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岩土研究院

在逆作法的总体设计中应重点考虑的施工问题

370 2021-03-27 17:59:39


根据逆作法的施工流程,分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理,进行总体概念设计。


逆作法是一个分步的施工过程,结构的主要受力构件兼有临时结构和永久结构的双重功能,其结构形式、刚度、支承条件和荷载情况随开挖过程不断变化,结构受力不仅与施工方法、开挖步骤和施工措施关系密切,而且与变形时间效应显著。


地下结构水平构件作为支撑的设计,应充分考虑水平支撑在基坑开挖过程中的受力特点;在满足主体结构要求的同时,选择合理的结构形式;在保证竖向承载的同时,满足水平方向的承载能力。由于地下结构水平构件的支撑刚度远大于临时支撑,逆作法的基坑变形轧小,因此宜采用静止土压力设计计算作为支撑的水平构件。

逆作法中竖向构件的设计应在主体结构竖向构件设计的基础上,满足在基础底板完成前上部结构的施工层数要求。由于基础底板尚未形成前,竖向构件均为单独承受荷载,因此应提高该阶段竖向受力构件的安全度。同时,在逆作法的基坑开挖和形成结构过程中,由于垂直荷载的增加和土体卸载的影响,将会影响边墙和内部一柱一桩等竖向构件沉降的差异;竖支承系统过大的差异沉降,不仅会在水平构件中产生较大的附加应力,而且会给节点连接带来困难,设计中应给予充分考虑。


在逆作法的总体设计中应对以下的施工问题给予重点考虑∶


(1)出土进料口

逆作法施工一般是在顶部楼盖封闭条件下进行的,在施筑各层地下室结构时,为运送人员、设备和材料,需预留一个或几个上下贯通的垂直运输通道。垂直运输的进出口的运输能力必须根据施工需要设计,其尺寸也要满足进出材料、设备及结构构件的尺寸要求。有时可利用楼梯间或无楼板处作为垂直运输孔洞。此外,必须采取有效措施,保障逆作法施工期间的通风、照明、安全等。


(2)“一柱一桩”的定位

逆作法中地下结构水平构件(楼盖结构)的竖向支承通常采用一柱一桩,该立柱往往也作为使用阶段的永久结构柱,它们的位置和垂直度的精确控制对主体结构是至关重要的。因此,在"一柱一桩"的立柱形式以及桩型选择上,要充分考虑实际的施工条件和水平。


(3)模板体系

由于逆作法暗挖条件的限制,模板体系的设计有其特殊性,通常采取土胎膜或架立式模板。当采用土胎膜时应考虑地基土的压缩对楼板结构变形的影响;而当采用架立式模板时,土方开挖面将超过设计的开挖深度,需调整支护墙体的设计。因此,在启体设计中应充分考虑模板体系的选用。