基坑工程 地下结构逆作法施工.docx

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1、基坑工程地下结构逆作法施工逆作法施工时,先沿地下室轴线(两墙合一)或周边(围护墙作临时结构)施工围护墙；在结构柱或墙体处施工中间支承柱(临时或永久立柱)，作为施工期承受永久结构、施工荷载的支撑；然后开挖土方，顺作施工梁板结构，作为基坑水平支撑兼作逆作阶段作业层;逐层向下开挖土方，施工各层地下结构，直至结构底板完成。逆作法施工可根据设计要求、进度及场地条件，同时施工上部结构。逆作法施工时，两墙合一地下连续墙、中间支承柱、基坑土方开挖及地下结构施工、施工环境改善等技术均有别于传统的顺作法施工。1逆作法施工分类(1)全逆作法：利用地下各层永久水平结构对四周围护结构形成水平支撑，自逆作面向下依次施工地

2、下结构的施工方法。(2)半逆作法：利用地下室各层永久水平结构中先期浇筑的肋梁，对四周围护结构形成水平支撑，待土方开挖完成后，再二次浇筑楼板的施工方法。(3)部分逆作法：基坑部分采取顺作法，部分采用逆作法的施工方法。部分逆作法-般有主楼先顺作裙房后逆作、裙房先逆作主楼后顺作、中间顺作周边逆作等。(4)分层逆作法：针对基坑围护采取土钉支护、土层锚杆等方式，由上往下进行施工，各层采取先开挖周边土方，施工土钉或锚杆后再大面积开挖中部土方，继而完成该层地下结构的施工方法。分层逆作法造价较低，施工进度较快，一般应用在土质较好的地区。2逆作法施工基本流程各种逆作法施工原理基本相同，但施工步骤有所不同，以全逆

3、作法为例（a）第一层盆式土层开挖；（b）施工垫层及首层梁板;（c）盆式开挖第二层土方；（d）开挖第二层周边土方:（e）施工B1层梁板；盆式开挖第三层土；（g）施工配筋垫层；（h）施工基础底板3围护墙与结构外墙相结合的工艺地下连续墙作为主体地下室外墙与围护墙相结合的方式通常称为两墙合一其结合的方式又分为单一墙、分离墙、重合墙、混合墙。如图20图2：地下连续墙的结合方式（a）单一墙；（b）分离墙；（C）重合墙；（d）混合墙单一墙构造简单，但地下连续墙与主体结构连接节点需满足结构受力要求，且防渗要求较高；一般需在地下连续墙内侧设置内衬墙，两墙之间设置排水沟以解决渗漏问题。分离墙结构也较简单且受力明确

4、，地下连续墙只有挡土和防渗功能，主体结构外墙承受竖向荷载；若结构层高较高，可在层间加设支点，并对外墙结构采取加强措施。重合墙由于中间填充了隔绝材料,地下连续墙与主体结构外墙所产生的竖向变形互不影响，但水平方向的变形则相同；若地下结构深度较大，在地下连续墙厚度不变的条件下，可通过增大外墙厚度等措施承受较大应力；但由于地下连续墙表面不平整，不利于隔绝材料的铺设施工，且可能导致应力传递不均。复合墙即把地下连续墙和主体结构外墙形成整体，刚度大大提高，防渗性能较好，但是结合面的施工较为复杂，且新老混凝土不同收缩产生的应变差可能会影响复合墙的受力效果。与临时的地下连续墙相比，两墙合一地下连续墙的施工时垂直

5、度控制、平整度控制、接头防渗、墙底注浆具有较高的要求。1.1 两墙合一地下连续墙施工控制.垂直度控制成槽所采用的成槽机或铳槽机均需具有自动纠偏装置,以便在成槽过程中适时监测偏斜情况，并且可以自动调整。成槽过程须随时注意槽壁垂直度情况，每一抓到底后，用超声波测井仪监测成槽情况，发现倾斜指针超出规定范围，应立即启动纠偏系统调整垂直度，确保垂直精度达到规定的要求。应根据各槽段宽度尺寸决定挖槽的抓数和次序，当槽段三抓成槽时，应采用先两侧后中间的方法，抓斗入槽、出槽应慢速、稳定，并根据成槽机仪表及实测垂直度情况及时纠偏,以满足精度要求。成槽应按设计槽孔偏差控制斗体?口液压铳铳头下放位置，将斗体和液压铳铁

6、头中心线对正槽孔中心线，缓慢下放斗体和液压铳铳头施工。单元槽段成槽挖土时，抓斗中心应每次对准放在导墙上的孔位标志物，保证挖土位置准确。抓斗闭斗下放，开挖时再张开，每斗进尺深度控制在0.3m左右，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成涡流冲刷槽壁，引起塌方，同时在槽孔混凝土未灌注前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。2 .平整度控制对两墙合一地下连续墙墙面平整度影响最大的是泥浆护壁效果,可根据实际试成槽施工情况，调节泥浆比重，并对每一批新制泥浆进行主要性能的测试。施工过程中大型机械不得在槽段边缘频繁走动，以保证地下连续墙边道路的稳定，可在道路施工前对道路下部分土体加固，也可起到隔水作用。对于暗浜区等极

7、弱土层，宜采用水泥搅拌桩对地下连续墙两侧土体进行加固，以保证该范围内的槽壁稳定性。应控制成槽机掘进速度和铁槽进尺速度，成槽机掘进速度应控制在15mh左右，液压抓斗不宜快速掘进以防槽壁失稳同样伏槽机进尺速度也应控制特别是在软硬层交接处，应有防止出现偏移、被卡等现象的技术措施。泥浆应随着出土及时补入，保证泥浆液面在规定高度上，以防槽壁失稳。3 .接头防渗技术由于地下连续墙采用泥浆护壁成槽接头混凝土面上附着一定厚度的泥皮基坑开挖后,在水压作用下接头部位可能产生渗漏水及冒砂,所以两墙合一地下连续墙的防水防渗要求极高，接头连接需满足受力和防渗要求。两墙合一地下连续墙接头形式应优先选用防水性能更好的刚性接

8、头，可采用圆形接头、十字钢板接头、H型钢接头等。接头处宜设置扶壁式构造柱或框架柱、排水沟结合构造墙体、钢筋混凝土内衬墙结合防水材料、排水管沟等的防渗构造措施。可采取槽壁加固、槽段接头外侧高压喷射注浆等构造防渗措施，加固深度宜达基坑开挖面以下1m。施工中应采取有效的方法清刷地下连续墙混凝土壁面。主体结构沉降后浇带延伸至地下连续墙位置时,宜在对应沉降后浇带位置留设槽段分缝，分缝位置应确保止水可靠性；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加强措顺口可靠的防水措施；地下连续墙与主体结构连接的接缝位置（如顶板、底板）可根据防水等级要求设置刚性止水片、膨胀止水条或预埋注浆管等构造措施。

9、4 .墙底注浆技术两墙合一地下连续墙与主体工程桩不处于同一持力层，且上部荷重的分担不均，会对变形协调有较大的影响；而且由于施工工艺的因素，地下连续墙墙底和工程桩端受力状态的差异会产生两者的差异沉降。故两墙合一地下连续墙可通过槽底注浆消除墙底沉淤、加固墙侧和墙底附近的土层,以减少地下连续墙沉降量、协调槽段间和地下连续墙与桩基的差异沉降,还可以使地下连续墙墙底端承力和侧壁摩阻力充分发挥，提高其竖向承载能力。地下连续墙成槽时，在槽段内预设注浆管，待墙体浇筑并达到一定强度后对槽底进行注浆。注浆管应采用钢管，宜设置在墙厚中部，且应沿槽段长度方向均匀布置；单幅槽段注浆管数量不应少于2根，槽段长度大于6m宜

10、增设注浆管;注浆管下段应伸至槽底200S500mm;注浆管应在混凝土浇筑后的78h内进行清水开塞；注浆量应符合设计要求，注浆压力控制在0.2-0.4MPa3.2两墙合一地下连续墙施工质量控制两墙合一地下连续墙施工过程中应全数检测槽段垂直度、沉渣厚度等指标。墙面垂直度应符合设计要求，一般须控制在1/300;沉渣厚度不应大于IOOmm;墙面平整度应小于IOOmm;预埋件位置水平向偏差不大于IOmm,垂直向偏差不大于20mm两墙合一地下连续墙应采用超声波透射法对墙体混凝土质量进行检测,同类型槽段的检测数量不应少于10%,且不应少于3幅；必要时可采用钻孑戚芯方法进行检测，单幅墙身的钻孑曲芯数量不少于2

11、个;钻孔取芯完成后应对芯孔进行注浆填充。4立柱桩与工程桩相结合的工艺考虑到基坑支护体系成本及主体结构体系的具体情况,竖向支承结构立柱一般尽量设置于主体结构柱位置，并应利用结构柱下工程桩作为立柱桩。立柱可采用角钢格构柱、H型钢柱或钢管混凝土柱等形式。竖向支承结构宜采用1根结构柱位置布置1根立柱和立柱桩的形式（一柱一桩），也可采用1根结构柱位置布置多根立柱和立柱桩的形式（一柱多桩）。与临时立柱相比，利用主体结构的立柱，其定位和垂直度控制、沉降控制是施工的关键。4.1一柱一桩施工控制1一柱一桩定位与调垂施工控制技术首先应严格控制工程桩的施工精度，精度控制贯穿于定位放线、护筒埋设、校验复核、机架定位、

12、成孔全过程，必须对每一个环节加强控制。立柱的施工必须采用专用的定位调垂装置。目前立柱的垂直度控制有机械调垂法、导向套筒法等方法。机械调垂系统主要由传感器、纠正架、调节螺栓等组成。在立柱上端X和Y方向上分别安装1个传感器，支撑柱固定在纠正架上，支撑柱上设置2组调节螺栓,每组共4个，两两对称，两组调节螺栓有一定的高差以形成扭矩。测斜传感器和上下调节螺栓在东西、南北各设置1组。若支承柱下端向X正方向偏移，X方向的两个上调螺栓一松一紧，使支承柱绕下调螺栓旋转，当支撑柱进入规定的垂直度范围后，即停止调节螺栓；同理Y方向通过Y方向的调节螺栓进行调节。导向套筒法是把校正立柱转化为导向套筒。导向套筒的调垂可采

13、用气囊法和机械调垂法。待导向套筒调垂结束并固定后，从导向套筒中间插入支撑柱，导向套筒内设置滑轮以利于支撑柱的插入，然后浇筑立柱桩混凝土，直至混凝土能固定支撑柱后拔出导向套筒。2 .钢管混凝土立柱一柱一桩不同强度等级混凝土施工控制技术竖向支撑体系采用钢管混凝土立柱时，一般钢管内混凝土强度等级高于工程桩混凝土，此时在一柱一桩混凝土施工时应严格控制不同强度等级的混凝土施工界面,确保混凝土浇捣施工。水下混凝土浇灌至钢管底标高时，即更换高强度等级混凝土进行浇筑。典型的钢管混凝土柱不同强度等级混凝土浇筑流程如图3所示。图3:钢管混凝土柱不同强度等级混凝土浇筑流程示意图（a）置换开始；（b）置换至回填高度；

14、（C）碎石回填；（d）浇筑至顶面3 .立柱桩差异沉降控制技术立柱桩在上部荷载及基坑开挖土体应力释放的作用下，发生竖向变形，同时立柱桩承载的不均匀，增加了立柱桩间及立柱桩与围护结构之间产生较大沉降差的可能。控制整个结构的不均匀沉降是支护结构与主体结构相结合工程施工的关键技术之一,差异沉降控制一般可采取桩端后注浆、坑内增设临时支撑、坑内外土体的加固、立柱间及立柱与围护墙间增设临时剪刀撑、快速完成永久结构、局部节点增加压重等措施。桩端后注浆施工技术可提局一柱一桩的承载力，有效解决差异沉降的问题。施工前应通过现场试验来确定注聚量、压力等施工参数进而掌握桩端后注浆和工程桩的实际承载力。注浆管应采用钢管，

15、注浆管应沿桩周均匀布置且伸出桩端200500mm0灌注桩成桩后的7-8h,应对注浆管进行清水开塞，注浆宜在成桩48h后进行。若注浆量达到设计要求，或注浆量达到设计要求的80%以上，且压力达到2MPa时，可视为注浆合格，可以终止注浆。4 .2一柱一桩施工质量控制立柱和立柱桩定位偏差不应大于IOmm成孔后灌筑前的沉渣厚度不大于IOomm;立柱桩成孔垂直度一般不大于1/150;立柱的垂直度偏差不应大于1/300;格构柱、H型钢柱的转向不宜大于5。每根立柱桩的抗压强度试块数量不少于1组；立柱桩成孔垂直度应全数检杳；桩身完整性应全数检测，可采用低应变动测法，也可采用超声波透射法检测桩身完整性。5支撑体系

16、与结构楼板相结合的工艺.出土料口逆作法施工即是地下结构施工由上而下进行，在土方开挖和地下结构施工时，需进行施工设备、土方、模板、钢筋、混凝土等的上下运输，需预留若干上下贯通的施工孔洞作为竖向运输通道口，其尺寸大小根据施工需要设置，且应满足进出材料、设备及结构件的尺寸要求。地下结构梁板与基坑内支撑系统相结合的逆作法施工工程中，水平结构一般采用梁板结构体系和无梁楼盖结构体系。梁板结构体系的孔洞一般开设在梁间，并在首层孔洞边梁周边预留止水片，逆作法结束后再浇筑封闭；在无梁楼盖上设置施工孔洞时，一般需设置边梁并在首层孔洞边梁周边附加止水构造。2.模板体系地下室结构浇筑方法有两种，即利用土模浇筑?利用支模方式浇筑。施工通常采用土胎模或架立模板形式，采用B台模时应避免超挖，并确保降水深度在开挖面以下1m,确保地基土具有一定的承载能力；采用架立矮排架模板