上部结构完成后的地下结构逆作法施工工法研究

【摘要】随着城市地上建筑空间的日益狭小,地下空间的开发利用显得愈益重要,为了更加有效的推进城市空间的立体开发,工程师们通过不断总结和创新,研发出了用于地下结构施工的逆作法工艺。不同于常规的地下结构施工流程,逆作法是从上到下施作地下结构,并以结构自身代替临时支撑进行土方开挖,这样的独特的施工顺序加之对地下结构和空间的巧妙利用,使得逆作法在控制基坑变形、缩短施工工期、节约工程造价、保护周边环境上表现不俗。在如今市场经济等客观因素驱动下,许多工程被要求加快工期并尽快显现地上结构,除了上下同时施工的全逆作法,可以考虑将上部结构先期建造,再进行地下结构的逆作施工,这样可进一步满足以上要求,而前提是必须保证整体施工的可操作性和安全性。本文正是以此为出发点,依托杭州滨江区某工程中裙楼工程的初步设计方案,通过理论分析、实地调研、经验总结和对比论证的方法,开展对上部结构先期完成后,再进行地下结构逆作法施工的工法研究,得出的主要结论如下：1、在地下结构逆作施工过程中,宜选用地下连续墙作为围护结构,钢管混凝土柱和钻孔灌注桩作为竖向支撑来保障对上部结构的承托。采取“三墙合一”(围护墙+地下室外墙+承重墙),可充分发挥地下连续墙的竖向承载力。在已完成的上部结构层数不多的条件下,钢管柱和灌注桩的施工宜采用“一柱一桩”的形式。2、可利用逆作法共同作用理论计算地下连续墙的竖向荷载分担值,对于中间竖向支撑系统应分为上部结构施工阶段、地下结构逆作施工阶段和整体结构永久使用阶段分别进行设计计算,必须同时满足这三个阶段的承载能力极限状态和正常使用极限状态的承载要求。3、地下连续墙、钢管立柱及立柱桩的高精度施工是关键。地下连续墙的成槽应控制好垂直度和平整度,槽段接头宜采用“工”字钢连接。推荐采用HPE工法施工钢管立柱,可有效满足“一柱一桩”对立柱的高垂直度要求。4、由于差异沉降直接影响先期完成的上部结构安全,因此在土方开挖过程中,要按照“分块、分层、平衡、对称、限时和土体时空效应”的指导原则,合理组织流水开挖,结合信息化施工,加强沉降监测和控制。宜采用地下连续墙端和灌注桩底后注浆的加固措施减小沉降,且要在事前备好一些局部应急补救措施。
【作者】陈烨康；
【导师】冯为民；
【作者基本信息】广东工业大学，建筑与土木工程，2014，硕士
【关键词】逆作法；上部结构；地下连续墙；钢管混凝土柱；差异沉降；

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