1逆作法的技術(shù)背景
??????? 1.1?逆作法提出和發(fā)展
??????? 逆作法施工的概念于1935年由日本首先提出,經(jīng)歷了70余年的研究和工程實踐,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于高層和超高層的多層地下室等結(jié)構(gòu)。
??????? 近些年來,國內(nèi)大中型城市中心城區(qū)建設(shè)、改建等大型深基坑工程不斷發(fā)展,而這些深基坑施工與周邊密集的分布的高層建筑、地下軌道和市政管線安全的矛盾日益凸顯。由于深基坑開挖導(dǎo)致周邊建筑開裂甚至倒塌的事故屢見不鮮,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。逆作法施工安全性高,因而能大大降低這類問題的安全隱患。與此同時,逆作法在支護效果、經(jīng)濟效益、縮短工期等方面的優(yōu)越性,使得其在全國范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用。
??????? 1.2逆作法的概念
??????? 傳統(tǒng)的的地下結(jié)構(gòu)采用正作法施工,在完成基坑支護結(jié)構(gòu)和撐錨,然后由地下室底層開始,自下而上逐層施工。與正作法施工作業(yè)程序相反,逆作法先完成地下連續(xù)墻(或其他支護結(jié)構(gòu))和中間支撐柱的施工,再在地面以下各層地下室采用自上而下的施工順序,借助地下室梁板結(jié)構(gòu)的水平剛度和抗壓強度對基坑產(chǎn)生支護作用,保證基坑土方的開挖。與此同時,向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時進行施工,直至工程結(jié)束。
??????? 1.3逆作法的特點
??????? 在學(xué)習(xí)完武雷老師關(guān)于深基坑工程的精彩講述后,這里談一談我對逆作法施工的理解。
??????? 1.3.1逆作法施工特點概述
??????? 逆作法施工具有以下幾個方面的特點:
??????? (1) 施工工期大大縮短
??????? 比較:傳統(tǒng)基坑施工一挖到底,再由下而上逐層施工,只有基坑工程和地下結(jié)構(gòu)施工完畢,地上結(jié)構(gòu)才能一層層向上施工。
??????? 理解:逆作法施工由于地下連續(xù)墻(或其他支護結(jié)構(gòu))和建筑物內(nèi)部有關(guān)位置的中間支承柱的存在,能夠作為底板封底前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐,因此在地下結(jié)構(gòu)施工的同時,地上結(jié)構(gòu)也能夠逐層地向上施工,如此地面上、下同時進行施工,從而大大縮短施工工期。
????????????????? 圖 1 南京青奧會議中心逆作法施工
??????? 南京青奧會議中心是逆作法施工的實例,僅一年多時間,南京青奧中心雙塔樓的高度已經(jīng)“長”到第45層,目前幾乎是以3天一層樓的速度繼續(xù)增高。建筑效率倍增,得益于建設(shè)方采用的“逆作法”施工工藝。
??????? 2) 地下結(jié)構(gòu)施工安全系數(shù)高,對周圍環(huán)境的不利影響小,同時能夠減少支護結(jié)構(gòu)變形和坑底隆起 。
??????? 比較:常規(guī)施工,先一挖到底,對周圍土體擾動較大,且基坑內(nèi)部地下結(jié)構(gòu)施工安全系數(shù)較低
??????? 理解:逆作法采用自上而下逐層開挖而非一挖到底,一方面減小對周圍土體的擾動,降低對周圍環(huán)境的不利影響,防止周圍建筑因土體擾動而發(fā)生開裂甚至倒塌;另一方面逐層開挖使得土壓力呈現(xiàn)逐步增加的過程,梁板結(jié)構(gòu)作為內(nèi)支撐逐步介入并發(fā)揮作用,增大了基坑內(nèi)部地下結(jié)構(gòu)施工的安全系數(shù)。
??????? 圖2 由于基坑一挖到底,先挖后撐而造成坍塌
??????? 3).降低工程造價
??????? 對比:傳統(tǒng)接坑施工中搭建的臨時支撐,臨時支撐回收率較低,會造成大量浪費。
??????? 理解:逆作法使得永久性結(jié)構(gòu)--地下室梁板結(jié)構(gòu)在施工過程中發(fā)揮支護結(jié)構(gòu)的作用,施工完成后該結(jié)構(gòu)仍然作為地下結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用,一舉兩得,這樣就就可以避免搭建臨時支撐,大大節(jié)約成本。
??????? (a)常規(guī)基坑開挖臨時內(nèi)支撐?? (b)逆作法用梁板結(jié)構(gòu)作內(nèi)支撐
??????? 圖2 逆作法施工基坑支護
??????? 4).地下結(jié)構(gòu)施工條件差,工效較低,施工困難、接頭復(fù)雜(難點)
??????? 理解:全逆作法施工對精度要求高,節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,地下鋼柱下插校正、地下環(huán)板的焊接要求非常嚴(yán)格。
??????? 1.3.2 逆作法與中心島法比較
??????? 中心島法就是在基坑內(nèi)沿周邊暫時保留局部平衡土體,對支護結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定和支撐作用,基坑中部正作施工,基坑四周平衡土體范圍內(nèi)逆作施工的一種施工方法,是一種局部逆作法。
??????? 中心島法一方面具有全逆作法基坑變形小,總體工期短,節(jié)省支撐降低造價的優(yōu)點,同時改善了全逆作法施工難度大,節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜等缺點是一種簡單實用的施工方法,適用于面積較大的大型基坑。
??????? 2?逆作法需要解決的關(guān)鍵技術(shù)
??????? 通過課堂上的學(xué)習(xí)我們了解到,逆作法施工需要解決的關(guān)鍵技術(shù)主要有地下連續(xù)墻的接頭構(gòu)造及施工質(zhì)量控制、中間支承柱的施工、逆作法節(jié)點構(gòu)造及施工、逆作法差異沉降的控制等幾個方面。