深基坑環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作施工工法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)深基坑環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作施工工法深基坑環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作施工工法( YJGF032000 )一、引言 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)深基礎(chǔ)工程的支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，不斷推陳出新。天津一建建筑工程有限公司在軟土地基基礎(chǔ)支護(hù)技術(shù)方面做了長(zhǎng)期、大量、深入的研究，已取得了多項(xiàng)科技成果和專(zhuān)利發(fā)明。如“深基坑環(huán)梁護(hù)壁工藝”、“自撐式雙排抗浮樁護(hù)壁工藝”，以及“工程樁與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合支擋工藝”等。在降低施工操作難度方面，尤其是在降低支護(hù)工程造價(jià)及提高支護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性安全性等方面取得了

2、顯著成效。 但通過(guò)在天津國(guó)際大廈、澳東大廈、交通指揮中心等深基坑支護(hù)工程實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，支護(hù)工程尤其水平支撐結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，每施工一層工程結(jié)構(gòu)前要拆除一層水平支撐，影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的正常施工，而且支護(hù)工程的拆除量較大，投資也較大。對(duì)于基坑平面面積愈大，深度愈大的工程，拆除量和投資就更大。為解決這一問(wèn)題，天津一建建筑工程有限公司研究出一種基于保證工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量基礎(chǔ)上的更加經(jīng)濟(jì)。高效。安全的支護(hù)工藝深基環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作法施工工法。 二、本工法的特點(diǎn)和運(yùn)用范圍 1.本工法的特點(diǎn) 此工藝的特點(diǎn)有以下三點(diǎn)： （1）占用的場(chǎng)地很小，適用于毗鄰建筑物多而近，且周?chē)┕さ亟鐦O其狹窄的工程。 （2

3、）水平支撐結(jié)構(gòu)在支護(hù)作用完成后不需要拆除，并成為永久結(jié)構(gòu)的一部分，可大幅降低工程造價(jià)，縮短施工工期。 （3）水平支撐結(jié)構(gòu)由上向下逆向施工，且基坑中央留有足夠大的空間，使主要豎向工程結(jié)構(gòu)可以正向施工，保證工程的整體內(nèi)在質(zhì)量。 （4）工期短，造價(jià)低廉。 2.適用范圍凡是同時(shí)具有以下特點(diǎn)的工程均可采用本工法。 （1）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須是樁箱基礎(chǔ)。 （2）基礎(chǔ)防水采用混凝土結(jié)構(gòu)主體防水。 （3）工程毗鄰建筑物多而近。 （4）周邊地界狹窄的工程。 三、支護(hù)原理 1.概述 一般而言，在深基礎(chǔ)支護(hù)技術(shù)中，均在非水平工程結(jié)構(gòu)標(biāo)高位置處設(shè)置水平支撐，因此每當(dāng)工程結(jié)構(gòu)施工至水平支撐附近時(shí)，就必須拆除這道水平支撐。這將使

4、得工程的工序繁瑣，而且造成大量工程材料浪費(fèi)。本工法則大膽的將水平支撐設(shè)置于水平工程結(jié)構(gòu)標(biāo)高位置處，且水平支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足所覆蓋部分的水平工程結(jié)構(gòu)使用功能的要求。換言之，利用部分水平工程結(jié)構(gòu)的一部分替代水平支撐結(jié)構(gòu)。與前者不同的是，當(dāng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工至水平支撐的標(biāo)高位置時(shí)，不需要拆除水平支撐，只要將水平支撐之外的水平工程結(jié)構(gòu)按照正常順序施工完畢即可。特別是水平支撐中央留有足夠的空間，使主樓基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能正向施工，從而保證工程結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。這是一種不同于“逆施施工工藝”的一種更加經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便且安全可靠的支護(hù)新工藝。采用本工法必須與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，以便得到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可和支持。 2.豎向支

5、護(hù)結(jié)構(gòu) 豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)可采用支護(hù)樁（灌注樁）或地下連續(xù)墻。 （1）采用支護(hù)樁（灌注樁）時(shí)，支護(hù)樁必須連續(xù)封閉，設(shè)置于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外側(cè)。其中部分支護(hù)樁可以利用部分工程樁代替，具體代替方法可按照工程樁代替護(hù)壁樁深基礎(chǔ)支護(hù)工法（TYJGF 03796）。 （2）采用地下連續(xù)墻時(shí)，可利用地下連續(xù)墻代替部分或全部基礎(chǔ)外圍結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工應(yīng)符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 1209）的規(guī)定。 3.水平工程結(jié)構(gòu)的利用基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，負(fù)一層以及負(fù)一層以下的各層結(jié)構(gòu)的群房部分，基礎(chǔ)底板除外，均可被利用作為水平支護(hù)結(jié)構(gòu)，施工時(shí)由上向下逆向施工?；又醒肓粲凶銐虻目臻g，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)底板向上正向施工。 （

6、1）基坑中央六社孔洞的原則。在一個(gè)平面內(nèi)開(kāi)的孔越小，在孔周?chē)募袘?yīng)力則越小。我們希望在利用工程結(jié)構(gòu)代替水平支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，將圓孔開(kāi)深越小越好，以獲得較好的受力效果，這將造成大部分豎向結(jié)構(gòu)包括主要的即主樓部分的受力結(jié)構(gòu)不能由下向上連續(xù)施工，只能分層采取逆施法，必定會(huì)影響主樓結(jié)構(gòu)的整體受力性。因此，孔洞最小的界限應(yīng)該保證主體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的完整性，并且能夠連續(xù)正向施工。 （2）孔洞邊緣施工縫的留設(shè)與加固?？锥催吘壥┕たp的留設(shè)應(yīng)該符合混凝上結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB 502042）的要求。根據(jù)規(guī)范留設(shè)的施工縫，在平面呈鋸齒狀。然而，這樣留設(shè)的不光滑的孔洞邊緣，容易因結(jié)構(gòu)邊緣應(yīng)力分布不均勻而產(chǎn)生破壞裂縫，因

7、此必須在孔洞邊緣設(shè)置鋼筋混凝上環(huán)梁或格構(gòu)式鋼筋混凝上環(huán)梁。格構(gòu)式鋼筋混凝土環(huán)梁是由小截面鋼筋混凝土梁組合而成環(huán)狀受力結(jié)構(gòu)，適用于直徑大于60m 的環(huán)狀受力結(jié)構(gòu)。 （3）水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的設(shè)計(jì)。水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的連接方法直接影響兩結(jié)構(gòu)之間的傳力效果。實(shí)踐證明，采用鋼筋混凝土邊梁連接水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)的方法，傳力效果好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠。具體構(gòu)造方法，當(dāng)豎向結(jié)構(gòu)是地下連續(xù)墻時(shí)，則在地下連續(xù)墻的相應(yīng)位置留設(shè)凹槽，并沿地下連續(xù)墻與水平結(jié)構(gòu)的連接處設(shè)置連續(xù)封閉的鋼筋混凝上邊梁。 當(dāng)豎向結(jié)構(gòu)為支護(hù)樁（灌注樁）時(shí)，則在相應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土樁頂帽梁或樁腰邊梁，并在帽梁或邊梁與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻相交的位置，

8、分別向上和向下生出墻根，以利于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工時(shí)能和工程結(jié)構(gòu)很好的結(jié)合在一起。如圖1（a）所示。 （4）垂直支撐的設(shè)置。水平支撐結(jié)構(gòu)的自重較大，而且跨度也很大，承受水平荷載時(shí)，容易失穩(wěn)而破壞。因此必須設(shè)置足夠的垂直支撐。垂直支撐可采用剛格構(gòu)柱，上端錨固在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，下端錨固在工程樁或支撐樁內(nèi)，如圖1（b）所示。 （5）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)防水。采用“逆支正施施工工藝”時(shí)，基礎(chǔ)外圍結(jié)構(gòu)與豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)相互連接在一起，不具備做基礎(chǔ)外防水的施工條件，因此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)防水必須采用混凝土結(jié)構(gòu)主體防水。 4.水平結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，僅僅采用一般的簡(jiǎn)化力學(xué)模型和方法時(shí)，其結(jié)果往往比較保守，而且精確

9、度也不高，容易造成支護(hù)工程投資的增加。因此，必須采用一種較為精確的受力分析方法，實(shí)踐證明，采用啟明星4.0 版本的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分析軟件所分析的結(jié)果較為精確。該軟件是采用有限元法對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行分析。依據(jù)這一結(jié)果進(jìn)行環(huán)梁及其他輔助支撐梁的設(shè)計(jì)和配筋。另外，利用工程結(jié)構(gòu)代替水平支撐結(jié)構(gòu)必須取得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位的同意，并對(duì)于被利用作為水平支撐的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力驗(yàn)算，增加必要的受力筋或結(jié)構(gòu)截面。 四、施工要點(diǎn) 1.地下連續(xù)墻的施工 地下連續(xù)墻的施工，包括鋼筋制作、焊接，混凝土澆注，垂直度控制，墻段連接，以及地下連續(xù)墻與水平支撐連接結(jié)點(diǎn)的預(yù)埋件施工必須符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 12099）的規(guī)定

10、。必須保證地下連續(xù)墻的良好防水性能，保證預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確。 2.防水工程 基坑降水采用封閉式內(nèi)降水，根據(jù)不同的土質(zhì)、地下水位等情況，做相應(yīng)的基坑涌水量計(jì)算，確定降水系統(tǒng)的降水方法和設(shè)備數(shù)量，確保降水工程可靠、經(jīng)濟(jì)、高效。 3.土方工程 土方開(kāi)挖必須根據(jù)基坑的平面形狀，以及水平支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)荷載和受力特性，制定科學(xué)、安全、高效的施工方法。并嚴(yán)格按照預(yù)先制定的方案進(jìn)行施工，要分層均勻的開(kāi)挖土方，均勻的釋放坑邊土體荷載，避免局部荷載完全釋放，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的局部受到突變集中荷裁，從而造成支護(hù)結(jié)構(gòu)突然破壞，給工程帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外，基坑邊緣的堆載以及動(dòng)載（如過(guò)往載重車(chē)輛、起重機(jī)等）必須符合設(shè)計(jì)要求

11、，避免因超載引起的支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。 4.結(jié)構(gòu)洞口 如果水平支撐結(jié)構(gòu)必須為地下車(chē)庫(kù)出入口、樓梯洞口、電梯井筒等結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口時(shí)，需采取必要的加固措施。一般有兩種方法，第一種方法，當(dāng)孔洞尺寸較小時(shí)，則沿洞口邊緣設(shè)置鋼筋混凝土邊梁；第二種方法，當(dāng)孔洞尺寸較大時(shí)，若只設(shè)置鋼筋混凝土邊梁，則邊梁的截面需要作得很大，很不經(jīng)濟(jì)，因此可采取鋼筋混凝上邊梁與鋼筋混凝土對(duì)撐相互結(jié)合的方法，完成支護(hù)作用后再拆除多余的部分。 5.后澆帶 當(dāng)工程結(jié)構(gòu)較大時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常常設(shè)有后澆帶。然而在水平支護(hù)結(jié)構(gòu)上留設(shè)后澆帶則破壞了水平支撐的整體性和水平力的傳遞，但是在主體施工至設(shè)計(jì)要求的一定高度之前，必須留設(shè)后澆帶。在本工法中可采取以

12、下兩種方法。 方法一，當(dāng)被利用結(jié)構(gòu)平面面積不很大時(shí)，在應(yīng)留設(shè)后澆帶的位置留設(shè)誘導(dǎo)縫。具體操作方法，首先在支護(hù)階段不留設(shè)任何結(jié)構(gòu)縫；當(dāng)進(jìn)入基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工階段，水平支撐不再起支護(hù)作用時(shí)，在后澆帶位置踢出寬約10cm 的凹槽，以控制結(jié)構(gòu)因沉降變形引起的裂縫出現(xiàn)的位置，使之起到后澆帶的作用。 方法二，被利用的水平結(jié)構(gòu)平面面積很大時(shí)，我們采取誘導(dǎo)縫的處理方法。具體操作方法，在后澆帶位置澆筑強(qiáng)度等級(jí)低的混凝土。如圖2 所示。 五、工藝流程 本工藝的施工流程如下（以地下結(jié)構(gòu)為三層的基礎(chǔ)支護(hù)工程為例）： 六、機(jī)具設(shè)備 根據(jù)施工順序以及不同的施工部位，需要投入不同的機(jī)具設(shè)備?，F(xiàn)將一般工程（平面面積小于5000m2

13、）對(duì)各種主要機(jī)具需用情況列表說(shuō)明，見(jiàn)表1。表1 工程主要機(jī)具需用情況表機(jī)具設(shè)備性能單位按不同工程部位或時(shí)間的使用數(shù)量附注支護(hù)樁或地下連續(xù)墻土方工程水平支撐灌注樁打樁機(jī)或地下連續(xù)墻成槽機(jī)臺(tái)2/2帷幕打樁機(jī)臺(tái)2汽車(chē)吊20-40t輛2泥漿泵臺(tái)8導(dǎo)管4m/節(jié)節(jié)40空壓機(jī)9m臺(tái)2混凝土攪拌機(jī)400L臺(tái)（2）電或氣焊臺(tái)2（2）挖土機(jī)臺(tái)2自卸汽車(chē)輛6裝卸汽車(chē)輛1潛水泵臺(tái)（15）風(fēng)鉆個(gè)10混凝土輸送泵臺(tái)（2）插入式振搗器個(gè)（6）塔吊200t.m臺(tái)（1）注：括號(hào)表示后續(xù)工程延續(xù)使用。 上表未將設(shè)備損耗及維修時(shí)的備用設(shè)備計(jì)算在內(nèi)，實(shí)際工程中應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膫溆迷O(shè)備。 當(dāng)工程較大時(shí)，根據(jù)實(shí)際工程量和工期要求確定應(yīng)增加的

14、設(shè)備數(shù)量。 七、勞動(dòng)組織 根據(jù)本工法的施工流程，基礎(chǔ)工程施工由灌注樁或地下連續(xù)墻、土方開(kāi)挖、鋼筋混凝土及鋼格構(gòu)柱等多個(gè)工程組成。而各工程工種的專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，所以各項(xiàng)工程所選用的隊(duì)伍也不同，進(jìn)而各工種人員亦不能在整個(gè)工程中得以延續(xù)。這里且將各工程的不同操作崗位以及不同工序中所需人數(shù)的情況列入表2。表2 機(jī)具設(shè)備單位按不同工程部位或時(shí)間的使用數(shù)量附注支護(hù)樁或地下連續(xù)墻土方工程水平支撐灌注樁打樁機(jī)或地下連續(xù)墻成槽機(jī)人15/15帷幕打樁機(jī)人15混凝土澆筑人30汽車(chē)吊司機(jī)人4泥漿泵控制人4鋼筋籠成形焊接人18其他人44挖運(yùn)土人120包括機(jī)械及人工挖土其他機(jī)械人15破樁頭人15鋼筋綁扎焊接人90支模板人60

15、混凝土澆筑人70其他人30 八、質(zhì)量要求 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一種支擋坑邊土體的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，一般其質(zhì)量要求只要保證基坑及坑邊建筑或構(gòu)筑物的安全即可。但是當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系緊密時(shí)，這就對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工精度提出較高要求。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工精度由支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位確定，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的順利施工為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還應(yīng)考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題，將變形量控制在安全的范圍內(nèi)，并留出變形量的空間。如果支護(hù)結(jié)構(gòu)是由部分工程結(jié)構(gòu)代替（如工程樁代替護(hù)壁樁，地下連續(xù)墻代替基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)外墻，部分基礎(chǔ)水平結(jié)構(gòu)代替水平支護(hù)結(jié)構(gòu)）時(shí)，則必須同時(shí)滿足工程結(jié)構(gòu)施工的規(guī)范要求，并需嚴(yán)格控制這部分結(jié)構(gòu)的變形裂縫，使之符合規(guī)范要求。這些規(guī)范有建筑基坑支護(hù)技

16、術(shù)規(guī)程（JGJ 12099）、建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 9494）、高層建筑箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工規(guī)程（JGJ 1209）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB 5020492）、鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ 01896）、帶肋鋼筋套管擠壓連接規(guī)程（JGJ 10896）、鋼筋錐螺紋接頭技術(shù)規(guī)程（JGJ 1O96）等。 九、安全措施 關(guān)于用電、打樁、地下連續(xù)墻施工、焊接、水平支護(hù)結(jié)構(gòu)等工程的施工應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)的安全規(guī)范及天津市地區(qū)的安全規(guī)范要求。此外還應(yīng)重點(diǎn)考慮以下兩方面的安全措施。 1.土方開(kāi)挖階段是基坑支護(hù)工程施工中最危險(xiǎn)的階段，必須嚴(yán)格按照土方開(kāi)挖方案，均勻釋放基坑邊緣的土體荷載，防止局部荷載完全釋

17、放造成支護(hù)結(jié)構(gòu)不均勻受力，并由此產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞和基坑坍塌事故。 2.基坑成槽后，槽內(nèi)作業(yè)應(yīng)作好安全防護(hù)，如坑邊護(hù)欄，水平支撐結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口的掛設(shè)安全網(wǎng)，引入槽內(nèi)電纜應(yīng)有很好的安全措施。尤其在向糟內(nèi)吊運(yùn)材料時(shí)應(yīng)作好安全防范，并作好施工組織設(shè)計(jì)。 十、效益分析 該工法是深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍，這種工法具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠、綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著的突出特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下幾方面：1.工程造價(jià)低。該工法利用部分水平工程結(jié)構(gòu)代替水平支護(hù)結(jié)構(gòu)，支護(hù)作用完成后，水平支撐不需要拆除，不僅大幅度降低了支護(hù)工程的投入，而且節(jié)省了拆除水平支撐的措施費(fèi)。若同時(shí)利用工程樁代替支護(hù)樁或利用地下連續(xù)墻代替工程結(jié)構(gòu)，則支護(hù)

18、工程的造價(jià)會(huì)大幅度降低。 2.工程工期短，采用該工法，水平支撐不需要拆除，可以節(jié)省拆除水平支撐所占用的主工時(shí)，大大縮短了工程工期。同時(shí)也節(jié)省了因延長(zhǎng)工期所必須的工程開(kāi)支。 3.本支護(hù)法對(duì)周?chē)叵颅h(huán)境毫無(wú)污染。因?yàn)楸局ёo(hù)法不需要做拉錨、地錨等加固措施，因此不會(huì)給今后臨近新建建筑物的施工造成麻煩。 十一、工程實(shí)例 實(shí)例1：天津市銀豐花園大廈基礎(chǔ)工程中，采用深基坑環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作法施工工法。該工程為樁箱基礎(chǔ)，平面呈矩形，尺寸為78.1m57.35m，基坑凈深8.6m。該支護(hù)工程采用鋼筋混凝土灌注樁做豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)，并沿基坑邊緣設(shè)置，其中部分支護(hù)樁由工程樁代替；水平支撐則利用負(fù)二層邊跨結(jié)構(gòu)樓板

19、，中間留設(shè)長(zhǎng)圓形洞口，洞口邊緣設(shè)置鋼筋混凝土環(huán)梁，滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)正向施工的要求，保證了主體結(jié)構(gòu)完全正向施工，經(jīng)工程實(shí)踐，支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，最大變形為13mm，同時(shí)縮短工程工期25d，節(jié)約工程投資276 萬(wàn)元。 實(shí)例2：天津津匯廣場(chǎng)深基礎(chǔ)工程，地下三層，基坑總挖深13.5m，平面呈三角形，平面面積為12020m2。該支護(hù)工程采用地下連續(xù)墻做豎向支護(hù)，兼做基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻。水平結(jié)構(gòu)則利用部分負(fù)二、負(fù)三層結(jié)構(gòu)樓板，并分別在南塔樓、北塔樓和賓館樓位置留設(shè)直徑為40.52m（2個(gè)）和57.8m（1 個(gè)）的圓孔共3 個(gè)，將3 個(gè)塔樓完全容在圓孔內(nèi)，保證主體結(jié)構(gòu)正向施工的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)的整體性。水平結(jié)構(gòu)則由上向下施

20、工，為加強(qiáng)水平支撐結(jié)構(gòu)的整體剛度，在圓孔的邊緣設(shè)置格構(gòu)式環(huán)梁。經(jīng)實(shí)施，支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，最大變形為65.1mm.水平支撐結(jié)構(gòu)利用了部分工程結(jié)構(gòu)，節(jié)約鋼筋混凝上5398m3，降低水平支護(hù)工程投入量70，此外節(jié)省垂直支撐87 根，總計(jì)節(jié)約工程投資1034.873 萬(wàn)元。較一般環(huán)梁降低造價(jià)30，縮短工程工期101d。 ( YJGF032000 )一、引言 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)深基礎(chǔ)工程的支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，不斷推陳出新。天津一建建筑工程有限公司在軟土地基基礎(chǔ)支護(hù)技術(shù)方面做了長(zhǎng)期、大量、深入的研究，已取得了多項(xiàng)科技成果和專(zhuān)利發(fā)明。如“深基坑環(huán)梁護(hù)壁工藝”、“自撐式雙排抗浮樁護(hù)壁工藝”，以及“工程樁與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

21、聯(lián)合支擋工藝”等。在降低施工操作難度方面，尤其是在降低支護(hù)工程造價(jià)及提高支護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性安全性等方面取得了顯著成效。 但通過(guò)在天津國(guó)際大廈、澳東大廈、交通指揮中心等深基坑支護(hù)工程實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，支護(hù)工程尤其水平支撐結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，每施工一層工程結(jié)構(gòu)前要拆除一層水平支撐，影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的正常施工，而且支護(hù)工程的拆除量較大，投資也較大。對(duì)于基坑平面面積愈大，深度愈大的工程，拆除量和投資就更大。為解決這一問(wèn)題，天津一建建筑工程有限公司研究出一種基于保證工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量基礎(chǔ)上的更加經(jīng)濟(jì)。高效。安全的支護(hù)工藝深基環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作法施工工法。 二、本工法的特點(diǎn)和運(yùn)用范圍 1.本工法的特點(diǎn)

22、此工藝的特點(diǎn)有以下三點(diǎn)： （1）占用的場(chǎng)地很小，適用于毗鄰建筑物多而近，且周?chē)┕さ亟鐦O其狹窄的工程。 （2）水平支撐結(jié)構(gòu)在支護(hù)作用完成后不需要拆除，并成為永久結(jié)構(gòu)的一部分，可大幅降低工程造價(jià)，縮短施工工期。 （3）水平支撐結(jié)構(gòu)由上向下逆向施工，且基坑中央留有足夠大的空間，使主要豎向工程結(jié)構(gòu)可以正向施工，保證工程的整體內(nèi)在質(zhì)量。 （4）工期短，造價(jià)低廉。 2.適用范圍凡是同時(shí)具有以下特點(diǎn)的工程均可采用本工法。 （1）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須是樁箱基礎(chǔ)。 （2）基礎(chǔ)防水采用混凝土結(jié)構(gòu)主體防水。 （3）工程毗鄰建筑物多而近。 （4）周邊地界狹窄的工程。 三、支護(hù)原理 1.概述 一般而言，在深基礎(chǔ)支護(hù)技術(shù)中，均

23、在非水平工程結(jié)構(gòu)標(biāo)高位置處設(shè)置水平支撐，因此每當(dāng)工程結(jié)構(gòu)施工至水平支撐附近時(shí)，就必須拆除這道水平支撐。這將使得工程的工序繁瑣，而且造成大量工程材料浪費(fèi)。本工法則大膽的將水平支撐設(shè)置于水平工程結(jié)構(gòu)標(biāo)高位置處，且水平支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足所覆蓋部分的水平工程結(jié)構(gòu)使用功能的要求。換言之，利用部分水平工程結(jié)構(gòu)的一部分替代水平支撐結(jié)構(gòu)。與前者不同的是，當(dāng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工至水平支撐的標(biāo)高位置時(shí)，不需要拆除水平支撐，只要將水平支撐之外的水平工程結(jié)構(gòu)按照正常順序施工完畢即可。特別是水平支撐中央留有足夠的空間，使主樓基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能正向施工，從而保證工程結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。這是一種不同于“逆施施工工藝”的一種更加經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便且

24、安全可靠的支護(hù)新工藝。采用本工法必須與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，以便得到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可和支持。 2.豎向支護(hù)結(jié)構(gòu) 豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)可采用支護(hù)樁（灌注樁）或地下連續(xù)墻。 （1）采用支護(hù)樁（灌注樁）時(shí)，支護(hù)樁必須連續(xù)封閉，設(shè)置于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外側(cè)。其中部分支護(hù)樁可以利用部分工程樁代替，具體代替方法可按照工程樁代替護(hù)壁樁深基礎(chǔ)支護(hù)工法（TYJGF 03796）。 （2）采用地下連續(xù)墻時(shí)，可利用地下連續(xù)墻代替部分或全部基礎(chǔ)外圍結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工應(yīng)符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 1209）的規(guī)定。 3.水平工程結(jié)構(gòu)的利用基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，負(fù)一層以及負(fù)一層以下的各層結(jié)構(gòu)的群房部分，基礎(chǔ)底板除外，均可被利

25、用作為水平支護(hù)結(jié)構(gòu)，施工時(shí)由上向下逆向施工?；又醒肓粲凶銐虻目臻g，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)底板向上正向施工。 （1）基坑中央六社孔洞的原則。在一個(gè)平面內(nèi)開(kāi)的孔越小，在孔周?chē)募袘?yīng)力則越小。我們希望在利用工程結(jié)構(gòu)代替水平支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，將圓孔開(kāi)深越小越好，以獲得較好的受力效果，這將造成大部分豎向結(jié)構(gòu)包括主要的即主樓部分的受力結(jié)構(gòu)不能由下向上連續(xù)施工，只能分層采取逆施法，必定會(huì)影響主樓結(jié)構(gòu)的整體受力性。因此，孔洞最小的界限應(yīng)該保證主體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的完整性，并且能夠連續(xù)正向施工。 （2）孔洞邊緣施工縫的留設(shè)與加固?？锥催吘壥┕たp的留設(shè)應(yīng)該符合混凝上結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB 502042）的要求。根據(jù)規(guī)范留

26、設(shè)的施工縫，在平面呈鋸齒狀。然而，這樣留設(shè)的不光滑的孔洞邊緣，容易因結(jié)構(gòu)邊緣應(yīng)力分布不均勻而產(chǎn)生破壞裂縫，因此必須在孔洞邊緣設(shè)置鋼筋混凝上環(huán)梁或格構(gòu)式鋼筋混凝上環(huán)梁。格構(gòu)式鋼筋混凝土環(huán)梁是由小截面鋼筋混凝土梁組合而成環(huán)狀受力結(jié)構(gòu)，適用于直徑大于60m 的環(huán)狀受力結(jié)構(gòu)。 （3）水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的設(shè)計(jì)。水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)結(jié)合部的連接方法直接影響兩結(jié)構(gòu)之間的傳力效果。實(shí)踐證明，采用鋼筋混凝土邊梁連接水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)的方法，傳力效果好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠。具體構(gòu)造方法，當(dāng)豎向結(jié)構(gòu)是地下連續(xù)墻時(shí)，則在地下連續(xù)墻的相應(yīng)位置留設(shè)凹槽，并沿地下連續(xù)墻與水平結(jié)構(gòu)的連接處設(shè)置連續(xù)封閉的鋼筋混凝上邊梁。 當(dāng)豎向

27、結(jié)構(gòu)為支護(hù)樁（灌注樁）時(shí)，則在相應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土樁頂帽梁或樁腰邊梁，并在帽梁或邊梁與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻相交的位置，分別向上和向下生出墻根，以利于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工時(shí)能和工程結(jié)構(gòu)很好的結(jié)合在一起。如圖1（a）所示。 （4）垂直支撐的設(shè)置。水平支撐結(jié)構(gòu)的自重較大，而且跨度也很大，承受水平荷載時(shí)，容易失穩(wěn)而破壞。因此必須設(shè)置足夠的垂直支撐。垂直支撐可采用剛格構(gòu)柱，上端錨固在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，下端錨固在工程樁或支撐樁內(nèi)，如圖1（b）所示。 （5）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)防水。采用“逆支正施施工工藝”時(shí)，基礎(chǔ)外圍結(jié)構(gòu)與豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)相互連接在一起，不具備做基礎(chǔ)外防水的施工條件，因此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)防水必須采用混凝土結(jié)構(gòu)主體防水。 4.水平結(jié)構(gòu)的設(shè)

28、計(jì) 對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，僅僅采用一般的簡(jiǎn)化力學(xué)模型和方法時(shí)，其結(jié)果往往比較保守，而且精確度也不高，容易造成支護(hù)工程投資的增加。因此，必須采用一種較為精確的受力分析方法，實(shí)踐證明，采用啟明星4.0 版本的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分析軟件所分析的結(jié)果較為精確。該軟件是采用有限元法對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行分析。依據(jù)這一結(jié)果進(jìn)行環(huán)梁及其他輔助支撐梁的設(shè)計(jì)和配筋。另外，利用工程結(jié)構(gòu)代替水平支撐結(jié)構(gòu)必須取得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位的同意，并對(duì)于被利用作為水平支撐的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力驗(yàn)算，增加必要的受力筋或結(jié)構(gòu)截面。 四、施工要點(diǎn) 1.地下連續(xù)墻的施工 地下連續(xù)墻的施工，包括鋼筋制作、焊接，混凝土澆注，垂直度控制，墻

29、段連接，以及地下連續(xù)墻與水平支撐連接結(jié)點(diǎn)的預(yù)埋件施工必須符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 12099）的規(guī)定。必須保證地下連續(xù)墻的良好防水性能，保證預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確。 2.防水工程 基坑降水采用封閉式內(nèi)降水，根據(jù)不同的土質(zhì)、地下水位等情況，做相應(yīng)的基坑涌水量計(jì)算，確定降水系統(tǒng)的降水方法和設(shè)備數(shù)量，確保降水工程可靠、經(jīng)濟(jì)、高效。 3.土方工程 土方開(kāi)挖必須根據(jù)基坑的平面形狀，以及水平支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)荷載和受力特性，制定科學(xué)、安全、高效的施工方法。并嚴(yán)格按照預(yù)先制定的方案進(jìn)行施工，要分層均勻的開(kāi)挖土方，均勻的釋放坑邊土體荷載，避免局部荷載完全釋放，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的局部受到突變集中荷裁，從而造成支護(hù)結(jié)構(gòu)突

30、然破壞，給工程帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外，基坑邊緣的堆載以及動(dòng)載（如過(guò)往載重車(chē)輛、起重機(jī)等）必須符合設(shè)計(jì)要求，避免因超載引起的支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。 4.結(jié)構(gòu)洞口 如果水平支撐結(jié)構(gòu)必須為地下車(chē)庫(kù)出入口、樓梯洞口、電梯井筒等結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口時(shí)，需采取必要的加固措施。一般有兩種方法，第一種方法，當(dāng)孔洞尺寸較小時(shí)，則沿洞口邊緣設(shè)置鋼筋混凝土邊梁；第二種方法，當(dāng)孔洞尺寸較大時(shí)，若只設(shè)置鋼筋混凝土邊梁，則邊梁的截面需要作得很大，很不經(jīng)濟(jì)，因此可采取鋼筋混凝上邊梁與鋼筋混凝土對(duì)撐相互結(jié)合的方法，完成支護(hù)作用后再拆除多余的部分。 5.后澆帶 當(dāng)工程結(jié)構(gòu)較大時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常常設(shè)有后澆帶。然而在水平支護(hù)結(jié)構(gòu)上留設(shè)后澆帶則破壞

31、了水平支撐的整體性和水平力的傳遞，但是在主體施工至設(shè)計(jì)要求的一定高度之前，必須留設(shè)后澆帶。在本工法中可采取以下兩種方法。 方法一，當(dāng)被利用結(jié)構(gòu)平面面積不很大時(shí)，在應(yīng)留設(shè)后澆帶的位置留設(shè)誘導(dǎo)縫。具體操作方法，首先在支護(hù)階段不留設(shè)任何結(jié)構(gòu)縫；當(dāng)進(jìn)入基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工階段，水平支撐不再起支護(hù)作用時(shí)，在后澆帶位置踢出寬約10cm 的凹槽，以控制結(jié)構(gòu)因沉降變形引起的裂縫出現(xiàn)的位置，使之起到后澆帶的作用。 方法二，被利用的水平結(jié)構(gòu)平面面積很大時(shí)，我們采取誘導(dǎo)縫的處理方法。具體操作方法，在后澆帶位置澆筑強(qiáng)度等級(jí)低的混凝土。如圖2 所示。 五、工藝流程 本工藝的施工流程如下（以地下結(jié)構(gòu)為三層的基礎(chǔ)支護(hù)工程為例）：

32、六、機(jī)具設(shè)備 根據(jù)施工順序以及不同的施工部位，需要投入不同的機(jī)具設(shè)備。現(xiàn)將一般工程（平面面積小于5000m2）對(duì)各種主要機(jī)具需用情況列表說(shuō)明，見(jiàn)表1。表1 工程主要機(jī)具需用情況表機(jī)具設(shè)備性能單位按不同工程部位或時(shí)間的使用數(shù)量附注支護(hù)樁或地下連續(xù)墻土方工程水平支撐灌注樁打樁機(jī)或地下連續(xù)墻成槽機(jī)臺(tái)2/2帷幕打樁機(jī)臺(tái)2汽車(chē)吊20-40t輛2泥漿泵臺(tái)8導(dǎo)管4m/節(jié)節(jié)40空壓機(jī)9m臺(tái)2混凝土攪拌機(jī)400L臺(tái)（2）電或氣焊臺(tái)2（2）挖土機(jī)臺(tái)2自卸汽車(chē)輛6裝卸汽車(chē)輛1潛水泵臺(tái)（15）風(fēng)鉆個(gè)10混凝土輸送泵臺(tái)（2）插入式振搗器個(gè)（6）塔吊200t.m臺(tái)（1）注：括號(hào)表示后續(xù)工程延續(xù)使用。 上表未將設(shè)備損耗及維

33、修時(shí)的備用設(shè)備計(jì)算在內(nèi)，實(shí)際工程中應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膫溆迷O(shè)備。 當(dāng)工程較大時(shí)，根據(jù)實(shí)際工程量和工期要求確定應(yīng)增加的設(shè)備數(shù)量。 七、勞動(dòng)組織 根據(jù)本工法的施工流程，基礎(chǔ)工程施工由灌注樁或地下連續(xù)墻、土方開(kāi)挖、鋼筋混凝土及鋼格構(gòu)柱等多個(gè)工程組成。而各工程工種的專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，所以各項(xiàng)工程所選用的隊(duì)伍也不同，進(jìn)而各工種人員亦不能在整個(gè)工程中得以延續(xù)。這里且將各工程的不同操作崗位以及不同工序中所需人數(shù)的情況列入表2。表2 機(jī)具設(shè)備單位按不同工程部位或時(shí)間的使用數(shù)量附注支護(hù)樁或地下連續(xù)墻土方工程水平支撐灌注樁打樁機(jī)或地下連續(xù)墻成槽機(jī)人15/15帷幕打樁機(jī)人15混凝土澆筑人30汽車(chē)吊司機(jī)人4泥漿泵控制人4鋼筋籠成形

34、焊接人18其他人44挖運(yùn)土人120包括機(jī)械及人工挖土其他機(jī)械人15破樁頭人15鋼筋綁扎焊接人90支模板人60混凝土澆筑人70其他人30 八、質(zhì)量要求 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一種支擋坑邊土體的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，一般其質(zhì)量要求只要保證基坑及坑邊建筑或構(gòu)筑物的安全即可。但是當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系緊密時(shí)，這就對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工精度提出較高要求。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工精度由支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位確定，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的順利施工為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還應(yīng)考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題，將變形量控制在安全的范圍內(nèi)，并留出變形量的空間。如果支護(hù)結(jié)構(gòu)是由部分工程結(jié)構(gòu)代替（如工程樁代替護(hù)壁樁，地下連續(xù)墻代替基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)外墻，部分基礎(chǔ)水平結(jié)構(gòu)代替水平支護(hù)結(jié)構(gòu)）時(shí)，則必須同時(shí)滿足工程結(jié)構(gòu)施工的規(guī)范要求，并需嚴(yán)格控制這部分結(jié)構(gòu)的變形裂縫，使之符合規(guī)范要求。這些規(guī)范有建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 12099）、建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 9494）、高層建筑箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工規(guī)程（JGJ 1209）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB 5020492）、鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ 01896）、帶肋鋼筋套管擠壓連接規(guī)程（JGJ 10896）、鋼筋錐螺紋接頭技術(shù)規(guī)程（JGJ 1O96）等。 九、安全措施 關(guān)于用電、打樁、地下連續(xù)墻施工、焊接、水平支護(hù)結(jié)構(gòu)等工程的施工應(yīng)符