今天給各位分享地下結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！,本文目錄一覽：,1、,我國地下工程施工新技術(shù)綜述？,2、,地下工程中涉及的主要施工方法及介紹,3、,地鐵旁地下結(jié)構(gòu)半逆作法施工探索？
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我國地下工程施工新技術(shù)綜述？
下面是中達(dá)咨詢給大家?guī)黻P(guān)于地下工程施工新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容地下結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，以供參考。
總結(jié)了近年來我國一批大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,如青藏鐵路、深圳地鐵、上?？缃淼赖鹊叵鹿こ淌┕ぶ兴捎玫男鹿に嚭托录夹g(shù)。
青藏鐵路的開工建設(shè)和順利實(shí)施,為解決高原凍土區(qū)地下工程的施工提供了良好的試驗(yàn)基礎(chǔ);同時(shí),城市地鐵工程的建設(shè)也對(duì)解決復(fù)雜城市地質(zhì)環(huán)境條件下地下工程施工提出了新的挑戰(zhàn);而大型橋梁、跨江隧道和海上設(shè)施的建設(shè)使水下的地下工程施工面臨更高的技術(shù)要求。一系列大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)并完工極大地促進(jìn)了地下工程施工技術(shù)水平,及時(shí)總結(jié)和完善這些地下工程施工新工藝和其他技術(shù)成果將為今后的地下工程施工提供良好的技術(shù)支持和保證,對(duì)推動(dòng)我國地下工程的施工帶來巨大的促進(jìn)作用。本文結(jié)合近年來我國一些大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,如青藏鐵路、深圳地鐵、上?？缃淼赖仁┕み^程中取得的地下工程施工技術(shù)成果,對(duì)新工藝進(jìn)行介紹,以便為今后類似工程的施工提供借鑒。
1凍土區(qū)地下工程施工新工藝
青藏鐵路格爾木至拉薩段全長1100多km,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之稱、施工條件惡劣的青藏高原。在高海拔多年凍土區(qū)修建鐵路在世界上也是第1次,無成熟的施工經(jīng)驗(yàn),技術(shù)含量高。
1.1多年凍土區(qū)鉆孔灌注樁施工工藝
其關(guān)鍵工藝是減少施工過程產(chǎn)生的各種熱量,如鉆孔的摩擦熱、回填料的熱量、灌注樁混凝土的水化熱等,避免樁周地基土溫度場(chǎng)急劇變化,引起樁周地基土一定范圍升溫和融化。同時(shí)由于凍土區(qū)有季節(jié)的變化,表層的季節(jié)融化層隨季節(jié)的變化將產(chǎn)生凍脹力,消除這些凍脹力也是鉆孔灌注樁的一個(gè)重點(diǎn)。
為減少施工熱量對(duì)凍土區(qū)的影響,盡快形成新的熱平衡狀態(tài),多年凍土區(qū)鉆孔灌注樁樁身混凝土澆筑后,須經(jīng)過一個(gè)階段的熱交換過程后方可進(jìn)行承臺(tái)以上部分施工,一般熱交換的時(shí)間為60d,60d后方可認(rèn)為樁基已基本穩(wěn)定。
樁基在使用過程中由于凍土季節(jié)的變化將產(chǎn)生凍脹力。根據(jù)凍脹力作用于基礎(chǔ)表面的部位和方向,可劃分為3種:切向凍脹力、水平凍脹力和法向凍脹力(見圖1)。水平凍脹力相互抵消,對(duì)工程造成破壞的主要是凍脹產(chǎn)生的切向力和法向力。在工程建設(shè)中,采取以下措施可以防止樁基礎(chǔ)凍脹:①為避免樁基礎(chǔ)受到法向凍脹力,將樁基礎(chǔ)嵌入多年凍土天然上限以下一定深度;②將鋼制擴(kuò)筒埋入多年凍土上限以下至少0.5m,護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大10cm,并于護(hù)筒外圍涂渣油,成樁后不拆除護(hù)筒,減少外表面的親水程度;③盡量采用高樁承臺(tái),凍脹嚴(yán)重地區(qū)采用鉆孔擴(kuò)底樁;④在護(hù)筒外側(cè)、低樁承臺(tái)底部采用渣油拌制粗顆粒土回填。以上措施能有效地減小切向凍脹力,降低凍土對(duì)護(hù)筒的上拔凍脹力(見圖2);⑤鉆孔采用旋挖鉆機(jī)干法成孔保證孔位置正確和鉆孔的垂直度;⑥采用低溫早強(qiáng)耐久混凝土,避免了混凝土低溫澆筑帶來的強(qiáng)度增長慢的問題。
1.2多年凍土隧道施工工藝
高原多年凍土隧道工程施工可借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少,其核心在于盡量減少氣溫升高對(duì)凍土的影響,避免凍土融化壓縮下沉和凍脹力造成施工災(zāi)害和運(yùn)營隱患。
凍土的抗壓強(qiáng)度很高,其極限抗壓強(qiáng)度甚至與混凝土相當(dāng)。凍土融化后的抗壓強(qiáng)度急劇降低,所形成的熱融沉陷和下一個(gè)寒季的凍脹作用常常造成工程建筑物失穩(wěn)而難以修復(fù)。
含水的松散巖石和土體,溫度降低到0℃時(shí),伴隨有冰體的產(chǎn)生,這是凍結(jié)狀態(tài)的主要標(biāo)志。水結(jié)成冰時(shí),體積增加約9%,使土體發(fā)生凍脹。土凍結(jié)時(shí)不僅原位置的水凍結(jié)成冰,而且在滲透力(抽吸力)作用下,水分將從未凍區(qū)向凍結(jié)鋒面轉(zhuǎn)移并在那里凍結(jié)成冰,使土的凍脹更加強(qiáng)烈。
土在凍結(jié)過程中由于水變冰體積增大,并引起水分遷移、析冰、凍脹、土骨架位移,因而改變土的結(jié)構(gòu)。在融化過程則必然伴隨著土顆粒的位移,充填冰融化排出的空間,產(chǎn)生融化固結(jié),從而引起局部地面的向下運(yùn)動(dòng),即熱融沉陷(熱融下沉)。
為避免隧道施工中熱融沉陷,凍土隧道施工的關(guān)鍵工藝是作好保溫措施。
隧道保溫施工工藝主要包括:優(yōu)選寒季施工明洞及洞口工程,開挖施工時(shí)增設(shè)遮陽保溫棚,阻隔太陽輻射能量對(duì)凍土的影響。正洞采用弱爆破及光面爆破技術(shù)減少對(duì)凍土的擾動(dòng)和超欠挖,開挖后清除拱(墻)夾層散碎冰塊,迅速噴混凝土封閉巖面;采用有軌運(yùn)輸減少洞內(nèi)廢氣污染,減少通風(fēng)次數(shù)和風(fēng)量;暖季采用夜間放炮通風(fēng)和冷風(fēng)機(jī)通風(fēng)等措施將洞內(nèi)掌子面溫度控制在5℃以下,盡量縮小洞室開挖斷面外的凍土融化圈。隧道全長全斷面鋪設(shè)“防水層保溫板防水層”,阻隔隧道竣工后洞內(nèi)溫度變化對(duì)凍土的擾動(dòng),確保運(yùn)營安全。
影響土體凍脹的主要因素是土體類型、含水狀況和凍結(jié)條件。凍土學(xué)家經(jīng)過長期的試驗(yàn)證明:粗顆粒土凍脹小甚至不凍脹,而細(xì)顆粒土一般凍脹較大。土體含水量大則凍脹嚴(yán)重,當(dāng)土體含水量小于某一值時(shí),土的凍脹率為零。為防止凍脹對(duì)明洞及洞口工程結(jié)構(gòu)的影響,將明洞及洞口仰坡周邊凍脹影響范圍內(nèi)的富冰凍土、飽冰凍土和含土冰層挖除,用粗顆粒土換填,嚴(yán)格控制粗顆粒土的含水量,換填后作好防排水設(shè)施。
工程實(shí)例:青藏鐵路風(fēng)火山多年凍土隧道全長1338m,是世界上海拔最高的凍土隧道,多年凍土上限1～1.8m,凍土層厚達(dá)100～150m。洞身全部位于凍土之中。在施工過程中充分把握凍土的工程性質(zhì),采用注漿管棚、注漿錨桿、洞內(nèi)光面爆破等開挖技術(shù)并綜合運(yùn)用粗顆粒土換填明洞覆蓋層,全長、全斷面設(shè)置多重保溫層,以及保溫、控溫、供氧、噴射混凝土、信息監(jiān)控等多項(xiàng)技術(shù),盡量縮小凍土融化圈,使凍土隧道重建新的熱量平衡系統(tǒng),滿足了安全、優(yōu)質(zhì)、高效的建設(shè)要求。
此外凍土區(qū)防溫措施還有傾填片石通風(fēng)路基施工工藝,高溫細(xì)粒土鋪設(shè)保溫板路基施工技術(shù),高溫細(xì)粒土熱棒路基施工技術(shù)等,這些措施都可以大大減少路基承載后對(duì)凍土的熱融影響。
2地鐵和過江隧道施工新工藝
隨著我國城市化快速發(fā)展,大城市的交通壓力日益增大,大規(guī)模的城市地鐵建設(shè)勢(shì)成必然。對(duì)于沿江規(guī)劃的城市過江隧道的建設(shè)也越來越多。這類工程建設(shè)往往規(guī)模大,施工環(huán)境惡劣,施工技術(shù)復(fù)雜,下面簡單介紹幾種施工新工藝。
2.1地鐵施工中的樁基托換技術(shù)
地鐵建設(shè)中不可避免遇到樁基托換工程。深圳地鐵百貨廣場(chǎng)大軸力樁基托換技術(shù)研究,解決了大軸力樁基托換的主要關(guān)鍵技術(shù)問題,豐富了樁基托換工程的施工工藝。
樁基托換形式是我國托換技術(shù)應(yīng)用的常見形式。樁基托換的核心技術(shù)在于新樁和舊樁荷載的轉(zhuǎn)換,要求在轉(zhuǎn)換過程中托換結(jié)構(gòu)和新樁的變形限制在上部結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。針對(duì)上述變形的控制,托換的機(jī)制可分為主動(dòng)和被動(dòng)托換。主動(dòng)托換主要是在舊樁截樁之前,對(duì)新樁和托換結(jié)構(gòu)加載,消除部分新樁和托換結(jié)構(gòu)的變形,使得托換后樁和結(jié)構(gòu)的變形限制在允許范圍內(nèi)。該技術(shù)應(yīng)用于大軸力、結(jié)構(gòu)物對(duì)變形要求嚴(yán)的情況。被動(dòng)托換是在舊樁切除過程中,將荷載傳遞到新樁,托換后的樁和結(jié)構(gòu)變形難以控制,該技術(shù)適用于小噸位和對(duì)結(jié)構(gòu)變形控制不嚴(yán)的情況。深圳地鐵國貿(mào)老街區(qū)間百貨廣場(chǎng)大廈樁基托換工程具有托換樁多(6根)、軸力大(18000kN)、樁徑大(2000mm)、地質(zhì)條件差、地下水頭高、托換位置深(地下2層)、使用環(huán)境復(fù)雜(中間穿越地鐵,振動(dòng)影響)等特點(diǎn),目前國內(nèi)外尚無類似大軸力托換施工經(jīng)驗(yàn)(國外日本類似托換最大軸力8750kN,國內(nèi)5900kN)可借鑒。
深圳地鐵一期工程線路由于受走向及最小半徑(Rmin=300m)等條件限制,必須從百貨廣場(chǎng)大廈裙樓下穿越。由此產(chǎn)生樁基礎(chǔ)托換問題。百貨廣場(chǎng)主樓22層,裙樓9層,地下室3層,為框梁剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為獨(dú)立樁基端承樁。樁端持力層(強(qiáng)風(fēng)化層)承載力標(biāo)準(zhǔn)值2700kPa,樁身直徑最大2000mm的人工挖孔樁(C25),根據(jù)樓層估算托換樁最大設(shè)計(jì)軸力約18900kN。
區(qū)間隧道通過百貨廣場(chǎng)、深南東路、華中酒店,由于暗挖隧道位置及其上部建筑物的影響,部分樁在隧道內(nèi)或緊靠隧道,須托換百貨廣場(chǎng)9層裙樓樁6根(樁徑2000mm,樁基持力層均在隧道結(jié)構(gòu)面以下基巖),最大軸力18000kN。
根據(jù)百貨廣場(chǎng)的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式及操作空間,百貨廣場(chǎng)樁基托換采用梁式托換結(jié)構(gòu)柱的形式,托換新樁采用人工挖孔樁,整個(gè)托換工程在地下3層室內(nèi)進(jìn)行。
根據(jù)高層結(jié)構(gòu)變形要求,裙樓樁基采用主動(dòng)托換。托換時(shí),在托換梁和新樁之間設(shè)置加載千斤頂,利用千斤頂加載,使上部結(jié)構(gòu)有微量頂升位移,同時(shí)使新樁的大部分沉降位移在頂升時(shí)預(yù)壓完成,從而通過主動(dòng)加載實(shí)現(xiàn)作用在原結(jié)構(gòu)樁上的荷載經(jīng)托換大梁轉(zhuǎn)移至新樁上,且原樁(柱)頂升值和新樁沉降也得到有效控制。截樁在開鑿人工孔至托換梁底下后逐步進(jìn)行。截樁后隧道暗挖、襯砌變形穩(wěn)定后(期間千斤頂裝置及時(shí)調(diào)整),托換梁與新樁連接形成永久結(jié)構(gòu),托換完成。樁基托換及隧道施工全過程都實(shí)行嚴(yán)格的全過程監(jiān)控、量測(cè),確保了結(jié)構(gòu)安全。
通過嚴(yán)格的計(jì)算和施工操作,通過技術(shù)攻關(guān),解決了軟弱地層樁基開挖支護(hù)、托換梁以及截樁、力的轉(zhuǎn)換等技術(shù)難題,保證了百貨廣場(chǎng)等高層建筑物、地下管線的安全和正常使用。
該工程樁基托換原理如圖3所示。
2.2過江隧道施工中的水平凍結(jié)法
地下隧道之間的連接通道凍結(jié)法施工是利用人工制冷技術(shù),使地層中的水變冰,把天然土變成凍土,增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性,隔絕地下水與地下結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道施工的一種特殊施工方法。
制冷技術(shù)是用氟里昂作制冷劑的三大循環(huán)系統(tǒng)完成的。三大循環(huán)系統(tǒng)分別為氟里昂循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。制冷三大循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成熱泵,將地?zé)嵬ㄟ^凍結(jié)孔由低溫鹽水傳給氟里昂循環(huán)系統(tǒng),再由氟里昂循環(huán)系統(tǒng)傳給冷卻水循環(huán)系統(tǒng),最后由冷卻水循環(huán)系統(tǒng)排入大氣。隨著低溫鹽水在地層中的不斷流動(dòng),地層中的水逐漸結(jié)冰,形成以凍結(jié)管為中心的凍土圓柱,凍土圓柱不斷擴(kuò)展,最后相鄰的凍結(jié)圓柱連為一體并形成具有一定厚度和強(qiáng)度的凍土墻或凍土帷幕。水平凍結(jié)加固原理如圖4所示。
在實(shí)際施工中,通過水平鉆進(jìn)凍結(jié)孔,設(shè)置冷凍管,并利用鹽水為熱傳導(dǎo)媒介進(jìn)行凍結(jié)。一般是在工地現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)設(shè)置凍結(jié)設(shè)備,冷卻不凍液(一般為鹽水)至-22～-32℃。其主要特點(diǎn)有:
(1)可有效隔絕地下水,對(duì)于含水量10%的含水、松散、不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工。
(2)凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場(chǎng)條件、地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整,凍土強(qiáng)度可達(dá)4～10MPa,能有效提高工效。
(3)凍結(jié)法施工對(duì)周圍環(huán)境無污染,無異物進(jìn)入土壤,噪聲小。
(4)影響凍土強(qiáng)度的因素多,凍土屬于流變體,其強(qiáng)度既與凍土的成因有關(guān),也與受力的特征有關(guān),影響凍土的主要因素有凍結(jié)溫度、土體含水率、土的顆粒組成、荷載作用時(shí)間和凍結(jié)速度等。
凍結(jié)法的關(guān)鍵施工技術(shù)包括:
(1)確定凍結(jié)主要技術(shù)指標(biāo),即根據(jù)實(shí)際工況,確定積極凍結(jié)期和維護(hù)凍結(jié)期的鹽水溫度、凍土墻平均溫度和凍土強(qiáng)度。
(2)凍結(jié)孔布置和施工,即根據(jù)連接通道平面尺寸和結(jié)構(gòu)受力特征,設(shè)計(jì)布置凍結(jié)孔,同時(shí)凍結(jié)孔布置應(yīng)根據(jù)管片配筋圖微調(diào)凍結(jié)孔偏斜,控制孔徑向外的偏角在0.5°～10°范圍。
(3)凍結(jié)站設(shè)計(jì)、積極凍結(jié)和維護(hù)凍結(jié)施工,計(jì)算凍結(jié)冷量,根據(jù)冷量需要選擇冷凍機(jī)組。
(4)連接通道開挖與構(gòu)筑施工方法及其順序。
(5)施工監(jiān)測(cè)監(jiān)控。
上海市大連路越江隧道工程由東、西2條隧道組成,2條隧道之間設(shè)有連接通道,均位于黃浦江底下,相距約400m。位于浦西岸邊的連接通道(一),東西線隧道中心間距35.705m,隧道間高差3.565m,連接通道凈距約25.665m;位于浦東岸邊的連接通道(二),東西線隧道中心間距27.575m,隧道間高差0.345m,連接通道凈距為17.175m。2條連接通道所處地層為砂質(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土,滲透系數(shù)大、承壓水頭高,為滿足通道的施工安全采用凍結(jié)法施工。工程實(shí)踐表明,連接通道凍結(jié)施工技術(shù)具有凍結(jié)速度快、凍土強(qiáng)度高、帷幕均勻性好、抗?jié)B漏性能高、與隧道管片結(jié)合嚴(yán)密、施工安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于長距離、大深度、高承壓水條件下的江底連接通道的施工,其安全可靠性較能保證。融沉作為凍結(jié)法施工中不可避免的情況,可通過隧道及連接通道預(yù)留的注漿孔,及時(shí)地對(duì)地層進(jìn)行補(bǔ)償注漿,減小融沉量。在數(shù)條連接通道的施工中,已經(jīng)充分顯示出其優(yōu)越性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2.3地鐵車站三拱兩柱結(jié)構(gòu)暗挖中洞施工工藝
隨著我國城市地鐵和交通快速軌道的發(fā)展,修建地鐵的大城市也越來越多。由于地鐵所經(jīng)過的地段大部分為繁華的商業(yè)區(qū),有些地段受拆改費(fèi)用、交通占道、地下管線保護(hù)、古文物保護(hù)、環(huán)境保護(hù)等方面的影響,明挖(蓋挖)地鐵車站受到限制,只能采用暗挖法施工,從而出現(xiàn)了暗挖地鐵車站。
北京地鐵五號(hào)線磁器口車站、天壇東門站、崇文門站工程,采用三拱兩柱暗挖車站中洞法綜合配套施工技術(shù),保證了工程質(zhì)量和安全,按期完成了施工任務(wù),取得了良好的社會(huì)效益。該技術(shù)適用于圍巖自穩(wěn)能力較差的地鐵大跨雙層暗挖車站及多連拱等地下停車場(chǎng)、地下商場(chǎng)、大跨公路、鐵路隧道的施工。
暗挖車站中洞法施工的技術(shù)特點(diǎn):
(1)采用CRD(CrossDiaphragm)施工方法完成中洞開挖,形成安全中洞初期支護(hù)體系。
(2)在中洞內(nèi)完成底板、底梁、鋼管柱、中板、頂梁和中拱,形成穩(wěn)定中洞支撐體系,承受圍巖主要荷載,為邊洞開挖提供安全條件。
(3)采用CRD法對(duì)稱完成邊洞開挖。
(4)拆除臨時(shí)初期支護(hù)體系,完成邊洞二襯施工。
(5)體系轉(zhuǎn)換過程中,合理確定分段長度,同時(shí)加設(shè)鋼支撐。
(6)充分發(fā)揮監(jiān)控量測(cè)作用,信息化指導(dǎo)施工。
暗挖車站中洞法施工的工藝原理:把大跨地質(zhì)較差的隧道分成三部分,各部分條塊分割,保證開挖期間安全,先形成中洞初期臨時(shí)結(jié)構(gòu),在臨時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)施做永久襯砌結(jié)構(gòu),形成中部穩(wěn)定支撐,承受圍巖主要荷載,然后對(duì)稱開挖邊洞部分的各分塊,最后形成整體結(jié)構(gòu)。體系轉(zhuǎn)換過程中,結(jié)合監(jiān)測(cè)情況加設(shè)鋼支撐。其工藝流程為:施工準(zhǔn)備→超前管棚→注漿加固→中洞各部開挖→防水層鋪設(shè)→中洞底板、底梁→立柱→中洞中板→頂梁、中拱→超前管棚→注漿加固→邊洞各部開挖→臨時(shí)隔壁拆除→防水層鋪設(shè)→邊洞底板→邊墻、中板→邊拱→二次襯砌背后注漿。地鐵車站三拱兩柱結(jié)構(gòu)暗挖中洞法施工如圖5所示。
磁器口車站是北京地鐵5號(hào)線與規(guī)劃北京地鐵7號(hào)線的換乘站,車站全長180m,寬21.87m,高14.933m。車站建筑面積為12244.2m2,車站主體覆土深度為9.8～10.3m。車站為雙層島式三拱兩柱結(jié)構(gòu),車站地下1層為站廳層,預(yù)留通道實(shí)現(xiàn)與七號(hào)線換乘,地下2層為站臺(tái)層。車站施工采用本法,保證了工程施工安全和質(zhì)量,獲得了成功。
3水下基礎(chǔ)施工工藝
3.1海上基礎(chǔ)工程施工
隨著基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),跨海大橋等海上工程逐漸增多,一批規(guī)劃和在建的大橋,如渤海灣跨海工程、長江口跨江工程、杭州灣跨海工程(在建)、珠江口伶仃洋跨海工程以及瓊州海峽工程等對(duì)海上基礎(chǔ)施工帶來了新的挑戰(zhàn)。大型跨海、跨江工程基礎(chǔ)采用大直徑、長基樁是必然的趨勢(shì),結(jié)構(gòu)鋼管樁、臨時(shí)鋼護(hù)筒及海上平臺(tái)臨時(shí)鋼管樁將大量采用。這些都對(duì)打樁船提出了新的要求。而配有高樁架,強(qiáng)大吊樁動(dòng)力系統(tǒng),大能量打樁錘及先進(jìn)的海上沉樁GPS測(cè)量定位系統(tǒng)的打樁船能出色的完成海上錘擊沉樁的任務(wù)。
從大的方面來看,海上沉樁系統(tǒng)包括打樁船、運(yùn)樁船、拋錨艇、拖輪及交通船等船舶組合。單從鋼管樁的沉入工序來看,打樁船為鋼管樁沉入的主體,其主要由以下幾個(gè)部分組成:船體系統(tǒng)(包括船體、錨位系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng))、樁架及其吊樁系統(tǒng)、錘擊沉樁系統(tǒng)(包括打樁錘、替打)、海上沉樁GPS測(cè)量定位系統(tǒng)等。尤其是GPS能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離岸邊施工船的定位和定位過程中數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與處理,并以圖形和數(shù)字的形式反映施打樁的當(dāng)前和設(shè)計(jì)位置,便于操作人員調(diào)整船位進(jìn)行施工打樁,同時(shí)還能自動(dòng)生成打樁報(bào)表以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的回放,從而給海上沉樁帶來便利。
海上沉樁定位采用“海上沉樁GPSRTK測(cè)量定位系統(tǒng)”來實(shí)現(xiàn),如圖6所示。
安裝在打樁船上的3個(gè)GPS接收機(jī)接收建立在陸地的基準(zhǔn)站及海中參考站發(fā)射的固定頻率數(shù)據(jù)鏈,以此作為定位的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。其工作原理:定位時(shí),由固定在打樁船上的GPS流動(dòng)站以RTK方式控制船體的位置、方向和姿態(tài),同時(shí)配合2臺(tái)固定在船上的免棱鏡測(cè)距儀測(cè)定樁身在一定標(biāo)高上的相對(duì)于船體樁架的位置,由此可推算出樁身在設(shè)計(jì)標(biāo)高上的實(shí)際位置,并顯示在系統(tǒng)計(jì)算機(jī)屏幕上。通過與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較,進(jìn)行移船糾位,直至偏位滿足要求。樁身的傾斜坡度由樁架控制。樁頂標(biāo)高根據(jù)由免棱鏡測(cè)距儀發(fā)出的紅色水平光束所指涂畫在樁身上的刻度,通過系統(tǒng)計(jì)算得出。具體定位前,將所要定位樁的設(shè)計(jì)中心坐標(biāo)、高程、平面扭角等參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi),定位時(shí),可在顯示屏上顯示實(shí)時(shí)樁位數(shù)據(jù)與圖形,同時(shí)也顯示設(shè)計(jì)沉樁位置和偏差,打樁船指揮人員根據(jù)顯示的有關(guān)信息指揮打樁船正確就位。
本工藝適用于海洋、大江中的橋梁、碼頭的結(jié)構(gòu)鋼管樁、臨時(shí)鋼護(hù)筒及水中平臺(tái)臨時(shí)鋼管樁的沉入施工,有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):①能在海況惡劣的海域中進(jìn)行作業(yè);②能夠適應(yīng)超長、大直徑鋼管樁的沉樁施工;③能滿足不同傾斜度和平面偏角斜樁的沉樁施工;④能使鋼管樁穿過不同的土層;⑤測(cè)量定位簡單快捷,精度滿足要求;⑥施工周期短(單根直徑1.6m,長80m左右的鋼管樁沉樁施工全過程僅為2.5h)。這在在建的杭州灣大橋工程中得到了實(shí)踐。
3.2無導(dǎo)向船雙壁鋼圍堰下沉施工技術(shù)
基礎(chǔ)施工中,傳統(tǒng)采用的鋼板樁圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)和沉井沉至基層的基礎(chǔ),存在著影響工程進(jìn)度的2個(gè)薄弱環(huán)節(jié):①鋼板樁圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)采用單層鋼板樁,沉井沉至基層的基礎(chǔ)在沉井頂上安設(shè)的防水圍堰,一般強(qiáng)度較小,圍堰內(nèi)抽水工序的安排受到施工水位的限制;②沉井基礎(chǔ)嵌入巖層清除風(fēng)化巖的消基工作非常費(fèi)工費(fèi)時(shí),特別是在深水急流中工程進(jìn)度直接制約著整個(gè)基礎(chǔ)的安全渡洪。相比而言,雙壁鋼圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)采用雙壁鋼圍堰防水結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)吸收了上述2種施工結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)圓形浮式井筒和防水圍堰結(jié)合起來的施工結(jié)構(gòu),能夠承受較大的向內(nèi)或向外的水壓力,一般情況下,基礎(chǔ)施工工序的安排不受外界季節(jié)性水位變化的影響。
雙壁鋼圍堰由內(nèi)外兩板壁組成,板壁間以剛性支撐予以連接,由于兩板壁之間為空腔,底部以環(huán)形刃腳封閉,使其具有自浮能力,在底節(jié)處于浮起的情況下可以根據(jù)設(shè)備起重能力逐節(jié)加高板壁,在空腔內(nèi)注水配重并通過吸泥機(jī)吸泥促使其下沉,直至將鋼圍堰下沉至設(shè)計(jì)指定位置,并通過灌注水下封底混凝土使其保持穩(wěn)定,而后根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆孔樁施工,鉆孔平臺(tái)可直接搭設(shè)在鋼圍堰頂面。
采用無導(dǎo)向船雙壁鋼圍堰下沉施工,由于取消了龐大的導(dǎo)向船、聯(lián)結(jié)梁體系等,錨碇系統(tǒng)所承受的風(fēng)力和水流作用力大大減少,從而簡化了錨碇設(shè)備的配置與施工,加快了施工進(jìn)度,節(jié)省了鋼料和水上設(shè)備。同時(shí)雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)為浮式沉井,既便于浮運(yùn)就位又能夠承受較大的水壓力,還可以克服下沉?xí)r底部翻砂的弊病,而且圍堰吸泥下沉就位時(shí)間短,施工安全。特別適用于通航條件要求高,施工區(qū)域狹窄,砂粘土及卵石土地層,無法設(shè)置導(dǎo)向船的水上施工項(xiàng)目。
該工藝應(yīng)用于四川隆納鐵路瀘州長江大橋水中基礎(chǔ)施工,順利完成了深水基礎(chǔ)施工任務(wù),確保大橋按期完工。對(duì)于類似的深水基礎(chǔ)施工,有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
4結(jié)語
我國土地遼闊、幅員廣大,自然地理環(huán)境不同,土質(zhì)各異,地下工程的區(qū)域性強(qiáng),這使得地下工程施工具有較大的差異性和復(fù)雜性。結(jié)合不同的工程特點(diǎn)不斷進(jìn)行創(chuàng)新是地下工程施工技術(shù)得以提高的根本。本文通過介紹近年來我國完成的幾種新型地下工程施工工藝,期望能給予地下工程施工一些啟發(fā),在此基礎(chǔ)上一方面積極推廣應(yīng)用這些新工藝,更重要的是在應(yīng)用的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,使我國的地下工程施工不斷邁上新臺(tái)階。
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地下工程中涉及的主要施工方法及介紹
隧道及地下建筑工程施工時(shí)，須先開挖出相應(yīng)的空間，然后在其中修筑襯砌。施工方法的選擇，應(yīng)以地質(zhì)、地形及環(huán)境條件以及埋置深度為主要依據(jù)，其中對(duì)施工方法有決定性影響的是埋置深度。埋置較淺的工程，施工時(shí)先從地面挖基坑或塹壕，修筑襯砌之后再回填，這就是明挖法。當(dāng)埋深超過一定限度后，明挖法不再適用，而要改用暗挖法，即不挖開地面，采用在地下挖洞的方式施工。礦山法和盾構(gòu)法等均屬暗挖法。 隧道及地下工程施工時(shí)有下列特點(diǎn)：①受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響較大；②工作條件差、工作面少而狹窄、工作環(huán)境差;③暗挖法施工對(duì)地面影響較小,但埋置較淺時(shí)可能導(dǎo)致地面沉陷；④有大量廢土、碎石須妥善處理。 隧道及地下工程的施工方法最初是采用礦山開拓巷道的方法，故稱為礦山法，此法應(yīng)用范圍很廣。 19世紀(jì)，為修筑水底隧道，創(chuàng)制了盾構(gòu),經(jīng)100多年的改進(jìn)，盾構(gòu)法成為在松軟地層中常用的方法之一。 為避免在水下施工，19世紀(jì)末又出現(xiàn)了沉管法，此法主要工序在地面上進(jìn)行，優(yōu)點(diǎn)顯著，應(yīng)用日益廣泛。 在敷設(shè)管道或設(shè)置地道時(shí)，為了不影響地面房屋和其他工程設(shè)施，用千斤頂將預(yù)制的管段或箱涵配合挖土向前頂進(jìn)，這就是頂管法。用這種方法穿過街道、路堤等障礙物是很有效的。 用沉井法（見地下工程沉井法施工）修筑地下建筑，具有占地面積小、挖土量少、施工方便、對(duì)周圍設(shè)施影響較小等優(yōu)點(diǎn)。近年來，已發(fā)展成一種在軟土地層中修筑地下工業(yè)建筑物的方法。 城市中用明挖法施工，打設(shè)板樁時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大噪聲和振動(dòng)，因此發(fā)明了減輕公害的地下連續(xù)墻法。它用專門機(jī)械開挖深槽，應(yīng)用觸變泥漿護(hù)壁，然后在槽中灌筑水下混凝土，以形成地下連續(xù)墻來擋土，或作為地下結(jié)構(gòu)的一部分。此法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)都很小。 地下工程的開挖工作很繁重，施工機(jī)械化要求特別迫切。隨著機(jī)械制造及冶煉技術(shù)的進(jìn)步，20世紀(jì)50年代制造出用硬合金刀具直接破巖的隧洞掘進(jìn)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了開挖工作的綜合機(jī)械化，因此獲得一定程度的推廣。 隨著巖體力學(xué)的發(fā)展,在結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,20世紀(jì)中葉創(chuàng)造了新奧法。此法的主旨是盡量利用圍巖的自承能力,用噴錨支護(hù)控制圍巖的變形及應(yīng)力重分布,使達(dá)到新的平衡。這樣就把支護(hù)和圍巖組成一整體結(jié)構(gòu)，而其中的主要承載部分是圍巖。此法是在軟弱圍巖中施工的有效方法。 施工方法的發(fā)展，除了科技人員對(duì)于地下工程受周圍介質(zhì)的復(fù)雜影響逐漸加深認(rèn)識(shí)以外，還有賴于系列化、自動(dòng)化施工機(jī)械的研制和新材料的創(chuàng)造，使在開挖、運(yùn)輸和襯砌等作業(yè)中能綜合運(yùn)用,并形成新的施工方法,以縮短施工期限和保證工程質(zhì)量。更詳細(xì)的可以在這里下載
地鐵旁地下結(jié)構(gòu)半逆作法施工探索？
下面是中達(dá)咨詢給大家?guī)黻P(guān)于地鐵旁地下結(jié)構(gòu)半逆作法施工的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。
鄰近地鐵及周邊地下管線和現(xiàn)有建筑眾多的工程施工,對(duì)基坑穩(wěn)定和周邊環(huán)境保護(hù)要求較高,基坑施工采用逆作法、半逆作法日益增長。針對(duì)工程實(shí)際,介紹鄰近地鐵深基坑采用半逆作法施工的工藝方法、適用條件,分析了施工順序中的難點(diǎn)及采取相應(yīng)的技術(shù)措施,為類似工程施工提供借鑒。
1工程概況
某大廈地處鬧市,屬舊區(qū)改造項(xiàng)目。由1#、2#主樓及裙樓組成,占地面積7040.6m2,建筑面積58136.0m2,地下建筑面積9408.2m2,基坑面積約4730m2。主要用途為商業(yè)、酒店式公寓等。1#、2#主樓均為地上28層,地下兩層。裙房為地上4層地下兩層,整個(gè)地下室連成一體。采用樁筏基礎(chǔ),樁基采用鉆孔灌注樁。主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu),裙樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。地下兩層為車庫,戰(zhàn)時(shí)為六級(jí)人防工程,平戰(zhàn)結(jié)合。
基坑南北方向長約93m,東西方向?qū)捈s59m,呈不規(guī)則形狀。地下一層層高為4.5m,地下二層層高為3.7m,主樓底板板厚1.6m,裙房底板厚0.7m。主樓基坑開挖深度為9.45m(包括0.20m厚墊層),裙樓基坑開挖深度8.55m(包括0.20m厚墊層)。本工程基坑等級(jí)為一級(jí)基坑。
地鐵線區(qū)間隧道位于基地西側(cè),呈南北走向分布?；舆吘鄥^(qū)間隧道凈距約6m,平行距離約80m,地鐵隧道頂部深約11～15m,隧道φ6.2m。且基地周邊市政管線和臨近的多層、高層建筑物眾多。
根據(jù)項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告揭示,本工程場(chǎng)地土砂性較嚴(yán)重,自然地面下1.5m至14m左右均為砂性土,且含水量豐富,滲透系數(shù)較大。
2基坑施工方案
根據(jù)本工程的基坑面積、地下室分布、開挖深度、周邊環(huán)境的實(shí)際情況以及工期和造價(jià)等因素的綜合考慮,基坑施工最終確定先是裙樓向下逆作,待基礎(chǔ)底板形成后再主樓(芯筒部分)向上順作至±0.000的半逆作法方案。
采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)梁板替代水平支撐主樓順作、裙樓逆作的總體圍護(hù)設(shè)計(jì)構(gòu)想;即基坑開挖階段采用地下連續(xù)墻作為臨時(shí)圍護(hù)體,結(jié)構(gòu)梁板作為水平支撐,臨時(shí)立柱作為基坑的豎向支撐系統(tǒng),裙樓地下各層結(jié)構(gòu)采用由上而下的逆作施工方式,主樓待逆作施工至基底時(shí)采用由下而上的順作施工方式。逆作施工階段為方便土方出土,加快施工速度,在裙樓地下結(jié)構(gòu)樓梯扶梯部位和主樓核芯筒剪力墻位置設(shè)置出土口,出土口周邊的結(jié)構(gòu)梁兼作為臨時(shí)支撐作加強(qiáng)處理,中間設(shè)雙拼H型鋼臨時(shí)支撐。
2.1水平支撐系統(tǒng)
以結(jié)構(gòu)梁板作為基坑開挖階段的水平支撐,其支撐剛度大,對(duì)水平變形的控制極為有效,同時(shí)也避免了大量臨時(shí)支撐的設(shè)置和拆除以及臨時(shí)支撐拆除過程中圍護(hù)墻的二次受力和二次變形對(duì)環(huán)境造成的進(jìn)一步影響,較大程度上保證了基坑的安全性。在首層結(jié)構(gòu)梁板上設(shè)置專用的施工車輛運(yùn)行通道及堆載梁板,作為施工機(jī)械的挖土平臺(tái)及車輛運(yùn)輸通道,主樓及裙樓局部位置預(yù)留出土口,為逆作施工階段的出土帶來極大的方便,有利于加快施工進(jìn)度節(jié)約工期。
2.2豎向支承系統(tǒng)
本工程采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),地下墻墻體厚度800mm,入土深度20m,在基坑開挖階段作為豎向支承系統(tǒng);鋼格構(gòu)臨時(shí)立柱采用4L160mm×14mm角鋼制作,截面為470mm×470mm,立柱樁利用主樓結(jié)構(gòu)框架下的工程樁作承載體。
2.3留土護(hù)壁及分塊開挖
本基杭工程面積較大,開挖深度也較深,基坑周邊環(huán)境保護(hù)要求較高,尤其基坑西側(cè)分布有已建成的地鐵區(qū)間隧道,為進(jìn)一步控制基坑大面積挖土卸荷不可避免產(chǎn)生的基坑變形及基底回彈隆起,最大限度減少因基坑開挖對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響,采取先逆作施工地下室各層梁板結(jié)構(gòu),然后盆式開挖中部區(qū)域的挖土方式;同時(shí)考慮到基坑開挖的第二層、第三層挖土工況,即頂板、中樓板結(jié)構(gòu)形成后開挖至每次挖土基底的工況下,圍護(hù)體的豎向暴露跨度較大,為減少圍護(hù)體的跨度以控制其變形,該工況下采取基坑周邊留土放坡開挖至坑底標(biāo)高,其后分段開挖基坑周邊的留土,并迅速澆筑墊層,使之形成對(duì)通支撐,最后再快速澆筑中樓板、基礎(chǔ)底板,以控制基坑內(nèi)的土體回彈和圍護(hù)墻的變形,保護(hù)地鐵及周邊環(huán)境。特別是在第三層挖土工況中,由于結(jié)構(gòu)底板厚度不一,墊層不在同一標(biāo)高上,難以形成對(duì)撐作用;故結(jié)構(gòu)底板采用分三塊進(jìn)行施工,先開挖兩主樓間的裙樓區(qū)域至基底,保留兩邊主樓區(qū)域土體,并迅速形成裙樓結(jié)構(gòu)底板,在基坑中央形成一道剛度較大的對(duì)撐;然后再開挖兩邊主樓區(qū)域土體,再澆筑結(jié)構(gòu)底板(圖1)。
3技術(shù)準(zhǔn)備與部署
3.1逆作法施工的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
逆作法施工需要設(shè)計(jì)與施工的緊密結(jié)合。根據(jù)目前的工程實(shí)踐,逆作法施工適用于:
(1)坑面積大、深度深,周圍環(huán)境復(fù)雜,對(duì)變形要求較嚴(yán)格;
(2)結(jié)構(gòu)形式盡可能為框架結(jié)構(gòu),并盡可能地減少剪力墻部位的逆作施工;
(3)地下室層高較高,柱網(wǎng)較規(guī)則且柱距較大,如采用全逆作法施工,則首層層高也應(yīng)較高(以便出土機(jī)械、車輛作業(yè)施工);
(4)從頂板往下各層樓板的標(biāo)高、梁高應(yīng)盡可能統(tǒng)一、規(guī)則,有可能的話可設(shè)計(jì)成無梁樓蓋,以減少同層挖土中的標(biāo)高差;
(5)柱下布有工程樁,且盡可能布置“一柱一樁”型豎向臨時(shí)立柱,以減少坑內(nèi)立柱數(shù)量,當(dāng)樁的設(shè)計(jì)承載力較大時(shí),可設(shè)計(jì)成大口徑樁以提高單樁承載力,柱截面尺寸應(yīng)偏大,盡可能采用“寬柱窄梁”;
(6)結(jié)構(gòu)頂板上應(yīng)布置有重載區(qū)域,以便重型施工機(jī)械及車輛停放、行走。
3.2本工程設(shè)計(jì)狀況
由于本工程地下結(jié)構(gòu)存在3家設(shè)計(jì)單位(主體設(shè)計(jì)、圍護(hù)設(shè)計(jì)及人防設(shè)計(jì))平行分包設(shè)計(jì),且過程中缺乏必要的協(xié)調(diào)和結(jié)合;而且原先的主體設(shè)計(jì)在方案階段直至施工圖階段,全部按順作考慮,根本沒有考慮到逆作法的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。這主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)地下室層高偏低,挖土凈空高度較小;
(2)柱網(wǎng)不夠規(guī)則,且柱距偏小,圍護(hù)設(shè)計(jì)在布置臨時(shí)立柱時(shí),抽掉了一部分柱而沒有布置臨時(shí)立柱,使結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)在地下結(jié)構(gòu)施工工況下與正常使用工況下不同,要求對(duì)結(jié)構(gòu)梁、板根據(jù)施工工況進(jìn)行復(fù)算;
(3)板、中樓板標(biāo)高太多,且梁高不一;
(4)大多數(shù)柱下無樁,只能采用“一柱二樁”“、一柱三樁”型,使基坑內(nèi)立柱大量增多,樁間托梁使結(jié)構(gòu)梁、柱節(jié)點(diǎn)變得更為復(fù)雜,且柱截面尺寸普遍偏小,而梁受層高限制做得較寬,成為“窄柱寬梁”型;
(5)原主體設(shè)計(jì)單位對(duì)取土口周邊梁、頂板重載區(qū)域等設(shè)計(jì)需與圍護(hù)設(shè)計(jì)單位、施工單位結(jié)合并優(yōu)化。
3.3技術(shù)準(zhǔn)備與部署
根據(jù)本工程半逆作法施工的具體情況,我們?cè)谑┕で白髁讼率黾夹g(shù)準(zhǔn)備與部署:
(1)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)車輛行走條件及出土、施工等需要,確定重載區(qū)域和樓面荷載,提交設(shè)計(jì)單位進(jìn)行驗(yàn)算;
(2)對(duì)取土口周邊梁按圍護(hù)結(jié)構(gòu)圈梁要求進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化;
(3)對(duì)梁板水平傳力體系進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化,特別是樓板標(biāo)高變化處,防止梁、立柱在水平力傳遞過程中受扭或受剪破壞;
(4)由于本工程立柱較多,對(duì)立柱布置進(jìn)行優(yōu)化,使之盡可能方便土方開挖;
(5)對(duì)“一柱一樁”型結(jié)構(gòu)柱截面作優(yōu)化,使臨時(shí)立柱在合理偏差下能包含于柱中;
(6)對(duì)原“一柱二樁”、“一柱三樁”立柱間的托梁設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,使框架節(jié)點(diǎn)盡可能地簡單化;
(7)由于本工程施工工況與正常使用工況的結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)存在差異,故需對(duì)施工工況下的結(jié)構(gòu)梁、板進(jìn)行全面驗(yàn)算;
(8)對(duì)梁、柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋布置,進(jìn)行深化、翻樣。
(9)在全面理解圍護(hù)設(shè)計(jì)半逆作法施工設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上,對(duì)本工程圍護(hù)及地下結(jié)構(gòu)施工順序作全面部署,見圖2。
4立柱垂直度控制
立柱垂直度的偏差控制,是逆作法施工的技術(shù)難點(diǎn)之一。根據(jù)當(dāng)前的工程實(shí)踐,控制立柱垂直度偏差的有效方法就是利用特制的定位糾偏架。定位糾偏架采用高強(qiáng)膨脹螺栓固定于硬地坪上,利用測(cè)量儀器可將架體的中心與樁位中心重合;利用架體下端螺栓可將立柱位置(包括中心位置與平面轉(zhuǎn)動(dòng))準(zhǔn)確固定;利用架體上部的千斤頂校正立柱垂直度(圖3)。
5基坑降水
本工程基坑降水采用真空深井降水。由于本工程場(chǎng)地土砂層深厚,含水率高,土的滲透系數(shù)大,所以降水條件優(yōu)越,但是降水效果的好壞將直接影響到土方開挖的順利進(jìn)行,以至直接影響到基坑安全。也就是說,成功地進(jìn)行基坑降水,能大大改善砂性土的物理力學(xué)性能,使之有利于挖土施工;反之則對(duì)挖土施工帶來極大的困難,甚至還會(huì)引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象,危及基坑安全。
6土方開挖
土方開挖是逆作法施工的又一技術(shù)難點(diǎn)。由于逆作法土方開挖采用暗挖法施工,所以挖土凈空高度、立柱布置等因素對(duì)土方順利開挖起到很大的影響;深基坑土方開挖對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及環(huán)境影響理論的研究和實(shí)踐,特別是“時(shí)空效應(yīng)”理論的建立,為深基坑土方開挖施工提供了概念性設(shè)計(jì)。
本工程土方開挖總體上依據(jù)地下結(jié)構(gòu)施工的順序及設(shè)計(jì)工況要求,分三層開挖施工。在每層挖土作業(yè)中,遵循“盆式”開挖的概念,進(jìn)行分區(qū)、分段開挖,即首先保留基坑四周一定寬度的土坡以增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)土壓力,對(duì)基坑中央先行開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高;然后再分段開挖基坑四周的留置土坡,減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)(地下連續(xù)墻)無支撐下的暴露時(shí)間?；炷翂|層隨挖隨澆,并盡可能地形成對(duì)通,減少坑底土的暴露時(shí)間,防止土體回彈。
第三層挖土(最下層)由于深度較深,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響較大,而主樓、裙樓底板厚度不一,基底不在同一標(biāo)高上,所以混凝土墊層難以起到支撐作用,故對(duì)第三層挖土、底板結(jié)構(gòu)施工作分段處理,即先開挖基坑中間段(裙樓區(qū)域),并澆筑裙樓底板后,再開挖基坑兩側(cè)主樓區(qū)域。在每段挖土作業(yè)中,遵循“盆式”開挖法。
7信息化施工及應(yīng)急預(yù)案
深基坑施工中,對(duì)基坑及環(huán)境監(jiān)測(cè)是保障工程安全性的必要前提,同時(shí)也為信息化施工提供必要數(shù)據(jù);利用基坑監(jiān)測(cè)的第一手?jǐn)?shù)據(jù),指導(dǎo)施工的具體組織,控制施工速率的變化,判定目前施工所處的狀態(tài)。任何施工計(jì)劃和方案都不是一成不變的,而是通過監(jiān)測(cè)信息的反饋而進(jìn)行不斷地修正與變化。
應(yīng)急預(yù)案是我們根據(jù)以往的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)可能發(fā)生危害性情況下的組織分工、物資準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)措施等作出的計(jì)劃與部署,如果危害性情況一旦發(fā)生,可立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,使工程施工始終處于可控制狀態(tài)。應(yīng)急預(yù)案的編制應(yīng)通過設(shè)計(jì)單位及其他相關(guān)單位的審核與批準(zhǔn)。
8半逆作法結(jié)構(gòu)施工
8.1梁、柱節(jié)點(diǎn)鋼筋施工
半逆作法結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)在于梁、柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋施工。一般而言,梁、柱節(jié)點(diǎn)是鋼筋比較密集的區(qū)域,在逆作法施工中,在梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域還需布置柱子混凝土的澆搗管、振搗管及注漿管,同時(shí)部分梁、柱節(jié)點(diǎn)還布置有臨時(shí)立柱,這樣使鋼筋的布置變得尤為困難。逆作法施工需要我們對(duì)梁、柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致、周密的策劃,合理布置縱向鋼筋及澆搗管、振搗管和注漿管,合理確定箍筋樣式。
8.2模板施工
逆作法施工中,模板工程施工基本上與順作法施工沒有差別,關(guān)鍵在于平臺(tái)排架形式、高度等的確定,這涉及到每層挖土的深度,及設(shè)計(jì)工況計(jì)算。在滿足設(shè)計(jì)工況計(jì)算的前提下,合理確定每層挖土的深度及平臺(tái)排架的高度。排架形式、高度等關(guān)系到合理利用施工人工、施工周轉(zhuǎn)材料和施工質(zhì)量。由于受設(shè)計(jì)工況計(jì)算的限制,一般逆作法施工的平臺(tái)排架較低,在排架方案的確定過程中,應(yīng)考慮到拆模的方便。
8.3混凝土施工
逆作法施工中,墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土澆筑是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。由于墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土澆筑是通過在結(jié)構(gòu)中預(yù)埋的鐵管進(jìn)行,而鐵管直徑較小,一般澆筑速度較慢,要求在混凝土澆筑過程中,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控,振搗密實(shí)。同時(shí)為了防止混凝土收縮,使墻、柱頂部新、老混凝土交接處出現(xiàn)細(xì)縫,我們從混凝土初凝到終凝的全過程中,進(jìn)行注漿補(bǔ)液,使墻、柱頂部漿液飽滿。
9結(jié)語
通過本工程的施工實(shí)踐,我們體會(huì)到逆作法施工的關(guān)鍵在于“細(xì)與精”。
“細(xì)”就是細(xì)致。逆作法施工要求我們?cè)谑┕ぜ夹g(shù)上做到工作細(xì)致,這表現(xiàn)在設(shè)計(jì)工況的理解、施工前的技術(shù)準(zhǔn)備與部署、施工順序的安排、梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)等等。
“精”就是精度。逆作法施工的難點(diǎn)就在于對(duì)施工精度的要求比較高,有些甚至是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家施工驗(yàn)收規(guī)范。這是逆作法施工的真正難點(diǎn)。圍繞施工精度的要求,我們必須采取一系列的技術(shù)措施來保證。技術(shù)措施的策劃與應(yīng)用需要我們長期的工程探索、實(shí)踐與總結(jié)。
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