項(xiàng)目為國家自然科學(xué)資金資助項(xiàng)目.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所項(xiàng)目) 、杭

26、州環(huán)北絲綢服裝城: 采用逆作法施工,625米米25米米鋼管柱126根,定位偏差20米米、垂直度1/500.施工步聚如下: 第一步:降低地下水位到地面以下4.5米.在一柱一樁位置上挖一個(gè)3.5米3.5米深3.2米工作坑.并在工作坑內(nèi)吊放進(jìn)2.5米直經(jīng),高3.0米護(hù)筒,四周土方回填壓實(shí),面上鋪設(shè)路基板. 第二步:在工作井內(nèi)按正常工藝進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,終孔后進(jìn)行一次清孔,然后提鉆,移機(jī),下鋼筋籠. 第三步:安裝型鋼校正支架,采取先下后上的程序,通過全站儀使校正支架中心與樁位中心重合,分別與鋼護(hù)筒及路基板點(diǎn)焊連接固定型鋼支架由井字形布置的H型鋼及4根穿過型鋼可從各個(gè)方向調(diào)節(jié)行程的螺桿組成.型鋼校正支

27、架布置如下圖所示: 第四步:鋼管柱起吊自然垂直后入孔,通過水準(zhǔn)儀調(diào)整鋼管柱的水平標(biāo)高,通過上下兩套型鋼校正支架上的螺桿行程進(jìn)行微調(diào),校正鋼管柱垂直度,使其中心和樁位中心重合后焊接固定. 第五步:設(shè)計(jì)要求樁身內(nèi)鋼管柱下3米即標(biāo)高-22.400米處為兩種不同強(qiáng)度混凝土的交界面,交界面以下混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35,以上則為C60.灌注鉆孔樁C35混凝土至標(biāo)高-19.400米,同時(shí)保證導(dǎo)管埋入深度不小于3米后,開始灌注C60混凝土.當(dāng)C60混凝土將C35混凝土全部置換出樁頂標(biāo)高后,沿鋼管外圈四周回填級(jí)配砂石至工作井底標(biāo)高,繼續(xù)灌注C60混凝土直至混凝土從鋼管立柱溢漿口排出.待混凝土終凝后(約24h),拆除

28、上下型鋼支架,移走鋼護(hù)筒.3、鋼管柱后插施工法:鋼管柱后插施工法與前二種施工法不同點(diǎn)是,先施工鉆孔灌注樁,樁內(nèi)灌入緩凝混凝土,然后將鋼管柱垂直插入樁內(nèi)一定錨固深度,再在鋼管柱內(nèi)灌入高標(biāo)號(hào)混凝土的施工法.其主要關(guān)鍵點(diǎn)是:緩凝混凝土、HPE或HDC液壓垂直插入機(jī)、測斜議等.、武漢地鐵中南路站為2號(hào)線4號(hào)線換乘站,采用逆作法施工.樁為1800米米全液壓可視可控?cái)U(kuò)底灌注樁(擴(kuò)大盤3.6米),鋼管柱800米米,共147根.采用HPE液壓垂直插入機(jī)施作鋼管柱工藝.其工藝流程如下: 工藝的關(guān)鍵點(diǎn)有: 、為保證鋼管柱插入垂直度滿足設(shè)計(jì)要求,旋挖鉆成孔精度必須控制在1/300以內(nèi),當(dāng)用超聲波檢測儀檢測到垂直度不

29、能滿足要求時(shí),必須進(jìn)行修正; 鋼筋籠安放必須保證在樁孔中心,最好在鋼筋籠頂部做成喇叭口,以確保鋼管柱插入順利; 鉆孔樁內(nèi)灌入的混凝土要用緩凝混凝土,一般要求緩凝時(shí)間不小于36h.因?yàn)榛炷吝\(yùn)輸、澆灌、HPE液壓垂直插入機(jī)就位對(duì)中調(diào)平、鋼管柱起吊就位插入糾偏等均需要時(shí)間,保證鋼管柱順利插入混凝土中; 鋼管柱開始插入時(shí)能以靠自重自由插入,插入一定深度時(shí),當(dāng)浮力大于鋼管柱自重時(shí),最好在鋼管內(nèi)灌入清水加重,確保插入過程順利; 當(dāng)鋼管柱柱底剛好插入混凝土面時(shí),應(yīng)停止插入操作.立即檢測鋼管柱的垂直度,地面以上鋼管用經(jīng)緯儀、地面以下用垂直儀,根據(jù)檢測數(shù)據(jù)來調(diào)整鋼管柱垂直度,直至滿足要求后再下插到位; 由于鋼

30、管柱的柱頂標(biāo)高常在地面以下,為方便鋼管柱插入操作,鋼管柱頂必須附加一節(jié)工具管,工具管要求與鋼管柱等直徑、連接可靠、可重復(fù)利用.武漢地鐵中南路站采用HPE液壓垂直插入機(jī)施工的147根鋼管柱經(jīng)超聲波檢測,樁身完整性良好.開挖后垂直度全部滿足設(shè)計(jì)要求.、天津?yàn)I海國際機(jī)場交通中心工程,采用逆作法施工.共有鋼管柱106根,1100米米和1200米米直徑.采用A米擴(kuò)孔灌注樁,2200米米(擴(kuò)底直徑3200米米).鉆孔垂直度1/300.鋼管柱長23.53米,加上工具管長達(dá)32.0米,垂直度要求1/500.采用HPE全液壓垂直插入機(jī)插入鋼管柱.A米樁的施工流程如下:施工現(xiàn)場準(zhǔn)備A米 旋挖鉆機(jī)定位埋設(shè)鋼護(hù)筒等徑

31、樁成孔至設(shè)計(jì)深度測量孔深擴(kuò)底成孔開始擴(kuò)底成孔結(jié)束,測量孔深利用擴(kuò)孔鉆頭第一次清孔安裝鋼筋籠安裝導(dǎo)管檢測沉渣如沉渣超標(biāo)進(jìn)行二次清孔灌注混凝土混凝土灌注完畢拔除鋼護(hù)筒回填樁孔. HPE全液壓垂直插入機(jī)插入鋼管柱:(鉆孔灌注樁或 A米擴(kuò)底灌注樁)澆筑至基坑底標(biāo)高后,在混凝土初凝前,將底端封閉的永久性鋼管柱垂直插入支承樁混凝土中,直到插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高的施工方法.其工藝流程如下:HPE 垂直插入機(jī)就位調(diào)整 HPE 垂直插入機(jī)水平度吊裝鋼管柱HPE 插入機(jī)垂直插入鋼管柱鋼管柱四周回填碎石并排漿鋼管柱內(nèi)澆筑鋼筋混凝土拆除工具柱并回填孔口HPE 插入機(jī)移位回填孔口拔除鋼護(hù)筒. 鋼管柱插入過程如下:鋼管柱吊放至

32、HPE 垂直插入機(jī)內(nèi),根據(jù)自重下入孔內(nèi)一定深度后,安裝定位抱緊裝置,由 HPE 垂直插入機(jī)抱緊鋼管柱,采用 2 臺(tái)經(jīng)緯儀雙向復(fù)測鋼管柱垂直度,滿足設(shè)計(jì)要求后,為絕對(duì)保證鋼管柱的垂直度偏差1/500,在鋼管柱上再安裝一個(gè)垂直傳感器,雙重監(jiān)測鋼管柱垂直插入精度.鋼管柱下部安裝的垂直儀傳感器反映到電腦上的信號(hào)來檢測鋼管柱的垂直度,保證插入鋼管柱的垂直度符合要求,垂直度偏差可達(dá)1/5001/1 200,保證了 施工質(zhì)量.鋼管柱內(nèi)混凝土的澆筑:鋼管柱四周回填碎石,排漿完成即可進(jìn)行鋼管柱內(nèi)下放鋼筋籠澆筑混凝土,此時(shí)需由 HPE 液壓垂直插入機(jī)抱緊鋼管柱,防止鋼管柱灌注混凝土后下沉,為便于割除工具柱,鋼管柱

33、內(nèi)的混凝土不易灌注過高,至鋼管柱頂標(biāo)高以下 200300 米米 即停止灌注;鋼管柱內(nèi)的混凝土采用水下混凝土灌注.關(guān)于鋼管柱插入時(shí)的浮力:鋼管混凝土柱底部是封閉的,當(dāng)鋼管柱下至一定深度后泥漿的浮力大于鋼管柱自重時(shí)無法繼續(xù)下沉,必須采取措施增加鋼管柱內(nèi)的自重,確保重力下放使鋼管柱垂直插入樁頂以下混凝土一定深度.泥漿密度應(yīng)按灌注后最大密度1500千克/米3計(jì)算浮力.但需考慮 HPE 垂直插入機(jī)抱緊鋼管柱繼續(xù)下壓插入混凝土?xí)r產(chǎn)生浮力過大,產(chǎn)生水平位移時(shí),需在鋼管柱插入至樁頂混凝土前向鋼管柱內(nèi)加入配重,配重加入重量為超過最大浮力35噸,采取的措施為向鋼管柱內(nèi)注水.A米 工法和 HPE 工法在軟土地質(zhì)地區(qū)

34、施工效果良好,A米 工法和 HPE 工法的產(chǎn)生和推廣應(yīng)用,必將使蓋挖逆作中間樁柱的施工速度和施工質(zhì)量得到很大的提高,具有廣闊的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景.以下是HPE全液壓垂直插入機(jī)的全貌和插入示意:、上海國際金融中心.上海國際金融中心工程位于浦東新區(qū),逆作法施工.一柱一樁198根,鉆孔樁直徑1200米米,孔深61.5米.鋼管柱550米米16米米,插入樁身5.0米.鉆孔樁垂直度1/300、鋼管柱垂直度1/500.采用后插法施工.后插法施工利用特制的HDC液壓調(diào)直架,對(duì)鋼管柱的中心位置、垂直度及深度進(jìn)行調(diào)控,從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求.其施工步驟如下:(a )樁身混凝土澆注完成移走鉆機(jī),清理孔口 ;(b)在護(hù)筒內(nèi)

35、安裝導(dǎo)向糾偏裝置;(c )安設(shè)HDC液壓調(diào)直設(shè)備,定位、調(diào)平、對(duì)中;(d)吊運(yùn)鋼管柱,于調(diào)直架孔口位置對(duì)中;(e)通過導(dǎo)向糾偏裝置限位,利用2層抱箍將鋼管柱下放至下部混凝土面;(f )調(diào)整鋼管柱垂直度;(g )將鋼管柱下放至設(shè)計(jì)深度;(h)再次測量鋼管柱垂直度;( i )鋼管柱孔口固定,移走調(diào)直架;(j )割除工具管、下導(dǎo)管、澆灌鋼管柱混凝土至設(shè)計(jì)高度;( k )樁孔回填、注漿.其步聚和方法與HPE工法基本相同,在此不再傲述.五、降低地下水位:逆作法施工與順筑施工一樣,存在著基坑開挖時(shí)地下水水位必須低于開挖面以下1.0米這一原則.為此,逆作法施工方案中降低地下水位是施工方案中不能少的重要部分.

36、按上海市的逆作法施工規(guī)程,疏干井和降壓井均要求用46米米鋼鈑卷成的筒身來做降水井,以保證施工期間降水的可靠性.地下連續(xù)墻圍護(hù)的基坑可視為不漏水的封閉狀態(tài),坑內(nèi)抽水量可參照:WAH式估算,為含水層的給水系數(shù)(經(jīng)驗(yàn)值為0.10.15),A為基坑開挖面積,H為降水深度(常為基坑下1.0米).降水井?dāng)?shù)量可按經(jīng)驗(yàn)公式每130米2200米2一口井來設(shè)置.井的布置應(yīng)避開坑底攪拌樁加強(qiáng)區(qū),避開工程樁、圍護(hù)支撐立柱及主體結(jié)構(gòu)梁部位.管井和抽水管路要有保護(hù)措施.要布置一定數(shù)量的觀察井,掌握基坑降水實(shí)況.滲透系數(shù)較差的土層(如粘性土)要用真空輔助降水.坑外降水應(yīng)視周圍環(huán)境決定與否.土質(zhì)差周圍環(huán)境惡劣可不降少降;土質(zhì)

37、好周圍環(huán)境好可多降,以減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力.六、土方開挖:逆作法施工的土方開挖涉及到:土方從支撐樓板預(yù)留洞口中從下垂直提升到地面的方法;從二個(gè)預(yù)留洞口中間挖出的土方在地下水平運(yùn)輸問題;地面層為地下土方開挖所必須的預(yù)留洞口大小、位置、數(shù)量如何設(shè)置問題;洞口出土后的裝土外運(yùn)方法;地下挖土的施工方法;地下土方開挖的注意事項(xiàng)和大型基坑的盆式開挖、盆邊土、抽條開挖等問題.以下分別敘述.1、逆作法施工土方的垂直提升:逆作法施工地下土方的出土常在樓板上預(yù)留出土洞,垂直提升設(shè)備在洞口把地下土方提升到地面,再裝車外運(yùn).常采用的垂直提升方法有:垂直取土架(見圖6-1)、抓斗、長臂挖掘機(jī)、伸縮臂抓斗、皮帶輸送機(jī)等方

38、法.選用那一種垂直提升設(shè)備取決于現(xiàn)場環(huán)境、層高限制、地下土方性質(zhì)、要求施工工期、出土成本、出土效率等因素決定的.以伸縮臂抓斗法為最常用. 圖6-1取土架 圖6-2長臂挖機(jī)杭州環(huán)北絲綢服裝城逆作法施工挖土的垂直提升采用了 皮帶輸送機(jī)的方法也獲得成功(為粉土與粉砂這一條件).見圖6-3圖6-3皮帶輸送機(jī)提升土方2、出土洞口的預(yù)留:逆作法施工首層樓板要預(yù)留一定數(shù)量的出土洞口,出土洞口原則上應(yīng)該避開圍護(hù)墻邊,宜在挖土區(qū)域的中間部分.可以減少位移(先挖中間后挖邊上),減少土方開挖的水平駁運(yùn)距離,以提高挖土效率;出土洞口的水平距離不宜大于30米,以減少土方開挖的水平駁運(yùn)距離,提高挖土效率;出土洞口應(yīng)結(jié)合結(jié)

39、構(gòu)予留洞口,如樓梯口、電梯井.各層樓板洞口要上下對(duì)應(yīng);出土洞留出的面積150米2600米2,其長度不小于9.0米,以便鋼筋模板挖土設(shè)備等送到地下;出土洞口預(yù)留位置還應(yīng)該考慮運(yùn)土車輛進(jìn)出方便,盡量便于土方運(yùn)出基坑;每個(gè)挖土分區(qū)至少要有一個(gè)出土口.通常一個(gè)出土口可承擔(dān)的挖土范圍為500米2.圖6-3圖6-5為某些逆作法施工工程出土口設(shè)置情況:圖6-4出土口設(shè)置之一圖6-3出土口設(shè)置之二圖6-5出土口設(shè)置之三3、地下土方開挖方法:逆作法施工地下土方開挖的原則與順作法施工一樣,挖土施工必須嚴(yán)格執(zhí)行“分層、分段、分塊留土護(hù)壁,限時(shí)、對(duì)稱、平衡開挖”的原則,減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的無支撐暴露時(shí)間,以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變

40、形.分區(qū)分塊的原則是按結(jié)構(gòu)的后澆帶、變形縫來設(shè)置分區(qū)的大小.應(yīng)優(yōu)先施工邊角區(qū)域,以便發(fā)揮圍護(hù)在邊角上的剛度,減少施工中的變形,而邊角范圍的結(jié)構(gòu)一旦形成,也就形成了 類似于角支撐的形式,使后續(xù)施工中圍護(hù)變形相對(duì)減少;出土洞口的土可以用長臂挖機(jī)直接挖取,二個(gè)出土洞口之間的土方常用0.5米3小挖機(jī)下洞,在二層樓板之間的高度內(nèi)挖土,洞口與洞口之間挖出的土向出土洞口集中,再由長臂挖掘機(jī)提升到地面裝車外運(yùn).當(dāng)然有許多死角小挖機(jī)是挖不到的,此時(shí)常配備人工輔助挖土.地鐵車站逆作法施工的出土洞口只能在車站邊旁出土(不影響馬路上車輛通形),出土口較少,地下土方的水平運(yùn)輸可采用樓板底預(yù)埋鋼鈑,安裝規(guī)道電動(dòng)葫蘆進(jìn)行土

41、方水平運(yùn)輸.也有使用手扶推車或小型推土機(jī)進(jìn)行.總之,地下土方的開挖,應(yīng)以地下結(jié)構(gòu)狀況,以現(xiàn)有挖土設(shè)備,以效率最高,成本最少的辦法進(jìn)行.當(dāng)前逆作法施工應(yīng)用越來越多,許多單位呼吁有關(guān)單位研究開發(fā)適合地下土方開挖的專用設(shè)備.4、土方的裝車外運(yùn):逆作法施工的工程往往集中在市區(qū)人口密集區(qū),交通條件差,對(duì)土方裝車外運(yùn)必須事前設(shè)計(jì)好.即出土口設(shè)置與土方裝車外運(yùn)路線、路線寬度等要根據(jù)現(xiàn)場和地下室結(jié)構(gòu)預(yù)先設(shè)計(jì)好,對(duì)結(jié)構(gòu)樓板按施工運(yùn)輸機(jī)械通行要求進(jìn)行專門設(shè)計(jì),施工時(shí)不得更改.(見圖6-5)5、關(guān)于盆式開挖和盆邊土及盆邊土的抽條開挖:關(guān)于盆式挖土:當(dāng)基坑面積較大且長寬比合適時(shí),為了 加塊土方開挖速度,常在地下一層土

42、方采用敞開式盆式開挖,基坑中間部分挖至地下一層樓面,四周挖去地下一層層高的1/2土層高度(挖取土層高度應(yīng)由周圍環(huán)境和土質(zhì)好壞決定),在圍護(hù)邊留出810米盆邊土后再按1:11:2.5坡放到盆底;盆底部分整平并澆筑墊層.在盆中位置支模,澆筑盆中位置的地面樓板結(jié)構(gòu)層;盆邊土的抽條開挖:當(dāng)盆中地面樓板結(jié)構(gòu)達(dá)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度時(shí)即對(duì)盆邊土進(jìn)行對(duì)稱抽條開挖.抽條開挖土方的寬度視結(jié)構(gòu)和土質(zhì)情況常為2.5米6.0米.要求中間向圍護(hù)邊開挖,并立即澆筑墊層(有些工程澆筑配筋墊層),使圍護(hù)墻通過墊層與中間結(jié)構(gòu)連接,墊層混凝土要加早強(qiáng)劑.這種開挖方式其目的就是為了 減少圍護(hù)的變形.典型的盆式開挖見圖6-7、6-8. 圖6-

43、7盆式開挖之一 圖6-8盆式開挖之二6、土方開挖時(shí)注意點(diǎn):挖土?xí)r,支承柱二邊的土方高差不要超過1.5米.邊挖土邊清理結(jié)構(gòu)樓板的模板和支撐.挖土?xí)r要保護(hù)好支承柱、降水井、監(jiān)測元件和預(yù)留鋼筋. 七、水平結(jié)構(gòu)和豎向結(jié)構(gòu)的施工: 水平結(jié)構(gòu)施工即地下室梁板結(jié)構(gòu)的施工.目前根據(jù)現(xiàn)場條件及地下結(jié)構(gòu)情況有二種施工法:1、利用地基土直接立模澆筑法:地下室土方挖到標(biāo)高后,在主次梁位置上人工開挖溝槽,槽的底標(biāo)高為梁底標(biāo)高加模板厚度加C20混凝土墊層高度(常為100米米),再加砂石找平層厚度(常為3050米米);槽的寬度以能立側(cè)模即可.同樣板面挖土深度為板底標(biāo)高模板厚混凝土墊層厚找平層厚.挖土完成后立即找平打墊層,過

44、2436h后即可放線立模扎筋澆筑混凝土.(見下圖所示)2、立模澆筑法:適用于盆式開挖的逆作法施工.由于立摸澆筑要求,其盆式挖土的標(biāo)高要求在支模高度不小于1.8米來決定盆底挖土標(biāo)高(當(dāng)然也包括支模墊層厚度).第二種狀況是盆式開挖,樓板一次性澆筑,其中間盆底常為地下一層高度,盆邊土下挖高度則至少保持梁底下1.2米1.8米支模高度.對(duì)于坡面要求做成臺(tái)階,以利支模需要.3、無論是利用地基土澆筑還是立模澆筑水平結(jié)構(gòu),有一個(gè)事都要做好,就是在澆筑混凝土?xí)r,在柱子位置的對(duì)角線兩邊用塑料管預(yù)留120米米200米米直徑的預(yù)留孔,用于豎向構(gòu)件由下而上澆灌需要.同理,對(duì)樓板下有墻體位置上,置中或墻邊每隔1.2米2.

45、0米預(yù)留120米米澆灌孔,用于墻體回筑澆搗.4、柱子的澆筑:在鋼管柱的四周樓板面和樓板底在澆筑水平結(jié)構(gòu)時(shí)已預(yù)埋了 鋼筋,在此基礎(chǔ)上扎好柱身鋼筋,用對(duì)拉螺桿立好柱身模板.柱身模板的上口近上層樓板底約30厘米40厘米做成喇叭口,混凝土澆灌即從喇叭口灌入,喇叭口的下口正好是柱子與頂梁接觸處,當(dāng)混凝土澆灌時(shí)保證喇叭口把柱梁接觸處包圍起來,使混凝土澆筑不留空隙.柱身模板兩邊一定高度應(yīng)該留出插入振動(dòng)器的振搗口,保證柱身混凝土的密實(shí).待23d后混凝土有一定強(qiáng)度后再拆除模板,鑿除喇叭口多余混凝土.(見下圖所示)5、墻身的澆筑:墻身混凝土的澆筑與柱子澆筑是一樣的,就是由于墻身薄上部留出的喇叭口僅為單向即可.6、

46、施工縫的處理方法:柱身、墻身與頂梁、樓板之間由于頂梁樓板先澆,柱身、墻身后澆而形成了 施工縫,會(huì)出現(xiàn)少許空隙,空隙存在將影響到上部結(jié)構(gòu)荷載的傳遞,先澆和后澆混凝土之間其處理方法如下:直接法:漏斗口壓注法,稱再振法.即澆筑結(jié)束后等上0.5h1h,在上層樓板上預(yù)留的澆灌孔內(nèi)插入振動(dòng)棒再振一次;充填法:下部柱身、墻身澆筑到距柱底、板底約510厘米時(shí)停止?jié)补?立即處理上部浮漿,再填入膨脹混凝土.這種處理方法效果尚可;注漿法:柱身、墻身澆筑結(jié)束,在新老混凝土面預(yù)埋注漿管.拆除模板混凝土強(qiáng)度到后,在新老混凝土面有裂縫處用環(huán)氧樹脂封閉后,預(yù)留注漿管內(nèi)注入超細(xì)水泥漿或環(huán)氧樹脂填充縫隙.此方法應(yīng)用較多,就是成本

47、較高.八、柱梁、板墻的節(jié)點(diǎn)處理:指的是支承柱與水平結(jié)構(gòu)縱橫梁的連接,水平結(jié)構(gòu)與外墻(二墻合一)的連接.這二種連接在逆作法施工設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn),有許多連接方法,現(xiàn)介紹常用方法:1、支承柱與梁的連接:雙梁法和環(huán)梁法:雙梁法即樓板梁一分為二,梁上鋼筋在鋼管柱邊上穿過,不發(fā)生交叉.而環(huán)梁是梁的鋼筋通過柱頂環(huán)梁再傳遞過去.(見圖8-1)圖8-1雙梁節(jié)點(diǎn)和環(huán)梁節(jié)點(diǎn) 接點(diǎn)加腋法:當(dāng)梁鋼筋經(jīng)過支承鋼管柱時(shí)將鋼筋擴(kuò)大通過,柱頂梁身截面放大.(見圖8-2)圖8-2加腋法 、園弧形環(huán)板連接法:主次梁通過鋼管柱時(shí),鋼管柱本身用弧形鋼板加強(qiáng),鋼管柱在主次梁鋼筋標(biāo)高處焊接園弧形環(huán)板,主次梁鋼筋與環(huán)板焊接,鋼筋應(yīng)力通過環(huán)板鋼

48、管柱傳到對(duì)面.(見圖8-3、8-4)圖8-3園弧形環(huán)板連接法之一圖8-4加勁環(huán)板連接法之二2、水平結(jié)構(gòu)與外墻的連接:梁板與地下墻的連接:地下連續(xù)墻預(yù)先埋設(shè)鋼筋,待基坑開挖后,將地下連續(xù)墻剝皮,鋼筋掰直,地下連續(xù)墻上做寬250米米、深100米米的預(yù)留剪力槽,清理干凈,確保有效連接.(見圖8-5)圖8-5地下墻與梁板連接底板與地下墻的連接:地下連續(xù)墻預(yù)先按設(shè)計(jì)要求及標(biāo)高埋設(shè)接駁器,土方開挖后,地下連續(xù)墻先剝皮,取出剪力槽內(nèi)的木絲板,用高壓水槍清理干凈,找出接駁器,位置誤差太大的,要經(jīng)設(shè)計(jì)同意,采用植筋與底板鋼筋連接,剪力槽內(nèi)放置遇水膨脹止水條,保證底板不出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象.(見圖8-6)圖8-3地下墻與

49、底板連接 地下墻與上部墻體的連接:主要是防止墻外滲水.地下連續(xù)墻施工完畢后,將上部浮碴鑿除,按設(shè)計(jì)要求施工壓頂梁,壓頂梁上埋設(shè)外墻柱插筋和上部柱鋼筋,并在壓頂梁上做 300500米米 高外墻,中間安放 300米米寬的鋼板止水板和遇水膨脹止水條,也可用企口縫達(dá)到防水要求.見(圖8-7) 圖8-7地下墻與上部墻體連接 九、逆作法施工的照明與通風(fēng): 逆作法施工由于頂層板先施工,地下土方后開挖,土方開挖出的空間除洞口區(qū)域外其他區(qū)域陽光不能直接照射,光線暗影響挖土操作及后續(xù)的結(jié)構(gòu)施工;同樣,地下土方開挖,新鮮空氣進(jìn)不去,挖掘機(jī)產(chǎn)生廢氣排不出,人員無法工作.通風(fēng)、照明和用電安全是逆作法施工措施中重要的組成

50、部分.這方面稍有不慎將會(huì)釀成事故,給工程施工帶來嚴(yán)重影響,必須予以充分注意.由此逆作法施工必須對(duì)地下空間的照明和通風(fēng)預(yù)先做好施工設(shè)計(jì). 1、照明方法與要求: 逆作法施工地下室的照明有一般照明、局部照明和混合照明.在一個(gè)工作場地內(nèi)不能只設(shè)局部照明(探照燈). 采用防爆、防潮、亮度大的燈具. 照明線路采用防水線路.也有采用低壓(36V)絕緣線路. 照明線路預(yù)先設(shè)計(jì)好,在上一層樓板澆筑時(shí)已經(jīng)預(yù)埋好,隨著挖土方向前進(jìn),燈具安裝及時(shí)跟進(jìn).一般20米2設(shè)一盞照明燈. 應(yīng)該設(shè)置單獨(dú)線路的應(yīng)急照明通道,以便于施工人員在發(fā)生意外事故導(dǎo)致停電時(shí)從現(xiàn)場撤離. 地下照明注意點(diǎn):照明線路預(yù)先設(shè)置好,嚴(yán)禁將線路架設(shè)在腳架

51、、 鋼支承柱及其他設(shè)施上:臨時(shí)增加的照明要有燈架并固定在支承柱上部或樓板底部.嚴(yán)禁亂拉亂放.2、地下室的通風(fēng):逆作法工程廢氣的來源有施工機(jī)械排出的廢氣、 施工人員的呼吸換氣、有機(jī)土壤與淤泥質(zhì)土壤釋出沼氣、焊接或熱切割作業(yè)產(chǎn)生不利人體健康的煙氣, 以及其他施工作業(yè)產(chǎn)生的粉塵、煤煙和廢氣等.逆作法工程通風(fēng)排氣設(shè)計(jì)流程: 計(jì)算地下室容積確定換氣量合并通風(fēng)排氣選擇通風(fēng)設(shè)備, 確定數(shù)量并合理配置.采用軸流式鼓風(fēng)機(jī)向下強(qiáng)制送風(fēng),出土口排風(fēng).在澆筑地下室各層樓板時(shí),按挖土行進(jìn)路線應(yīng)預(yù)先留設(shè)通風(fēng)口,通風(fēng)口的間距810米.隨著下挖土工作面的推進(jìn),當(dāng)露出通風(fēng)口后即應(yīng)及時(shí)安裝大功率渦流風(fēng)機(jī),并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)向地下施工操作

52、面送風(fēng),清新空氣向各送風(fēng)口流入,經(jīng)地下施工操作面再從取土孔中流出,形成空氣流通循環(huán),保證了 施工作業(yè)面的安全.圖9-1軸流風(fēng)機(jī)送風(fēng) 采用離心風(fēng)機(jī)將室內(nèi)廢氣抽排出來,即出土口進(jìn)風(fēng).現(xiàn)介紹上海某逆作法施工通風(fēng)方法:本工程基坑面積 22600米2,采用以下通風(fēng)方式:將風(fēng)機(jī)布置在頂板上,豎向通風(fēng)管道為 800米米800米米白鐵皮方管,在每個(gè)挖土階段標(biāo)高設(shè) 2個(gè)300米米風(fēng)口,接出內(nèi)配螺旋筋的塑料軟管,該軟管可人工移動(dòng)和接長,采用抽吸的方式直接抽出廢氣排放集中區(qū)的污濁空氣,盡快在廢棄擴(kuò)散前排除,可以大大降低對(duì)風(fēng)機(jī)通風(fēng)量的要求.當(dāng)挖土到下一個(gè)標(biāo)高時(shí),上面的風(fēng)口封閉,塑料軟管移至該標(biāo)高.當(dāng)上面施工區(qū)域也有大

53、量電焊機(jī)工作時(shí),可打開該標(biāo)高風(fēng)口,做臨時(shí)通風(fēng).該通風(fēng)系統(tǒng)不能直接作用的上部施工區(qū)域,可布置水平向小功率通風(fēng)機(jī).根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場布置 78臺(tái) T4-726A型離心式風(fēng)機(jī). 十、逆作法施工的監(jiān)測: 逆作法基坑監(jiān)測應(yīng)按基坑安全等級(jí)為一級(jí)、相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)等級(jí)和設(shè)計(jì)施工技術(shù)要求等條件編制監(jiān)測方案.監(jiān)測方案應(yīng)包括以下內(nèi)容:工程概況;監(jiān)測項(xiàng)目、 測點(diǎn)布置和監(jiān)測方法;監(jiān)測元件和儀器;監(jiān)測頻率和警戒值;資料整理方法及監(jiān)測成果形式等. 逆作法施工監(jiān)測包含以下內(nèi)容:逆作法施工監(jiān)測項(xiàng)目表 當(dāng)同步施工時(shí)(地下、地上),必須監(jiān)測支承樁和支承柱的內(nèi)力. 柱間的差異沉降1/400柱距并20米米. 關(guān)于支承柱的沉降觀測:

54、 在逆作施工階段, 支承柱的豎向變形主要包括兩個(gè)方面, 一方面為基坑開挖卸荷引起的支承柱向上的回彈隆起, 另一方面為在已施工完成的水平結(jié)構(gòu)和施工荷載等豎向荷重加載作用下發(fā)生的沉降.支 承柱豎向位移的不均勻會(huì)引起水平結(jié)構(gòu)梁板或支承體系的次生應(yīng)力. 若支承柱間或支承柱與圍護(hù)墻間有較大的沉降差, 會(huì)使支承體系偏心受壓, 從而引發(fā)工程事故.因此支承柱豎向位移的監(jiān)測特別重要.監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在支承柱受力、 變形較大和容易發(fā)生差異沉降的部位.逆作法基坑的支承柱差異沉降或者支承柱與圍護(hù)墻差異沉降過大, 會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)梁板產(chǎn)生裂縫, 甚至結(jié)構(gòu)破壞.因此對(duì)于支承柱沉降監(jiān)測點(diǎn)總數(shù)量的要求更高一些. 關(guān)于遠(yuǎn)程監(jiān)控管理: 遠(yuǎn)

55、程監(jiān)控系統(tǒng)是通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用, 能夠同時(shí)把正在施工的所有工地信息聯(lián)系在一起, 實(shí)現(xiàn)了 分散工程集中管理,提高了 工程管理的水平. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)宜在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工之前完成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、調(diào)試工作, 具備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行條件.監(jiān)測單位應(yīng)在每次 現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)量測完成后2 h內(nèi)把監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng); 上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí), 必須有工況信息.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)分析、生成歷時(shí)曲線,預(yù)報(bào)警.當(dāng)發(fā)生預(yù)報(bào)警事件時(shí),工程處于預(yù)報(bào)警狀態(tài)時(shí), 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)向相關(guān)各方人員發(fā)出預(yù)報(bào)警信息, 并且在遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)上及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)警事件的最新信息, 從而使相關(guān)各方人員能共享信息, 及時(shí)協(xié)調(diào)處理和閉合預(yù)報(bào)警事件. 十一、逆作法施工展望: 隨著施工機(jī)械設(shè)備、工藝以及施工管理的不斷更新與進(jìn)步,高層建筑深基坑逆作法總體水平大幅度提高; 同時(shí),逆作法施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步有效延伸和寬泛了 地下工程的施工理論與工程實(shí)踐.隨著國內(nèi)各大城市建設(shè)發(fā)展初具規(guī)模,城市建筑格局基本成型,城市中心區(qū)見縫插針式用