基坑工程內(nèi)支撐結構施工

第五五章章基基坑坑工工程程施施工工§5.1概述述§5.2地下下連連續(xù)續(xù)墻墻施施工工工工法法§5.3支撐撐結結構構的的施施工工§5.4逆作作法法施施工工工工法法5.3支撐撐結結構構的的施施工工5.3.1支撐撐結結構構種種類類和和結結構構形形式式1、按按其其材材料料分分：：鋼鋼管管支支撐撐、、型型鋼鋼支支撐撐、、鋼鋼筋筋混混凝凝土土支支撐撐，，鋼鋼和和鋼鋼筋筋混混凝凝土土的的組組合合支支撐撐5.3支撐撐結結構構的的施施工工2、按按受受力力形形式式分分1)單跨跨壓壓桿桿式式支支撐撐2）多多跨跨壓壓桿桿式式支支撐撐3）對對撐撐式式雙雙向向多多跨跨壓壓桿桿式式支支撐撐4）鋼鋼筋筋混混凝凝土土的的水水平平封封閉閉式式框框架架支支撐撐5.3支撐撐結結構構的的施施工工二、、支支撐撐組組成成成成分分和和施施工工要要求求1、支支撐撐結結構構體體系系:圍檁檁,水平平支支撐撐，，立立柱柱，，立立柱柱樁樁圍檁立柱連系桿角撐對撐立柱樁5.3支撐撐結結構構的的施施工工支撐撐組組成成成成分分1）圍圍檁檁的的剛剛度度對對整整個個支支撐撐剛剛度度影影響響很很大大；；2）支支撐撐桿桿由由于于自自重重及及施施工工荷荷載載要要求求，，為為一一壓壓彎彎桿桿件件；；3）立立柱柱用用型型鋼鋼或或鋼鋼格格構構柱柱在在鋼鋼立立柱柱與與混混凝凝土土底底板板的的連連接接處處下下要要設設止止水水帶帶，，止止水水帶帶通通常常用用鋼鋼板板滿滿焊焊；；4）立立柱柱可可以以借借用用工工程程樁樁，，也也可可單單獨獨設設計計用用于于支支承承立立柱柱。。5.3支撐撐結結構構的的施施工工支撐撐結結構構的的施施工工要要求求1）相相鄰鄰支支撐撐之之間間水水平平距距離離應應滿滿足足土土方方工工程程施施工工要要求求，，通通常常不不小小于于4m，當當采采用用機機械械挖挖土土時時，，不不宜宜小小于于8m。2）上上、、下下各各層層水水平平支支撐撐的的軸軸線線應應盡盡量量布布置置在在同同一一豎豎向向的的平平面面內(nèi)內(nèi)，，豎豎向向相相鄰鄰支支撐撐的的凈凈距距不不宜宜小小于于3m，當當采采用用機機械械下下坑坑開開挖挖及及運運輸輸不不宜宜小小于于4m。3）當為多層支支撐時，最下下一層支撐的的標高在不影影響主體結構構底板施工條條件下，應盡盡可能降低。。5.3支撐結構的施施工施工步驟：一、支撐結構構的安裝二、考慮時空空效應的土方方開挖三、支撐的拆拆除5.3支撐結構的施施工5.3.2支撐結構的施施工一、支撐結構構的安裝與拆拆除順序應同基坑支護護結構的設計計工況相一致致5.3支撐結構的施施工二、支撐的安安裝1、在基坑豎向向的平面內(nèi)，，土方施工應應嚴格遵守分分層開挖、先先支撐后開挖挖的原則5.3支撐結構的施施工2鋼支撐預加壓壓力目的：可以較較有效的進行行基坑變形的的主動控制。。1）在支撐安安裝完畢后，，經(jīng)檢查確認認各節(jié)點連接接狀況符合要要求后方可施施加預壓力。。2）預壓力的施施加宜在支撐撐兩端同步對對稱進行。3）預壓力應分分級施加重復復進行、一般般情況下，預預壓力為50%~80%支撐設計軸力力。4）預壓力加至至設計要求額額定值后，應應檢查各連接接點，待額定定壓力穩(wěn)定后后予以鎖定。。5）支撐端部八八字撐可在主主支撐施加壓壓力后安裝。。5.3支撐結構的施施工三、考慮時空空效應的土方方開挖選擇基坑分層層、分步、對對稱、平衡、、限時開挖，，并確定各工工序的時限在在施工組織設設計中定出如如下的施工參參數(shù)：Ni---開挖分層的層層數(shù)；ni----每層分部的數(shù)數(shù)量；TCI----分部開挖的時時間限制；TsI---分部開挖后完完成支撐的時時間限制；Ni----支撐預加軸力力（采用鋼支支撐時）B、h----緊靠擋土墻的的支承土堤每每步開挖的寬寬度和高度；；Tr------開挖卸載后無無支撐暴露時時間。土方開挖的順順序、方法必必須遵循“開槽限時支撐撐、先撐后挖挖、分層分段段、留土護壁壁、嚴禁超挖挖”的原則5.3支撐結構的施施工工程實例：上海香港廣場場北拱基坑工工程：位于淮淮海路，基坑坑面積約5800平方米，距地地鐵一號線下下行區(qū)間隔約約8-9m，開挖深度約約12.55m，圍護采用厚厚800，深約23.66m地下連續(xù)墻，，支撐為3道鋼支撐（2φ609××16），加50%的預應力。5.3支撐結構的施施工5.3支撐結構的施施工施工工藝參數(shù)數(shù)：1）在基坑中間間部分采取盆盆式開挖至該該層支撐底面面標高;2)安裝后該范圍圍內(nèi)設鋼支撐撐；3）基坑周邊土土按如圖順序序，分塊、對對稱地開挖和和支撐。每層層每塊土的機機械開挖底面面，控制在鋼鋼支撐頂面，，以便開挖下下一層土挖機機始終在鋼支支撐兩側原狀狀土上行駛；；4）每兩塊對稱稱的土堤開挖挖后，即在暴暴露的兩處對對面的地下墻墻上裝兩幅鋼鋼圍檁和帶八八字撐的支撐撐，以與基坑坑中間已安裝裝的一根支撐撐相連接；5）支撐安裝完完畢后，施加加預壓力至設設計軸力50%；6）每兩塊土堤堤的開挖及支支撐安裝要在在24h內(nèi)完成。鋼支撐安裝時時間不超過24h，鋼筋混凝土土支撐安裝時時間不超過48h。5.3支撐結構的施施工四、支撐的拆拆除（主體結結構換撐）1、主體結構的的樓板或底板板混凝土強度度達到設計強強度的80%以上才可拆除除支撐；2、主體結構與與圍護墻之間間應設置可靠靠的換撐傳力力構造。1）一般填砂，，但在變形嚴嚴格要求高的的地區(qū)慎用；；2）設后澆帶；；3）設短撐。5.4逆作法施工工工法傳統(tǒng)的基坑施施工方法是敞敞開式順作法法問題：基坑施工占總總工期的四分分之一，甚至至三分之一內(nèi)支撐只作為為臨時結構有時難以滿足足地面交通或或商業(yè)的要求求5.4逆作法施工工工法逆作法施工，，是將常規(guī)的的地下結構施施工方法（順順作法）的次次序顛倒過來來，待施工完完基坑圍護結結構及將工程程樁接升到地地面的中間支支撐柱后，直接施工地下下結構的頂板板或先開挖坑坑內(nèi)土體至基基坑一定深度度再進行地下下結構的頂板板、中間柱的的施工，然后再依次逐逐層向下進行行向地面以下下的挖土和各各層樓板的建建造，直至底底板施工。在在頂板施工完完畢以后，施施工地下結構構的同時，可可進行地上結結構的施工。。逆作法施工工工法上海機場城市航站樓逆作法施工工序盆式開挖到-7.0m施工地下墻，格構柱施工B0板對稱開挖盆邊土盆式開挖到-10.7m施工B1板逆作法施工工工法逆作法施工工工法施工大底板施工后包柱、、剪力墻5.4逆作法施工工工法逆作法的特點點：減少工程造價價；縮短施施工工期；施施工對周圍圍環(huán)境影響小工程名稱節(jié)省投資總額縮短工期（天）管線累計最大水平/垂直位移（mm）地下墻累計最大水平位移（mm）相鄰柱累計最大差異沉降（mm）恒積大廈11%9014.6/173313.7明天廣場12%15018.4/24.9198.5京沙住業(yè)大廈10%12023.5/16.537.57上海已完成的三個逆作法工程經(jīng)濟效益統(tǒng)計表

5.4逆作法施工工工法逆作法的發(fā)展展概況在國外的發(fā)展展在國內(nèi)的發(fā)展展5.4逆作法施工工工法逆作法在國外外的發(fā)展1935年首次應用于于日本1950年地下連續(xù)墻墻工法60年代機械化施施工70年代立柱被用用作永久柱5.4逆作法施工工工法逆作法在國內(nèi)內(nèi)的發(fā)展1955年首次在哈爾爾濱地下人防防工程中應用用1985年首次在上海海采用全逆作作法施工1993年首次在上海海應用于地鐵鐵車站1997年首次在天津津應用于市政政工程1999年首次在上海海應用于鋼結結構工程5.4逆作法施工工工法發(fā)展趨勢：覆蓋了高層建建筑地下室、、多層建筑地地下室、地鐵鐵車站、地下下變電所、及及舊建筑地下下室擴建等多多個領域。廣泛應用于大大平面、大深深度及周邊環(huán)環(huán)境要求嚴格格的工程機械化程度較較高廣泛采用信息息化施工具有明顯的地地域特點5.4逆作法施工工工法晴海島商住樓平面圖5.4逆作法施工工工法山王帕科達大廈逆作法機械挖土示意圖

5.4逆作法施工工工法1監(jiān)測對象監(jiān)測項目比較對象監(jiān)測預警值1次預警值2次預警值地下連續(xù)墻水平變位設計允許值100%——水壓、土壓力設計側壓力100%——應力允許應力80%100%彎矩允許彎矩立柱軸力允許壓縮軸力周邊構筑物、周邊地層沉降、傾斜、水平位移

與構筑物業(yè)主或相應管理部門協(xié)商確定地鐵隧道沉降影響計算值70%100%水平變位我國地域遼闊闊，按地質(zhì)情情況基本可分分為：深基巖巖的軟土地區(qū)區(qū)，包括上海海、杭州、福福州、天津等等城市，以上上海為典型；；淺基巖的軟軟土地區(qū)，包包括廣州、深深圳、廈門、、南京等城市市，以廣州為為典型；粘土土、砂土地區(qū)區(qū)，以砂卵石石或砂礫作持持力層，包括括北京、青島島、石家莊、、沈陽、哈爾爾濱、重慶等等城市，以北北京為代表。。持力層的不不同導致圍護護結構、立柱柱樁施工方法法等方面存在在明顯的差異異，使逆作法法施工在各城城市間呈現(xiàn)較較明顯的地域域特點。鋼立柱水下安裝就位示意圖底部結構示意圖孔口定位器天安門地鐵站半逆作法主要施工步驟

逆作法施工呈呈現(xiàn)明顯的地地域特點逆作法法施工工工法法逆作方方法的的靈活活多樣樣全逆作作法半逆作作法半開敞敞逆作作法順逆結結合逆逆作法法全逆作作法指施工工好分分界樓樓板（（±0.00板、地地下1層樓板板（B1板）、、或地地下2層樓板板（B2板）））后，，向下開開挖，，進行行地下下結構構的施施工，，同時時向上上進行行上部部結構構的施施工。。全逆作作法是是最能能體現(xiàn)現(xiàn)逆作作法優(yōu)優(yōu)點的的施工工方法法，也也是我我國在在高層層建筑筑逆作作法施施工中中用得得最多多的施施工方方法。。半逆作作法（（又稱稱蓋挖挖法））是指指施工工過程程中從從分界界樓板板層底底向下下開挖挖，由上而而下逐逐層進進行地地下結結構施施工，，而不不向上上進行行上部部結構構的施施工。。半逆作作法特特別適適用于于頂板板行車車、行行人或或堆場場有要要求的的工程程，如如市政政中的的地鐵鐵工程程、城城市綠綠地工工程、、地下下廣場場工程程。半開敞敞式逆逆作法法分為為利用用主體體結構構框架架梁作作支撐撐向下下施工工與中中間大大開口口半逆逆作法法兩類類。當當結構構體系系是框框架結結構時時，利利用主主體結結構的的框架架梁作作為開開挖施施工的的支撐撐，施施工工工藝流流程與與順作作法無無太大大差異異。順逆結結合可可以使使順作作法和和逆作作法發(fā)發(fā)揮各各自的的優(yōu)勢勢。目目前采采用過過的兩兩種形形式有有：中中筒順順作，，周邊邊樓體體逆作作，如如廣州州粵海海進出出口公公司綜綜合樓樓、深深圳廬廬山大大廈等等；主主樓順順作，，裙房房逆作作，如如上海海明天天廣場場、深深圳地地王大大廈等等。中筒順作，周邊樓板逆作施工示意圖（廣州粵海進出口公司綜合樓（20））立柱設計與與施工特點點立柱承受上上部荷載的的支承方式式立柱施工偏偏心的影響響立柱與立柱柱樁的連接接處理地下連續(xù)墻墻防滲施工工要點梁柱節(jié)點施施工逆作條件下下模板施工工工藝逆作法施工工關鍵技術的的分析鋼管砼柱安安裝初偏心心對極限承承載力的影影響在地下水位位較深的地地區(qū)，立柱柱安裝的垂垂直度控制制并不困難難，因此應應盡可能提提高立柱安安裝精度，，如廣州四四建制定的的地下室逆逆作法施工工工法（YJGF07-98）規(guī)定中間間逆作柱每每層的垂直直度偏差不不應大于柱柱長的1/1000，平面位置置偏差不大大于5mm。在地下水水位較高的的地區(qū)，如如上海，立立柱安裝是是在水下進進行，垂直直度較難控控制，過分分強調(diào)立柱柱的垂直度度往往會影影響到施工工進度，而而且對立柱柱的承載力力提高意義義不大。上上海二建制制定的高層層建筑多層層地下室結結構逆作法法施工工法法（YJGF02-96）規(guī)定中柱柱的控制垂垂直度為1/300，平面偏差差為50mm。逆作法施工工關鍵技術的的分析逆作法施工工關鍵技術的的分析逆作條件下下地下連續(xù)續(xù)墻的防水水、防滲措措施逆作條件下下地下連續(xù)續(xù)墻水平接接頭的構造造處理逆作法施工工關鍵技術的的分析地下連續(xù)墻墻接頭縫的的滲漏原因因：1）、因各單單元槽幅施施工定位達達不到應有有精度而導導致墻體接接頭平面錯錯位，滲水水通道因此此而縮短。。2）、成槽后后，附著在在前幅墻端端部的泥皮皮、淤泥沉沉渣和懸浮浮固形物及及固化物等等，因沒有有被刷壁機機清理干凈凈而裹夾在在新老混凝凝土接縫區(qū)區(qū)，形成滲滲漏的隱患患。3）、澆筑混