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工程实例上海某大楼地下连续墙逆作法施工

320 2021-05-10 15:20:53


1.工程概况

上海某大楼是上海与国内外通信联系的主要枢纽,位于人民广场南面,紧靠交通干道延安东路。工程平面位置见图 6-6。

本工程由上海工业建筑设计院设计,上海市基础工程公司承担多层深埋地下室施工。该工程的主楼,地面以上有24 层,建筑物总高为 130.6m。地下室有 3 层,基础埋置在地面以下一11.47m。地下室的底板为 1.5m 厚的钢筋混凝土结构,坐落在断面 0.5m×0.5m、长度为 33m,送入地下 10m的 386 根预制钢筋混凝土桩及 28 根钢管桩上。地质以粉质黏土夹粉细砂为主,见表 6-1。

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2. 施工方案选择及施工设计

 1)施工方案选择

本工程主楼建筑不同于一般民用高层建筑,它的层高大、跨度大、楼面使用荷载也大,特别是要在软弱土层中开挖这样深的基坑,施工难度较大。工程南侧紧临市内交通干道延安东路,不能因开挖基坑而影响车辆的正常行驶,也不能损坏路面下的各类管道而造成危害;西侧,黄陂路下面有大量给排水管、煤气管、电缆等,也不能因基坑的开挖引起地面沉降而变形破裂。为此,对主楼地下室的基坑施工方法曾进行过几种方案的比较。

(1)放坡明挖。开挖范围很大,即使打设二级以上的射流型井点或用喷射井点降水,也不能保证邻近道路和地下管线不受影响。

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(2)钢板桩方案。需要大量 20m 以上的锁口拉森钢板桩,需从国外引进,还需打设深层井点降水,钢板桩支撑复杂、工作量大,实施也很困难。

(3)沉井方案。由于沉井的平面尺寸太大(长 60m、宽40m),而高度只有 12m,沉井的刚度很小,制作和下沉过程中都会出现沉井结构裂缝及四周十体的大量坍陷,引起路面变形危害地下管线安全。

通过分析以上三种方案均不可取。经设计、施工、建设等单位多次讨论,认为采用地下连续墙作为施工时的围护结构,并采用逆作法利用地下室内隔墙作水平支撑的基坑开挖施工方案,是比较恰当的。

采用地下连续墙的目的首先是满足主楼基础开挖的需要,随着基坑的挖深,其承受的侧向土压力将逐步增加。为了减少变形,保证墙体强度和刚度要求及施工的安全,采用逆作法施工内部结构。地下连续墙是主楼地下结构的外墙,起着截水和防渗的作用。人防结构建成后,还将承受由冲击波引起的特殊荷载。

2)施工设计

以地下连续墙作为围护结构及利用地下室内隔墙,作水平支撑的敞开式逆作法施工方案选定后,着重设计两条栈桥的承载能力;计算十方开挖;规划钢筋、模板吊装及混凝士运送机械、车辆运输等问题。

为了缩小栈桥的支承间距及不使横向水平支撑承受垂直荷载,马道架设除了利用结构本身的φ600 钢管桩外,还在⑤、⑦、⑬,⑯轴墙的跨中设了12 根 外400 的钢管桩。见图 6-10。使栈桥满足了施工荷载的要求。

栈桥以导梁 (1.5m×1.5m)作受弯桁架,以钢制路基箱作桥面,其荷载经传递由桩基承受,安全可靠。

3.施工情况

根据设计要求,地下连续墙的水平支撑框架(即地下室的内墙)按逆作法进行施工,分四个层次进行。

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(3) 为了提高墙的整体性和抗剪强度,水平施工缝沿缝全长做成齿槽状,并将结合面凿毛,清洗干净。

(4) 上层墙身底部立筋应伸出底面,插人砂垫层中,长度为 10d及 25d,纵向也需相互错开,以利下层钢筋与上层钢筋焊接。在浇捣下层混凝土时,在侧模上每隔一定长度临时留孔,浇振完毕即可封闭。

(5)为了改善新旧混凝土的结合,在施工缝处采用了二次振捣混凝土的方法,既能振捣密实、且强度略有提高(6%左右)。

(6)底板后浇带施工。根据二次振捣混凝土的经验,先进行接缝凿毛、清理及刷浆,然后分三层采取二次振捣混凝土方法浇捣并加强了养护,结果,没有出现混凝土收缩缝隙。

经上述混凝土施工技术措施的实践,不但解决了由于分阶段逆作而可能产生的各种问题,而且,由于接缝振捣密实,节省了大量的压浆费用。

4.效果与评价

敞开式逆作法施工首次在本工程中应用,取得了一定的经验,与常规的支撑系统相比有以下突出的优点∶

(1)由于地下连续墙的支护作用,深基坑的挖土不影响邻近建筑物、地下设施、管道的安全,对解决城市密集建筑群中的施工特别有效。

(2)地下室采用地下连续墙作围护结构并利用纵横隔墙,在十方开挖时期成为支撑框架,起到了永久性结构与临时性结构相结合的作用,既节约了投资,又减少了施工工序,加快了施工速度,缩短了总工期。此施工方法也存在一些不足之处∶

(1)由于地下连续墙纵横向的跨度大,刚度小,第-一次开挖时地下连续墙为悬臂,是造成地下连续墙变形超过允许限度的主要原因。

(2)逆作法施工,应该先封闭顶板,然后地上、地下结构双向同时施工,可以大大缩短施工期,提高经济效益。工程中仅做到地面以下单向逆作施工,未同上部结构施工交叉进行,今后还有待进一步试验提高。