地下室逆作法设计与施工技术讲义二

地下室逆作法技术介绍浙江省建筑设计研究院杨学林一、“逆作法”原理与流程二、竖向支承体系的设计三、围护墙体系的设计四、水平支撑体系的设计五、丝绸城项目简介目录一、“逆作法”原理与流程：“逆作法”技术是相对于基坑工程的传统施工方法“顺作法”而言的，其基本原理是利用基坑四周的围护墙和坑内的竖向立柱作为“逆作”阶段的竖向承重体系，利用地下室自身结构层的梁板作为基坑围护的内支撑，以±0.000层（也可以是地下一层）为起始面，由上而下进行地下结构的“逆作”施工，同时由下而上进行上部主体结构的施工，组成上部、下部结构平行立体作业。“顺作法”施工流程举例（杭州国大雷迪森广场5层地下室投标方案）“逆作法”施工工流程举例（杭州凯悦酒店店3层地下室）图杭州凯悦酒店照照片二、竖向支承体体系的设计竖向支承体系的的设计是基坑““逆作法”设计计的重要内容。。在地下室逆作作期间，由于基基础底板尚未封封底，地下各层层和地上计划施施工楼层的结构构自重及施工荷荷载，均由竖向向支承体系承担担。1、格构式钢立柱柱临时支承作用，，平面定位、垂垂直度偏差要求求不高；基础梁、楼层梁梁穿筋方便；适用于一柱多桩桩。2、钢管柱（或钢钢管混凝土柱））为永久柱，平面面定位、垂直度度控制难度大；；基础梁、楼层梁梁穿筋不方便；；适用于一柱一桩桩。竖向支承体系的的常见形式：图9.9.2““一柱四桩”式中中间支承桩做法法图“一柱四桩”式中中间支承桩做法法杭州地铁1号线一期工程—武林广场站管钢管柱孔口固固定围护墙一般采用用地下连续墙，，并兼作地下室室的结构外墙，，如杭州凯悦大大酒店、杭州解解百商城、杭州州丝绸城等深基基坑工程；但也也有采用密排桩桩或钢板桩的，，如杭州香港服服装店深基坑工工程，采用预制制钢筋混凝土板板桩作围护墙、、上海明天广场场采用排桩支护护。三、围护墙体系系的设计泥砂分离器三、围护墙受力力计算围护墙兼作地下下室外墙或作为为结构外墙的一一部分时，应分分施工阶段和使使用阶段两种情情况分别进行受受力计算，按最最不利工况设计计。1．施工阶段受力力计算鉴于目前的三维维模型尚不完善善，一般采用竖竖向弹性地基梁梁的地基基床系系数法计算围护护墙的内力和变变形，计算模型型见图4。墙后土压力取值值，在开挖面以以上可取主动土土压力，考虑到到采用逆作法施施工的墙体变形形较小，可对主主动土压力进行行适当调整或取取静止土压力，，在开挖面以下下取矩形分布；；墙前（坑内侧侧）土体被动抗抗力以水平弹簧簧模拟。支撑梁板的作用用以水平弹性支支座代替。当采采用全逆作法时时，由于地下室室各楼层的平面面内刚度非常大大，可近似按不不动支撑点考虑虑；当采用敞开开式逆作法时，，可取框格式水水平支撑体系的的等效刚度，等等效刚度的取值值可按文献[5]的方法计算。逆作法施工时，，坑内也是采取取分步开挖土方方、分层浇注梁梁板支撑体系的的，因此还必须须考虑这一动态态施工因素对受受力计算的影响响[5]。2．使用阶段受力力计算使用阶段围护墙墙的计算模型与与施工阶段相似似，仅有以下不不同：①墙外侧土压压力逐渐恢复到到静止土压力状状态；②地下各层楼楼板及基础底板板均已浇注完毕毕，楼板、底板板位置均可按不不动支点考虑；；③有混凝土内内衬墙时，应根根据围护墙与内内衬墙的结合方方式不同，采用用不同的计算方方法。当围护墙与内衬衬墙结合成整体体，结合面能够够传递剪力时（（如图5所示），受力计计算时可把二者者视为整体墙，，设置内衬墙后后的内力增量由由整体墙承担；；当围护墙与内内衬墙之间设置置防水夹层，结结合面不能传递递剪力时，设置置内衬墙后的内内力增量由围护护墙和内衬墙分分别承担，可近近似按墙体刚度度比例分配计算算。西湖凯悦酒店：：800mm解百商城、丝绸绸城：800mm国大雷迪森：1000(挖深28～32m)温州世贸：800(挖深20～26m)温州鹿城：1000(挖深20～28m)武林门地铁站：：1200+500天津城站地铁：：1200+900四、水平支撑体体系的设计水平支承体系设设计与地连墙侧侧向变形控制：：水平支撑系统通通常利用地下室室自身结构层的的梁板作为基坑坑围护的内支撑撑，以±0.000层为起始始面，由由上而下下进行地地下结构构的“逆逆作”施施工。采用地下下结构梁梁板代替替钢筋混混凝土内内支撑，，由于其其平面内内刚度非非常大，，而且可可避免因因后期内内支撑拆拆除引起起的附加加侧向变变形，因因而对控控制地连连墙侧向向变形、、保护基基坑周边边环境非非常有利利。对地下室室坡道、、楼板开开洞及错错层位置置，均须须设置临临时支撑撑进行补补强；对出土孔孔、调物物孔等孔孔洞的周周边，以以及施工工机械（（如挖土土机、卡卡车等））需在±0.00层楼板上上一定区区域内行行驶的相相应范围围内的结结构梁板板均进行行补强处处理。淤泥质软软土具有有很强的的“时空空效应””，为减减少基坑坑暴露时时间，控控制地连连墙侧向向变位的的发展，，土方开开挖时，，均保留留基坑周周边15～20m的三角土土，先浇浇注基坑坑中心区区域的各各层楼板板，待其其混凝土土达到一一定强度度后，按按照“分分段、对对称、限限时”的的原则开开挖周边边三角土土，边开开挖边浇浇注周边边楼板混混凝土。。“逆作法法”施工工以地下下室各层层梁板结结构作为为内支撑撑，因而而无法象象“顺作作法”那那样对内内支撑的的上下位位置进行行调整。。在基础础底板未未封底之之前，地地下墙的的暴露高高度往往往过大，，容易产产生过大大的水平平变位。。为此，，设计可可采用在在地下墙墙与已完完成的底底板之间间设置钢钢管斜支支撑后，，再按照照“分段段、对称称、限时时”的