逆作法中竖向支承系统设计概述

1、Word文档 逆作法中竖向支承系统设计概述 逆作法竖向支承系统通常采纳钢立柱插入立柱桩桩基的形式。由于逆作阶段结构梁板的自重相当大，钢立柱较多采纳承载力较高而截面相对较小的角钢拼接格构柱（图1）或钢管混凝土柱（图2）。考虑到基坑支护体系工程量的节约并依据主体结构体系的详细状况，竖向支承系统钢立柱和立柱桩一般尽量设置于主体结构柱位置，并利用结构柱下工程桩作为立柱桩，钢立柱则在基坑逆作阶段结束后外包混凝土形成主体结构劲性柱。 竖向支承系统是基坑逆作实施期间的关键构件。钢立柱的详细形式是多样的，它要求承受较大的荷载，同时要求截面不应过大，因此构件必需具备足够的强度和刚度。钢立柱必需具备一个具有相应承

2、载力量的基础。依据支撑荷载的大小，立柱一般可采纳型钢柱或钢管混凝土柱，为了便利与钢立柱的连接，立柱桩常采纳钻孔灌注桩。竖向支承立柱桩尽量利用主体结构工程桩，在无法利用工程桩的部位需加设临时立柱桩。 在逆作法中竖向支承立柱和立柱桩主要作用是支承结构梁板和上部结构，因此支承立柱和立柱桩的布置主要是结合结构柱和剪力墙等的位置进行布置。竖向支承系统立柱和立柱桩的位置和数量，要依据地下室的结构布置和制定的施工方案经计算确定，其承受的最大荷载，是地下室已浇筑至最下一层，而地面上已浇筑至规定的最高层数时的结构重量与施工荷载的总和。除承载力量必需满意荷载要求外，钢立柱底部桩基础的主要设计掌握参数是沉降量，目标

3、是使相邻立柱以及立柱与基坑周边围护体之间的沉降差掌握在允许范围内，以免结构梁板中产生过大附加应力，导致裂缝的发生。 结构柱位置支承立柱与立柱桩 逆作法工程中竖向支承系统设计的最关键问题就是如何将在主体结构柱位置设置的钢立柱和立柱桩，使之与主体结构的柱子和工程桩有机地进行结合，使其能够同时满意基坑逆作实施阶段和永久使用阶段的要求。当然，逆作法工程中也不行避开地需要设置一部分临时钢立柱和立柱桩，其布置原则与顺作法实施的工程中钢立柱和立柱桩的布置原则是全都的。 对于一般承受结构梁板荷载及施工超载的竖向支承系统，结构水平构件的竖向支承立柱和立柱桩可采纳临时立柱和与主体结构工程桩相结合的立柱桩（一柱多桩

4、）的形式，也可以采纳与主体地下结构柱及工程桩相结合的立柱和立柱桩（一柱一桩的形式）。除此之外，还有在基坑开挖阶段承受上部结构剪力墙荷载的竖向支承系统等立柱和立柱桩形式。 （1）一柱一桩 一柱一桩指逆作阶段在每根结构柱位置仅设置一根钢立柱和立柱桩，以承受相应区域的荷载。当采纳一柱一桩时，钢立柱设置在地下室的结构柱位置，待逆作施工至基底并浇筑基础底板后再逐层在钢立柱的外围浇筑外包混凝土，与钢立柱一起形成永久性的组合柱。一般状况下若逆作阶段立柱所需承受的荷载不大或者主体结构框架柱下是大直径钻孔灌注桩、钢管桩等具有较高竖向承载力量的工程桩，应优先采纳一柱一桩。依据工程阅历，一般对于仅承受23层结构荷载

5、及相应施工超载的基坑工程，可采纳常规角钢拼接格构柱与立柱桩所组成的竖向支承系统；若承受的结构荷载不大于68层，可采纳钢管混凝土柱等具备较高承载力钢立柱所组成的一柱一桩形式（图3）。 一柱一桩工程在逆作阶段施工过程中，需在梁柱节点四周的楼板上预留浇筑孔或在楼板施工时将柱向下延长浇筑500mm左右，以便基坑开挖完毕后钢立柱外包混凝土的浇筑，使钢立柱在正常使用阶段可作为劲性构件与混凝土共同作用。 逆作法工程中，一柱一桩是最为基本的竖向支承系统形式。它构造形式简洁、施工相对比较便捷。一柱一桩系统在基坑开挖施工结束后可以全部作为永久结构构件使用，经济性也相当好。 （2）一柱多桩 在相应结构柱周边设置多组

6、一柱一桩则形成一柱多桩。一柱多桩可采纳一柱（结构柱）两桩、一柱三桩（图4）等形式。当采纳一柱多桩时，可在地下室结构施工完成后，拆除临时立柱，完成主体结构柱的托换。图3为一柱两桩的实景。 一柱多桩的主要缺点是： 钢立柱为临时立柱，逆作阶段结束后需割除； 节点构造相比一柱一桩更为简单； 主体结构柱托换施工简单。 由于一柱多桩的设计需要设置多根临时钢立柱，钢立柱大多需要在结构柱浇筑完毕并达到设计强度要求后割除，而不能外包混凝土形成一柱一桩设计中的结构柱构件，加大了临时围护体系的工程量和资源消耗。一般而言，一柱多桩多用于工程中局部荷载较大的区域，因而应尽量避开大面积采纳。利用一柱多桩设计全面提高竖向支

7、承系统的承载力量，盲目增加逆作法基坑工程中同时施工的上部结构层数，以图加快施工进度，是不行取的。基坑开挖阶段主要竖向支承系统承受的最大荷载，应掌握在一柱一桩系统的最大允许承载力量范围之内。 剪力墙位置托换支承立柱与立柱桩 承受上部墙体荷载的竖向支承系统是一种特别的一柱多桩应用方法，用于在那些必需在基坑开挖阶段同时施工地下结构剪力墙构件的工程中，通过在墙下设置密集的立柱与立柱桩，以供应足够的承载力量。承受上部墙体荷载的竖向支承系统与常规一柱多桩的区分在于，它在基坑工程完成后钢立柱不能够拆除，必需浇筑于相应的墙体之内，因此必需考虑合适的钢立柱构件的尺寸与位置，以利于墙体钢筋的穿越。 对于同时施工主体上部结构的逆作法基坑工程，若必需在逆作阶段完成上部剪力墙等自重较大的墙体构件施工，则必需在上部剪力墙下设置托梁及足够数量的竖向支承钢立柱与立柱桩，由托梁承受逆作施工期间剪力墙部位的荷载，然后托梁将荷载传给竖向支承系统。 工程案例 南京德基广场二期基坑逆作实施期间，采纳截面500500mm角钢格构柱担当上部同时施工地上8层剪力墙荷载。南京德基广场