超高層建筑深基坑工程施工

1、2.1 施工特點(diǎn)基坑工程主要由工程勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工、基坑土方開挖、地下水控制、施工監(jiān)測(cè)及周邊環(huán)境保護(hù)等構(gòu)成。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，全球超高層建筑的拔地而起，地下空間大規(guī)模開發(fā)已成為了當(dāng)今時(shí)代的一種趨勢(shì)。近年來(lái)，隨著基坑工程的開挖越來(lái)越深，土方量越來(lái)越大，深基坑工程的施工技術(shù)和管理成為了施工企業(yè)的主要研究課題之一。深基坑工程主要具有如下特點(diǎn)：（1）基坑支護(hù)體系的臨時(shí)性?；又ёo(hù)體系一般為臨時(shí)措施，待地下室基礎(chǔ)工程完成后，其支護(hù)體系的任務(wù)也已完成。（2）基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)性。其臨時(shí)性的特點(diǎn)使得荷載、強(qiáng)度、變形、防滲、耐久性等方面的安全儲(chǔ)備相對(duì)較小。（3）具有明顯的區(qū)域特征。不同的區(qū)域具有不同

2、的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，即使是同一城市的不同區(qū)域也可能會(huì)有較大差異。（4）具有明顯的環(huán)境保護(hù)特征。深基坑工程的施工會(huì)引起周圍地下水位變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致土體的變形，對(duì)相鄰環(huán)境會(huì)產(chǎn)生影響。（5）具有時(shí)空效應(yīng)規(guī)律。深基坑的幾何尺寸、土體性質(zhì)等對(duì)基坑有較大影響。施工過(guò)程中，每個(gè)開挖步驟中的空間尺寸，開挖部分的無(wú)支撐暴露時(shí)間和基坑變形具有一定的相關(guān)性。（6）具有很強(qiáng)的個(gè)體特征。深基坑工程所處的區(qū)域地質(zhì)條件的多樣性、周邊環(huán)境的復(fù)雜性、基坑形狀的多樣性、基坑支護(hù)形式的多樣性，決定了深基坑工程的施工具有明顯的個(gè)體特征。2.2 常有深基坑支護(hù)形式基坑支護(hù)是為滿足地下結(jié)構(gòu)的施工要求及保護(hù)基坑周邊環(huán)境的安全

3、，對(duì)基坑側(cè)壁采取的支擋、加固與保護(hù)措施，基坑支護(hù)總體方案的選擇直接關(guān)系到基坑及周邊環(huán)境安全、施工進(jìn)度、工程建設(shè)成本?？傮w方案主要有順作法和逆作法兩類，在同一基坑工程中，順作法和逆作法可以在不同的區(qū)域組合使用。2.2.1 順作法順作法是指先施工周邊維護(hù)結(jié)構(gòu)，然后由上而下開挖土方并設(shè)置支撐（錨桿），挖至坑底后，再由下而上施工主體結(jié)構(gòu)，并按一定順序拆除支撐的過(guò)程。順作法基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)通常有圍護(hù)墻、支撐（錨桿）及其豎向支承結(jié)構(gòu)組成。順作法是基坑工程傳統(tǒng)的施工方法，設(shè)計(jì)較便捷，施工工藝成熟，支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性較低。順作法常用的總體設(shè)計(jì)方案包括放坡開挖、水泥土擋墻、排樁與板墻、土釘墻、

4、逆作拱墻等，如表所示：深基坑支護(hù)工程中的常用支護(hù)形式主要支護(hù)形式備注放坡必要時(shí)應(yīng)采取護(hù)坡等措施重力式水泥土墻或高壓旋噴圍護(hù)墻依靠自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)內(nèi)支撐土釘墻、復(fù)合土釘墻其中復(fù)合土釘墻有土釘墻結(jié)合隔水帷幕，土釘墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻結(jié)合微型樁等形式支擋式結(jié)構(gòu)型鋼橫擋板應(yīng)設(shè)置內(nèi)支撐鋼板樁可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)混凝土板樁可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)灌注樁排樁有分離式、咬合式、雙排式、交錯(cuò)式、格柵式等；可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)；可與隔水帷幕組合預(yù)制（鋼管、混凝土）排樁可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)地下連續(xù)墻有現(xiàn)澆和預(yù)制地下連續(xù)墻，可結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng)型鋼水泥土攪拌墻可結(jié)合內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)逆作拱墻很多情況下不

5、用內(nèi)支撐或錨桿系統(tǒng)2.2.2 逆作法逆作法是指利用主體地下結(jié)構(gòu)水平梁板結(jié)構(gòu)作為內(nèi)支撐，按樓層自上而下并與基坑開挖交替進(jìn)行的施工方法。逆作法圍護(hù)墻可與主體結(jié)構(gòu)外墻結(jié)合，也可采用臨時(shí)圍護(hù)墻。逆作法是借助地下結(jié)構(gòu)自身能力對(duì)基坑產(chǎn)生支護(hù)作用，即利用各層水平結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度，使其成為基坑圍護(hù)墻水平支撐點(diǎn)，以平衡土壓力。在采用逆作法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)，還可同步進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工，但上部結(jié)構(gòu)允許施工的高度需經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。2.2.3 順逆結(jié)合對(duì)于某些條件復(fù)雜或具有特殊技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的基坑，可采用順作法和逆作法結(jié)合的施工方案，從而可發(fā)揮順作法和逆作法的各自優(yōu)勢(shì)。工程中常用順逆結(jié)合主要有主樓先順做裙樓后逆作、

6、裙樓先逆作主樓后順做、中心順作周邊逆作等方案。2.3 施工工藝2.3.1 水泥土重力式擋墻水泥土重力式擋墻是用于加固軟黏土地基的一種維護(hù)方法，它是利用水泥材料作為固化劑，通過(guò)特質(zhì)的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的擋土、防滲墻，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。重力式水泥土墻施工工藝可采用三種方法：噴漿式深層攪拌（濕法）、噴粉式深層攪拌（干法）、高壓噴射注漿法（也稱高壓旋噴法）。濕法施工注漿量容易控制，成樁質(zhì)量好，目前絕大部分重力式水泥土墻施工中都采用濕法工藝。干

7、法施工工藝雖然水泥土強(qiáng)度較高，但其噴粉量不易控制，攪拌難以均勻?qū)е聵扼w均勻性差，樁身強(qiáng)度離散較大，目前使用較少。高壓噴射注漿法是采用高壓水、氣切削土體并將水泥與土攪拌形成重力式水泥土墻。高壓旋噴法施工簡(jiǎn)便，施工時(shí)只需在土層中鉆一個(gè)50300mm的小孔，便可在土中噴射成直徑0.42m的水泥土樁。該法可在狹窄施工區(qū)域或鄰近已有基礎(chǔ)區(qū)域施工，但該工藝水泥用量大，造價(jià)高，一般當(dāng)施工場(chǎng)地受到限制，濕法機(jī)械施工困難時(shí)選用。1） 二軸水泥土墻工程（濕法）施工工藝（1） 工藝流程二軸水泥土墻工程施工工藝可采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及圖紙情況而定。二軸水泥土墻施工工藝流程如圖2.3-1。

8、圖2.3-1 二軸水泥土墻施工工藝流程圖2） 三軸水泥土墻（濕法）施工工藝（1） 施工工藝流程三軸水泥土墻工程施工流程如圖測(cè)量放線：根據(jù)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，按圖放出樁位，設(shè)立臨時(shí)控制樁，做好測(cè)量復(fù)核單，提請(qǐng)驗(yàn)收。開挖導(dǎo)溝及定位型鋼放置：按基坑圍護(hù)邊線開挖溝渠，溝渠開挖及定位型鋼放置示意圖如圖所示。在溝槽兩側(cè)打入若干槽鋼作為固定支點(diǎn)，垂直方向放置兩根工字鋼與支點(diǎn)焊接，再在平行溝槽方向放置兩根工字鋼與下面工字鋼焊接作為定位型鋼?？孜患皹稒C(jī)定位：根據(jù)三軸攪拌樁中心間距尺寸在平行工字鋼表面畫線定位。樁機(jī)就位，移動(dòng)前，移動(dòng)結(jié)束后檢查定位情況并及時(shí)糾正。樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)平正，并用經(jīng)緯儀觀測(cè)以控制鉆機(jī)垂直度。三軸水泥攪拌

9、樁樁位定位偏差應(yīng)小于20mm。水泥土攪拌樁成樁施工：三軸水泥土墻施工按下圖所示順序施工，采用套接一孔的工藝，保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，這種施工順序一般適用于N50的地基土。三軸水泥攪拌樁的搭接和施工設(shè)備的垂直度補(bǔ)救是依靠重復(fù)套鉆來(lái)保證的，以達(dá)到止水的作用。為保證攪拌樁質(zhì)量，對(duì)土質(zhì)較差或者周邊環(huán)境較復(fù)雜的工程，攪拌樁底部采用復(fù)攪施工。2.3.2 鉆孔灌注排樁排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬板式支護(hù)體系，是以排樁作為主要承受水平力的構(gòu)件，并以水泥土攪拌樁、壓密注漿、高壓旋噴樁等作為防滲止水措施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。鉆孔灌注排樁即為由鉆孔灌注樁為樁體組成的排樁體系。鉆孔灌注排樁應(yīng)用于深基坑支護(hù)中，可較少開挖工程量

10、，避免了因基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，同時(shí)也縮短了前期的施工工期，節(jié)省了工程投資。目前國(guó)內(nèi)主要的鉆孔機(jī)械有螺旋鉆孔機(jī)、全套管鉆孔機(jī)、回轉(zhuǎn)斗式鉆孔機(jī)、潛水鉆孔機(jī)、沖擊式鉆孔機(jī)。1、 鉆孔灌注樁施工工藝 當(dāng)基坑不考慮防水（或已采取降水措施）時(shí)，鉆孔灌注樁可按一字型間隔排列或相切排列形成排樁。間隔排列的間距常為2.53.5倍樁徑。當(dāng)基坑考慮防水時(shí)，可按一字型搭接排列，也可按間隔或相切排列，并設(shè)隔水帷幕。搭接排列時(shí)，搭接長(zhǎng)度宜為保護(hù)層厚度；間隔或相切排列時(shí)需另設(shè)止水帷幕時(shí)，樁體凈距可根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)、開挖深度、垂直度及擴(kuò)頸情況來(lái)確定，一般為100150mm。鉆孔灌注排樁施工前必須試成孔，數(shù)量不得小于2個(gè)，

11、以便核對(duì)地址資料，檢驗(yàn)雙選的設(shè)備、機(jī)具、施工工藝以及技術(shù)時(shí)候適宜。如孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定和沉淤等檢驗(yàn)指標(biāo)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)擬定補(bǔ)救技術(shù)措施，或重新選擇施工工藝。排樁要承受地面超載和測(cè)量水土壓力，其配筋量往往比工程樁大。當(dāng)挖圖面與背面配筋不同時(shí)，施工必須嚴(yán)格按受力要求采取技術(shù)措施保證鋼筋籠的正確位置，保證鋼筋籠的安放方向與設(shè)計(jì)方向一致。鉆孔灌注排樁施工時(shí)要采取間隔跳打，隔樁施工，并應(yīng)在灌注混凝土24h后進(jìn)行鄰樁成孔施工，防止由于土體擾動(dòng)對(duì)已澆筑的樁帶來(lái)影響。對(duì)于砂質(zhì)土，可采取套打排樁的方式，即對(duì)有嚴(yán)重液化砂土地基先進(jìn)行攪拌樁加固，然后再加固土中施工排樁以保證成孔質(zhì)量。鉆孔灌注排樁頂部一般需

12、作一道頂圈梁，以形成整體，便于開挖時(shí)整體受力和滿足控制變形的要求。在開挖時(shí)需根據(jù)支撐設(shè)置圍檁以構(gòu)成整體受力。鉆孔灌注排樁施工時(shí)要嚴(yán)防個(gè)別樁塌孔，致使后施工的鄰樁無(wú)法成孔，造成開挖時(shí)嚴(yán)重流砂或涌土。2.3.3 型鋼水泥土攪拌墻型鋼水泥土攪拌墻通常稱為SMW工法（Soil Mixed Wall），是一種在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋土隔水結(jié)構(gòu)。即型鋼承受土側(cè)壓力，而水泥土則具有良好的抗?jié)B性能，因此SMW墻具有擋土與止水雙重作用。除了插入H型鋼外，還可插入鋼管、拉森板樁等。型鋼水泥土攪拌墻標(biāo)準(zhǔn)施工配置主要有三軸水泥土攪拌機(jī)、全液壓履帶式樁架、水泥運(yùn)輸車、水泥筒倉(cāng)、高壓洗凈機(jī)、電腦

13、計(jì)量拌漿系統(tǒng)、空壓機(jī)、履帶機(jī)、挖掘機(jī)等。1、 型鋼水泥土攪拌墻施工流程1）型鋼水泥土攪拌墻施工流程如圖。2）施工準(zhǔn)備（1）施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地平整，路基承載能力滿足重型樁機(jī)和吊車平穩(wěn)行走移動(dòng)的要求。（2）應(yīng)按照樁位平面布置圖，確定合理的施工順序及配套機(jī)械、水泥等材料的放置位置。搭建拌漿設(shè)施和水泥儲(chǔ)存場(chǎng)地，供漿系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可就位。三軸攪拌機(jī)與樁架進(jìn)場(chǎng)組裝并試運(yùn)行正常后方可就位。3）測(cè)量放線根據(jù)軸線基準(zhǔn)點(diǎn)、圍護(hù)平面布置圖，放出圍護(hù)樁邊線和控制線，設(shè)立臨時(shí)控制標(biāo)識(shí)，做好技術(shù)復(fù)核。3） 開挖溝槽開挖溝槽并清除地下障礙物，開挖出來(lái)的土體應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，保證攪拌樁正常施工。在溝槽上兩側(cè)設(shè)置定位導(dǎo)向型

14、鋼，標(biāo)出插筋位置、間距。4） 樁機(jī)就位樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平正，應(yīng)用線錘對(duì)龍門立柱垂直定位觀測(cè)以確保樁機(jī)垂直度，并經(jīng)常校核，樁機(jī)立柱導(dǎo)向架垂直度偏差應(yīng)小于1/250.三軸水泥土攪拌樁樁位定位后應(yīng)再進(jìn)行定位復(fù)核，偏差值應(yīng)小于20mm。5） 制備水泥漿液及漿液注入開機(jī)前按要求進(jìn)行水泥漿液的拌制。待三軸攪拌機(jī)啟動(dòng)，用空壓機(jī)送漿至攪拌機(jī)鉆頭。對(duì)于透水性墻的砂土地層，必要時(shí)可在水泥漿液中摻入適量的膨潤(rùn)土，可保持孔壁的穩(wěn)定性和提高墻體抗?jié)B性。6） 鉆進(jìn)攪拌三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過(guò)程中均應(yīng)注入水泥漿液，并嚴(yán)格控制下沉和提升速度，噴漿下沉速度應(yīng)控制在0.51.0m/min，提升速度應(yīng)控制在1.02.0m/min，

15、在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，并盡可能做到勻速下沉和提升，使水泥漿和原地基土充分?jǐn)嚢琛?） 清洗、移位將集料斗中加入適量清水，開啟灰漿泵，清洗壓漿管道及其他所用機(jī)具，然后移位再進(jìn)行下一根樁的施工。8） 涂刷減摩劑應(yīng)清除型鋼表面的污垢及鐵銹，減摩劑應(yīng)在干燥條件下均勻涂抹在型鋼插入水泥土的部分。澆筑圍護(hù)墻壓頂圈梁時(shí)，埋設(shè)在圈梁中的型鋼部分應(yīng)用泡沫塑料片等硬質(zhì)隔離材料將其與混凝土隔開，以利于型鋼的起拔回收。9） 插入型鋼型鋼插入宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)進(jìn)行，插入前應(yīng)檢查其規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度、直線度、接頭焊縫質(zhì)量等，以滿足設(shè)計(jì)要求。型鋼插入應(yīng)采用牢固的定位導(dǎo)向架，先固定插入型鋼的平面位置，然后起吊型

16、鋼，將型鋼底部中心對(duì)正樁位中心并沿定位導(dǎo)向架徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)。型鋼插入宜依靠自重插入，也可借助帶有液壓鉗的振動(dòng)錘等輔助手段下沉到位，嚴(yán)禁采用多次重復(fù)起吊型鋼并松鉤下落的插入方法。型鋼下插至設(shè)計(jì)深度后，用槽鋼穿過(guò)吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁硬化后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。10）涌土處理由于水泥漿液的定量注入攪拌和型鋼插入，一部分水泥土被置換出溝槽，采用挖土機(jī)將溝槽內(nèi)的水泥土清理出溝槽，確保樁體硬化成型和下道工序的繼續(xù)，唄清理的水泥土將在24h之后開始硬化，隨日后基坑開挖一起運(yùn)出場(chǎng)地。11）型鋼拔除主體地下結(jié)構(gòu)施工完畢，結(jié)構(gòu)外墻與圍護(hù)墻間回填密實(shí)后方可拔除型鋼，應(yīng)采用專用

17、夾具及千斤頂，以圈梁為反力梁，配以吊車起拔型鋼。型鋼拔除后的空隙應(yīng)及時(shí)充填密實(shí)。2.3.4 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是在地面上利用各種挖槽機(jī)械，沿支護(hù)軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長(zhǎng)深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土，筑成一個(gè)單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻，作為截水、防滲、承重、擋土結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻的特點(diǎn)是墻體剛度大，整體性好，基坑開挖過(guò)程安全性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較??；施工振動(dòng)小，噪聲低，對(duì)環(huán)境影響??；墻身具有良好的抗?jié)B能力，坑內(nèi)降水時(shí)對(duì)坑外的影響較??；可用于密集建筑群中深基坑支護(hù)及逆作法施工；可作為地下結(jié)構(gòu)的外墻；可用于多種地質(zhì)條件。缺點(diǎn)是由于

18、地下連續(xù)墻施工機(jī)械的因素，其厚度具有固定的模數(shù)，不能像灌注樁一樣對(duì)樁徑和剛度進(jìn)行靈活調(diào)整，且地下連續(xù)墻的施工成本較為昂貴。地下連續(xù)墻的施工方法從結(jié)構(gòu)形式上可分為柱列式和壁式兩大類。柱列式主要通過(guò)水泥漿與添加劑與原位置的土進(jìn)行混合攪拌形成樁，并在橫向上重疊搭接形成連續(xù)墻。后者則由水泥漿與原位置土攪拌形成連續(xù)墻，并就地灌注混凝土形成連續(xù)墻。我國(guó)建筑工程中應(yīng)用最多的事現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式地下連續(xù)墻，其施工工藝流程如圖。1） 導(dǎo)墻導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻槽段開挖前沿前面兩側(cè)構(gòu)筑的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，其作用是：（1）成槽導(dǎo)向、測(cè)量基準(zhǔn)；（2）穩(wěn)定上部土體，防止槽口塌方；（3）重物支撐平臺(tái)，承受一定的施工荷載；（4）存儲(chǔ)

19、泥漿、穩(wěn)定泥漿液位、圍護(hù)槽壁穩(wěn)定；可以有效控制地面沉降和位移。導(dǎo)墻一般為現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有預(yù)制或鋼制的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)多采用C20C30。2） 泥漿配置泥漿在地下連續(xù)墻挖槽施工階段起到護(hù)壁、攜渣、冷卻機(jī)具和切土潤(rùn)滑的作用。槽內(nèi)泥漿液面應(yīng)高出地下水位一定高度，以防槽壁倒塌、剝落和防止地下水滲入。護(hù)壁泥漿通常采用膨潤(rùn)土泥漿，此外還有高分子聚合物泥漿、CMC（羧甲基纖維素）泥漿和鹽水泥漿等。泥漿制備包括泥漿攪拌和泥漿貯存。制備膨潤(rùn)土泥漿一定要充分?jǐn)嚢?，否則會(huì)影響泥漿的失水量和粘度。為充分發(fā)揮泥漿在地下連續(xù)墻施工中的作用，泥漿最好在膨潤(rùn)土充分水化后再使用，新配置的泥漿應(yīng)靜置貯存3

20、h以上，如現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件允許靜置24h后再使用更佳。在地下連續(xù)墻施工過(guò)程中，泥漿與地下水、砂、土、混凝土等接觸，使泥漿受到污染而性質(zhì)惡化，污染后的泥漿經(jīng)過(guò)處理后仍可重復(fù)使用。3） 成槽作業(yè)成槽是地下連續(xù)墻施工的主要工藝，成槽工期約占地下連續(xù)墻工期的一半，提高成槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵，成槽精度決定了地下連續(xù)墻的施工精度。地下連續(xù)墻通常分段施工，每一段稱為地下連續(xù)墻的一個(gè)槽段，一個(gè)槽段是一次混亂了灌注單位。施工時(shí)，預(yù)先沿墻體長(zhǎng)度方向把地下連續(xù)墻劃分為若干個(gè)一定長(zhǎng)度的施工單元，該施工單元稱為“單元槽段”，挖槽是按一個(gè)個(gè)單元槽段進(jìn)行挖掘。單元槽段長(zhǎng)度應(yīng)是挖槽機(jī)挖槽長(zhǎng)度的整數(shù)倍，一般采用挖槽機(jī)最小挖掘長(zhǎng)

21、度（即一個(gè)挖掘單元的長(zhǎng)度）為一單元槽段。地質(zhì)條件良好、施工條件允許的情況下可采用24個(gè)挖掘單元組成一個(gè)槽段，槽段長(zhǎng)度一般為48m。劃分單元槽段的常見形式有直線形槽段、直角形槽段、拐角形槽段、T字型槽段、十字型槽段、三折線形槽段、雙折線形槽段、圓弧形槽段和Z字形槽段。槽段分段接縫盡量避開轉(zhuǎn)角部位及內(nèi)隔墻連接部位，常用的交接處理方法有預(yù)留筋連接、丁字形連接、十字形連接、90°拐角連接、圓形或多邊形連接、鈍角拐角連接。4） 鋼筋籠加工與吊裝鋼筋籠應(yīng)在型鋼或鋼筋制作的平臺(tái)上成型。主筋凈保護(hù)層厚度通常為78cm，保護(hù)層墊塊厚5cm，與墻面留有23cm的間隙。鋼筋連接方式通常采用搭接焊、氣壓焊，

22、除連接四周兩道鋼筋的交點(diǎn)需全部點(diǎn)焊外，其余可采用50%交叉點(diǎn)焊。鋼筋籠的起吊、運(yùn)輸和吊放應(yīng)制定施工方案，根據(jù)鋼筋籠重量選取主、副吊設(shè)備，并進(jìn)行吊點(diǎn)布置。應(yīng)對(duì)吊點(diǎn)局部加強(qiáng)，沿鋼筋籠縱橫向設(shè)置桁架增強(qiáng)鋼筋籠整體剛度。鋼筋籠起吊應(yīng)用橫吊梁或吊架。起吊時(shí)鋼筋籠下端不得在地面拖引，以防下端鋼筋彎曲變形。為防止鋼筋籠吊起后在空中擺動(dòng)，應(yīng)在鋼筋籠下端系拽引繩。5） 水下混凝土澆筑地下連續(xù)墻所用混凝土的配合比除滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求外，還應(yīng)考慮導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土應(yīng)具有的和易性好、流動(dòng)度大、緩凝的施工特點(diǎn)和對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。地下連續(xù)墻的混凝土用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑，澆筑過(guò)程中導(dǎo)管下口總是埋在混凝土內(nèi)1.5m以上，使

23、從導(dǎo)管下口流出的混凝土將表層混凝土向上推動(dòng)而避免與泥漿卷入混凝土內(nèi)。但導(dǎo)管插入太深會(huì)使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)不暢，有時(shí)還可能產(chǎn)生鋼筋籠上浮，因此導(dǎo)管最大插入深度不宜超過(guò)9m。當(dāng)混凝土澆筑到地下連續(xù)墻頂部附近時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土不易流出，應(yīng)降低澆筑速度，并將導(dǎo)管最小埋入深度控制在1m左右，可將導(dǎo)管上下抽動(dòng)，不抽動(dòng)范圍不得超過(guò)30cm?；炷翝仓^(guò)程中，導(dǎo)管不得做橫向運(yùn)動(dòng)，以防止沉渣和泥漿混入混凝土內(nèi)。2.3.5 土釘墻工程土釘墻是用于土體開挖時(shí)保持基坑側(cè)壁或邊坡穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu)，主要由密布于原位土體的土釘、粘附于土體表面的鋼筋混凝土面層、土釘之間的被加固土體和必要的防水系統(tǒng)組成。土釘墻的結(jié)構(gòu)較合理，施

24、工設(shè)備和材料簡(jiǎn)單，操作方便靈活，施工速度快捷，造價(jià)低。但其不設(shè)和變形要求較為嚴(yán)格或較深的基坑。復(fù)合土釘墻具有土釘墻的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，克服其較多缺點(diǎn)，它是土釘墻與各種隔水帷幕、微型樁及預(yù)應(yīng)力錨桿等構(gòu)件的結(jié)合，可根據(jù)工程具體條件選擇一種或多種組合，應(yīng)用范圍大大拓寬，對(duì)土層的適用性更廣，整體穩(wěn)定性、抗隆起及抗?jié)B性能大大提高，基坑風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)降低。1） 施工工藝流程（1） 土釘墻施工流程開挖工作面修整坡面施工第一層面層土釘定位鉆孔清孔檢查放置土釘注漿綁扎鋼筋網(wǎng)安裝泄水管施工第二層面層養(yǎng)護(hù)開挖下一層工作面重復(fù)上述步驟直至基坑設(shè)計(jì)深度。（2） 復(fù)合土釘墻施工流程止水帷幕或微型樁施工開挖工作面修整坡面施工第一層混凝土

25、面層土釘或錨桿定位鉆孔清孔檢查放置土釘或錨桿注漿綁扎面層鋼筋網(wǎng)及腰梁養(yǎng)護(hù)錨桿張拉開挖下一層工作面重復(fù)上述步驟直至基坑設(shè)計(jì)深度。2） 主要施工方法及操作要點(diǎn)（1） 土方開挖基坑土方應(yīng)分層開挖，且應(yīng)與土釘支護(hù)施工作業(yè)緊密協(xié)調(diào)和配合。挖土分層厚度應(yīng)與土釘豎向間距一致，開挖標(biāo)高宜為相應(yīng)土釘位置下200mm，逐層開挖并施工土釘，嚴(yán)禁超挖。每層土方開挖完成后進(jìn)行修整，并在坡面施工第一層面層，完成上一層作業(yè)面土釘和面層后，應(yīng)待其達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上后，方可進(jìn)行下一層作業(yè)面的開挖。開挖應(yīng)分段進(jìn)行，分段長(zhǎng)度取決于基坑側(cè)壁的自穩(wěn)能力，且與土釘支護(hù)的流程相互銜接，一般每層的分段長(zhǎng)度不宜大于30m。（2） 土釘施工

26、土釘施工根據(jù)選用的材料不同可分為鋼筋土釘施工和鋼管土釘施工兩種。鋼筋土釘施工是按設(shè)計(jì)要求確定孔位標(biāo)高后先成孔，而鋼管土釘施工一般采用打入法，即確定孔位標(biāo)高處將管壁留孔的鋼管保持與面層一定角度打入土體內(nèi)。打入土釘前應(yīng)清孔和檢查。土釘置入孔中前，先在其上安裝連接件，以保證鋼筋處于孔位中心位置且注漿后保證其保護(hù)層厚度。（3） 注漿鋼筋土釘注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動(dòng)的雜土清除，選擇合適的注漿機(jī)具。注漿材料一般采用水泥漿或水泥砂漿。水平注漿多采用低壓（0.40.6Mpa）或高壓（12Mpa），注漿時(shí)應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞，注滿后保持壓力35min。斜向注漿則采用重力或低壓注漿，注漿導(dǎo)管底端距孔底25

27、0500mm，在注漿時(shí)將導(dǎo)管勻速緩慢地撤出，過(guò)程中注漿管口始終埋在漿體表面下。有時(shí)為提高土釘抗拔能力還可采用二次注漿。（4） 混凝土面層施工應(yīng)根據(jù)施工作業(yè)面分層分段鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)之間的連接可采用焊接或綁扎，鋼筋網(wǎng)可用插入土中的鋼筋固定。噴射混凝土一般采用混凝土噴射機(jī)，施工時(shí)應(yīng)分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，噴頭運(yùn)動(dòng)一般按螺旋式軌跡一圈壓半圈均勻緩慢移動(dòng)，噴頭與受噴面保持垂直，距離0.61m，一次噴射厚度不宜小于40mm；混凝土上下層及相鄰段搭接結(jié)合處，搭接長(zhǎng)度一般為厚度的2倍以上，接縫應(yīng)錯(cuò)開。（5） 排水系統(tǒng)的設(shè)置基坑邊若含有透水層或滲水土層時(shí)，混凝土面層上應(yīng)做泄水孔，即按間距1.

28、52.0m均勻布置0.40.6m、直徑不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下傾斜，管壁上半部分可鉆透水孔，管中填滿粗砂作為濾水材料，以防土流失。3） 土釘墻工程質(zhì)量控制（1） 材料所使用的原材料（鋼筋、水泥、砂、碎石等）的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，并要具備出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告書。材料進(jìn)場(chǎng)后還要按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣質(zhì)量檢驗(yàn)。（2）土釘現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試土釘支護(hù)設(shè)計(jì)與施工必須進(jìn)行土釘現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，包括基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過(guò)基本試驗(yàn)可取得設(shè)計(jì)所需的有關(guān)參數(shù)，如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度等，以保證設(shè)計(jì)的正確、合理性，或反饋信息以修改初步設(shè)計(jì)方案；驗(yàn)收試驗(yàn)是檢驗(yàn)土釘支護(hù)工程質(zhì)量的有效手段。土釘

29、支護(hù)工程的設(shè)計(jì)、施工宜建立在有一定現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上。（3）混凝土面層的質(zhì)量檢驗(yàn)混凝土養(yǎng)護(hù)28d后應(yīng)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試塊數(shù)量為每500m2面層取一組，且不少于三組；混凝土面層厚度檢查可用鉆孔檢測(cè)法。每100m2面層取一點(diǎn)，且不少于三個(gè)點(diǎn)。合格條件為全部檢查孔處的厚度平均值不小于設(shè)計(jì)厚度，厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的面積不大于50%，最小厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的60%并不小于50mm；混凝土面層外觀檢查應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)漏噴現(xiàn)象?；炷撩鎸油庥^檢查應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)漏噴、離鼓現(xiàn)象。2.3.6 土層錨桿工程施工錨桿是一種新型受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土墻連接，另一端錨固在地基的土層或巖層中，以承受結(jié)

30、構(gòu)物的上托力、抗拔力、傾側(cè)力或擋土墻的水壓力等。錨桿由錨頭、錨具、錨筋、塑料套管、分割器、腰梁及錨固體等組成。1） 施工工藝（1） 孔位測(cè)量校正錨桿鉆孔機(jī)械鉆孔前應(yīng)按設(shè)計(jì)及土層定出孔位做出標(biāo)記。鉆機(jī)就位時(shí)應(yīng)測(cè)量校正孔位的垂直、水平位置和角度偏差，鉆進(jìn)應(yīng)保證垂直于坑壁平面。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)控制好速度、壓力及鉆桿的平直。（2） 成孔由于土層錨桿的施工特點(diǎn)，要求孔壁不得松動(dòng)和塌陷，以保證鋼拉桿安放和錨桿承載力。常用的鉆進(jìn)成孔方法有螺旋干作業(yè)鉆孔法、潛鉆成孔法和清水循環(huán)鉆進(jìn)法等。（3） 桿件組裝安放錨桿用的拉桿，常用的有鋼管（鉆桿用作拉桿）、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。主要根據(jù)錨桿的承載能力和現(xiàn)有材料的情況來(lái)選擇

31、。承載能力較小時(shí)，多用粗鋼筋；承載能力較大時(shí)，多用鋼絞線。 鋼筋拉桿鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如為數(shù)根粗鋼筋則需用綁扎或電焊連接成一體。其長(zhǎng)度應(yīng)按錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加上張拉長(zhǎng)度（等于支撐圍檁高度加錨座厚度加螺母高度）。鋼筋拉桿防腐蝕性能好，易于安裝，當(dāng)錨桿承載能力不很大時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選用。對(duì)有自由段的錨桿，鋼筋拉桿的自由段要做好防腐和隔離處理。錨桿的長(zhǎng)度一般都在10m以上，有的達(dá)30m甚至更長(zhǎng)。為了將拉桿安置在鉆孔的中心，防止自由段產(chǎn)生過(guò)大的撓度和插入鉆孔時(shí)不攪動(dòng)土壁；對(duì)錨固段，還為了增加拉桿與錨固體的握裹力，所以在拉桿表面需設(shè)置定位器（或撐筋環(huán)）。鋼筋拉桿的定位器用細(xì)鋼筋制作，在鋼筋拉桿軸

32、心按120°夾角布置,間距一般為22.5m。定位器的外徑宜小于鉆孔直徑1m。粗鋼筋拉桿用的定位器（a）中國(guó)國(guó)際信托投資公司大廈用的定位器；（b）美國(guó)用的定位器；（c）北京地下鐵道用的定位器1-擋土板；2-支承滑條；3-拉桿；4-半圓環(huán)；5-38鋼管內(nèi)穿32拉桿；6-35×3鋼帶；7-232鋼筋；8-65鋼管l60，間距11.2m；9-灌漿膠管 鋼絲束拉桿鋼絲束拉桿可以制成通長(zhǎng)一根，它的柔性較好，往鉆孔中沉放較方便。但施工時(shí)應(yīng)將灌漿管與鋼絲束綁扎在一起同時(shí)沉放，否則放置灌漿管有困難。鋼絲束拉桿的自由段需理順扎緊，然后進(jìn)行防腐處理。防腐方法可用玻璃纖維布纏繞兩層，外面再用粘膠帶

33、纏繞，亦可將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護(hù)管內(nèi)，護(hù)管與孔壁間的空隙可與錨固段同時(shí)進(jìn)行灌漿。鋼絲束拉桿的錨固段亦需用定位器，該定位器為撐筋環(huán)，如圖6-165所示。鋼絲束的鋼絲為內(nèi)外兩層，外層鋼絲綁扎在撐筋環(huán)上，撐筋環(huán)的間距為0.51.0m，這樣錨固段就形成一連串的菱形，使鋼絲束與錨固體砂漿的接觸面積增大，增強(qiáng)了粘結(jié)力，內(nèi)層鋼絲則從撐筋環(huán)的中間穿過(guò)。鋼絲束拉桿的撐筋環(huán)1-錨頭；2-自由段及防腐層；3-錨固體砂漿；4-撐筋環(huán)；5-鋼絲束結(jié)；6-錨固段的外層鋼絲；7-小竹筒 鋼絞線拉桿鋼絞線分為有粘結(jié)鋼絞線和無(wú)粘結(jié)鋼絞線，有粘結(jié)鋼絞線錨桿制作時(shí)應(yīng)在錨桿自由端的每根鋼絞線上做防腐層和隔離層。由于鋼絞線拉桿

34、的柔性更好，向鉆孔中沉放更容易，因此在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的比較多，用于承載能力大的錨桿。錨固段的鋼絞線要仔細(xì)清除其表面的油脂，以保證與錨固體砂漿有良好的粘結(jié)。自由段的鋼絞線要套以聚丙烯防護(hù)套等進(jìn)行防腐處理。鋼絞線拉桿需用特制的定位架。（4） 灌漿灌漿用水泥砂漿的成分及拌制、注入方法決定了灌漿體與周圍土體的粘結(jié)強(qiáng)度和防腐效果。灌漿漿液一般為水泥砂漿或水泥漿。二次灌漿法師在一次灌漿形成注漿體的基礎(chǔ)上，對(duì)錨桿錨固段進(jìn)行二次高壓劈裂注漿，使?jié){液向周圍地層擠壓滲透，形成直徑較大的錨固體并提高周圍地層力學(xué)性能，可提高錨桿承載能力。二次灌漿通常在一次注漿后424h進(jìn)行，間隔時(shí)間由漿體強(qiáng)度達(dá)到5MPa左右為宜。二次灌

35、漿適用于承載力低的土層中的錨桿。（5） 腰梁安裝腰梁是傳力結(jié)構(gòu)，將錨頭軸拉力進(jìn)行有效傳遞，分成水平力及垂直力。腰梁的加工安裝應(yīng)使支承板承壓面在一個(gè)平面內(nèi)，以保證梁受力均勻。安裝腰梁應(yīng)考慮圍護(hù)墻的偏差。一般是通過(guò)實(shí)測(cè)樁偏差，現(xiàn)場(chǎng)加工異形支撐板，錨桿尾部也應(yīng)進(jìn)行標(biāo)高實(shí)測(cè)，找出最大偏差和平均值，用腰梁的兩根工字鋼間距進(jìn)行調(diào)整。（6） 張拉、鎖定錨桿壓力灌漿后，養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，按設(shè)計(jì)和工藝要求安裝好腰梁，并保證各段平直，腰梁與擋墻之間的空隙要緊貼密實(shí)，并安裝好支承平臺(tái)。待錨固段的強(qiáng)度大于15MPa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%后方可進(jìn)行張拉，對(duì)于作為開挖支護(hù)的錨桿，一般施加設(shè)計(jì)承載力的50%100%的初期張

36、拉力，初期張拉力并非越大越好。錨桿宜張拉至設(shè)計(jì)荷載的0.91.0倍后，再按設(shè)計(jì)要求鎖定。錨桿張拉控制應(yīng)力，不應(yīng)超過(guò)拉桿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。錨桿張拉時(shí)，其張拉順序要考慮對(duì)鄰近錨桿的影響。2.3.7 內(nèi)支撐系統(tǒng)施工內(nèi)支撐體系包括腰（冠）梁（亦稱圍檁）、支撐和立柱。其施工應(yīng)符合下述要求：（1）支撐結(jié)構(gòu)的安裝與拆除順序，應(yīng)同基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算工況一致。必須嚴(yán)格遵守先支撐后開挖的原則；（2）立柱穿過(guò)主體結(jié)構(gòu)底板以及支撐結(jié)構(gòu)穿越主體結(jié)構(gòu)地下室外墻的部位，應(yīng)采用止水構(gòu)造措施。內(nèi)支撐主要分鋼支撐與鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐多為工具式支撐，裝、拆方便，可重復(fù)使用，可施加預(yù)緊力。鋼筋混凝土支撐現(xiàn)場(chǎng)澆筑，可適應(yīng)各種

37、形狀要求，剛度大，支護(hù)體系變形小，有利于保護(hù)周圍環(huán)境；但拆除麻煩，不能重復(fù)使用，一次性消耗大。1、鋼支撐施工鋼支撐常用H型鋼支撐與鋼管支撐。鋼支撐構(gòu)件連接可采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接；腰梁連接節(jié)點(diǎn)宜設(shè)置在支撐點(diǎn)附近且不應(yīng)超過(guò)支撐間距的1/3；鋼腰梁與圍護(hù)墻間宜采用細(xì)石混凝土填充，鋼腰梁與鋼支撐的連接節(jié)點(diǎn)宜設(shè)加勁板；支撐拆除前應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)墻之間設(shè)置換成傳力構(gòu)件或回填夯實(shí)。1） 工藝流程機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)測(cè)量放線土方開挖設(shè)置圍檁托架安裝圍檁設(shè)置立柱托架安裝支撐支撐與立柱抱箍固定圍檁與圍護(hù)墻空隙填充施加預(yù)應(yīng)力。2） 施工要點(diǎn)支撐端頭應(yīng)設(shè)置一定厚度的鋼板作封頭端板，端板與支撐桿件間滿焊，焊縫高度與長(zhǎng)度應(yīng)能

38、承受全部支撐力與支撐等強(qiáng)度。必要時(shí)可增設(shè)加勁板。當(dāng)基坑平面尺較大時(shí)，支撐長(zhǎng)度超過(guò)15m時(shí)，需設(shè)立柱來(lái)支承水平支撐，防止支撐彎曲，縮短支撐的計(jì)算長(zhǎng)度，防止支撐失穩(wěn)破壞。立柱通常用鋼立柱，長(zhǎng)細(xì)比一般小于25，由于基坑開挖結(jié)束澆筑底板時(shí)支撐立柱不能拆除，為此立柱最好做成格構(gòu)式，以利底板鋼筋通過(guò)。鋼立柱不能支承于地基上，而需支承在立柱樁上，目前多用混凝土灌筑樁作為立柱支承樁，灌筑樁混凝土澆至基坑面為止，鋼立柱插在灌注樁內(nèi)，插入長(zhǎng)度一般不小于4倍立柱邊長(zhǎng)，在可能情況下盡可能利用工程樁作為立柱支承樁。立柱通常設(shè)于支撐交叉部位，施工時(shí)立柱樁應(yīng)準(zhǔn)確定位，以防偏離支撐交叉部位。2、 混凝土支撐混凝土支撐在達(dá)到一

39、定強(qiáng)度后具有較大剛度，變形控制可靠度高，制作方便，對(duì)基坑形狀要求不高，對(duì)基坑周邊環(huán)境具有較好的保護(hù)作用。鋼筋混凝土支撐構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，同一平面內(nèi)宜整體澆筑。支撐施工時(shí)宜采用開槽澆筑的方法，底模板可用素混凝土、木模、鋼模等鋪設(shè)，土質(zhì)條件較好時(shí)也可利用槽底做土模，側(cè)模多用木?；蜾撃０寤炷林我喽嘤娩摿⒅?，立柱與鋼支撐相同。腰梁與支撐整體澆筑，在平面內(nèi)形成整體。位于圍護(hù)墻頂部的冠梁，多與圍護(hù)墻體整澆，位于樁身處的腰梁亦通過(guò)樁身預(yù)埋筋和吊筋加以固定?；炷裂旱慕孛鎸挾纫恍∮谥谓孛娓叨?；腰梁截面水平向高度由計(jì)算確定，一般不小于1/8腰梁水平面計(jì)算跨度。腰梁與圍護(hù)墻間不留間隙，

40、完全密貼。挖土?xí)r必須堅(jiān)持先撐后挖的原則，上層土方開挖至圍檁或支撐下沿位置時(shí)，應(yīng)立即施工支撐系統(tǒng)，且需待支撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)入下道工序，若工期較緊時(shí)可采取提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)的措施。在澆筑地下室結(jié)構(gòu)時(shí)如要換撐，亦需底板、樓板的混凝土強(qiáng)度達(dá)到不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以后才允許換撐。2.3.8 地下結(jié)構(gòu)逆作法施工逆作法的工藝原理是：在土方開挖之前，先沿建筑物地下室軸線（適用于兩墻合一情況）或建筑物周圍（地下連續(xù)墻只用作支護(hù)結(jié)構(gòu)）澆筑地下連續(xù)墻，作為地下室的邊墻或基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻，同時(shí)在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置（多為地下室結(jié)構(gòu)的柱子或隔墻處，根據(jù)需要經(jīng)計(jì)算確定）澆筑或打下中間支承柱（亦稱中柱樁）。然后

41、開挖土方至地下一層頂面底標(biāo)高處，澆筑該層的樓蓋結(jié)構(gòu)（留有部分工作孔），這樣已完成的地下一層頂面樓蓋結(jié)構(gòu)即用作周圍地下連續(xù)墻剛度很大的支撐。然后人和設(shè)備通過(guò)工作孔下去逐層向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，由于地下-1層的頂面樓蓋結(jié)構(gòu)已完成，為進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以在向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)時(shí)可同時(shí)向上逐層施工地上結(jié)構(gòu)，這樣上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。但是在地下室澆筑混凝土底板之前，上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)要經(jīng)計(jì)算確定。1、 逆作法施工技術(shù)1） 編制施工方案在編制施工方案時(shí)，根據(jù)逆作法的特點(diǎn)，要選擇逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通風(fēng)口、確定降水方法、擬定中間支承柱施工方法

42、、土方開挖方法以及地下結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方法等。2） 選擇逆作法施工形式“逆作法”施工，根據(jù)地下一層的頂板結(jié)構(gòu)封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“敞開式逆作法”。前者在地下一層的頂板結(jié)構(gòu)完成后，上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)可以同時(shí)進(jìn)行施工，有利于縮短總工期；后者上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)不能同時(shí)進(jìn)行施工，只是地下結(jié)構(gòu)自上而下的逆向逐層施工。還有一種方法稱為“半逆作法”，又稱“局部逆作法”。其施工特點(diǎn)是：開挖基坑時(shí)，先放坡開挖基坑中心部位的土體，靠近圍護(hù)墻處留土以平衡坑外的土壓力，待基坑中心部位開挖至坑底后，由下而上順作施工基坑中心部位地下結(jié)構(gòu)至地下一層頂，然后同時(shí)澆筑留土處和基坑中心部位地下一層的頂板，用作圍護(hù)墻

43、的水平支撐，而后進(jìn)行周邊地下結(jié)構(gòu)的逆作施工，上部結(jié)構(gòu)亦可同時(shí)施工。從理論上講，“封閉式逆作法”由于地上、地下同時(shí)交叉施工，可以大幅度縮短工期。但由于地下工程在封閉狀態(tài)下施工，給施工帶來(lái)一定不便；通風(fēng)、照明要求高；中間支承柱（中柱樁）承受的荷載大，其數(shù)量相對(duì)增多、斷面增大；增大了工程成本。因此，對(duì)于工期要求短，或經(jīng)過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì)效益顯著的工程，在技術(shù)可行的條件下應(yīng)優(yōu)先選用封閉式逆作法。當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期要求不緊、技術(shù)力量相對(duì)不足時(shí)，應(yīng)考慮開敞式逆作法或半逆作法，半逆作法多用于地下結(jié)構(gòu)面積較大的工程。3） 施工洞口布置封閉式逆作法施工，需布置一定數(shù)量的施工洞孔，以便出土、機(jī)械和材料出入；施

44、工人員出入和進(jìn)行通風(fēng)。主要有出土口、上人口和通風(fēng)口。出土口出土口的作用，是開挖土方的外運(yùn)、施工機(jī)械和設(shè)備的吊入和吊出；模板、鋼筋、混凝土等的運(yùn)輸通道；開挖初期施工人員的出入。出土口的布置原則是：應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開間尺寸較大處；靠近道路便于出土處；有利于土方開挖后開拓工作面處；便于完工后進(jìn)行封堵處。要根據(jù)地下結(jié)構(gòu)布置、周圍運(yùn)輸?shù)缆非闆r等研究確定。出土口的數(shù)量，主要取決于土方開挖量、工期和出土機(jī)械的臺(tái)班產(chǎn)量。其計(jì)算公式如下： 式中 n出土口數(shù)量；K其他材料、機(jī)械設(shè)備等通過(guò)出土口運(yùn)輸?shù)膫溆孟禂?shù)，取1.21.4；Q土方開挖量（m3）；T挖土工期（d）；W出土機(jī)械的臺(tái)班產(chǎn)量（m3/d）。上人口在地下室開

45、挖初期，一般都利用出土口同時(shí)用作上人口，當(dāng)挖土工作面擴(kuò)大之后，宜設(shè)置上人口，一般一個(gè)出土口宜對(duì)應(yīng)設(shè)一個(gè)上人口。通風(fēng)孔地下室在封閉狀態(tài)下開挖土方時(shí)，不能形成自然通風(fēng)，需要進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。通風(fēng)口分放風(fēng)口和排風(fēng)口，一般情況下出土口就作為排風(fēng)口，在地下室樓板上另預(yù)留孔洞作為通風(fēng)管道入口。隨著地下挖土工作面的推進(jìn)，當(dāng)露出送風(fēng)口時(shí)，及時(shí)安裝大功率軸流風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)向地下施工操作面送風(fēng)，清新空氣由各送風(fēng)口流入，經(jīng)地下施工操作面從排風(fēng)口（出土口）流出，形成空氣流通，保證施工作業(yè)面的安全。送風(fēng)口的數(shù)量目前不進(jìn)行定量計(jì)算，一般其間距不宜大于10m，上海恒基大廈進(jìn)行封閉式逆作法施工時(shí)，按8.5m間距設(shè)置送風(fēng)口。一般情

46、況下，逆作法施工中的通風(fēng)設(shè)計(jì)和施工應(yīng)注意以下各點(diǎn)：a在封閉狀態(tài)下挖土，尤其是目前我國(guó)多以人力挖土為主，勞動(dòng)力比較密集，其換氣量要大于一般隧道和公共建筑的換氣量；b送風(fēng)口應(yīng)使風(fēng)吹向施工操作面，送風(fēng)口距離施工操作面的距離一般不宜大于10m，否則應(yīng)接長(zhǎng)風(fēng)管；c單件風(fēng)管的重量不宜太大，要便于人力拆裝；d取風(fēng)口距排風(fēng)口（出土口）的距離應(yīng)大于20m，且高出地面2m左右，保證送入新鮮空氣；e為便于已完工樓板上的施工操作，在滿足通風(fēng)需要的前提下，宜盡量減少預(yù)留放風(fēng)孔洞的數(shù)量。4） 中間支承柱（中柱樁）施工底板以上的中間支承柱的柱身，多為鋼管混凝土柱或H型鋼柱，斷面小而承載能力大，而且也便于與地下室的梁、柱、墻

47、、板等連接。由于中間支承柱上部多為鋼柱，下部為混凝土柱，所以，多用灌筑樁方法進(jìn)行施工，成孔方法視土質(zhì)和地下水位而定。在泥漿護(hù)壁下用反循環(huán)或正循環(huán)潛水電鉆鉆孔時(shí)，頂部要放護(hù)筒，鉆孔后吊放鋼管、型鋼。鋼管、型鋼的位置要十分準(zhǔn)確，否則與上部柱子不在同一垂線上對(duì)受力不利。中間支承柱（中柱樁）亦可用套管式灌筑樁成孔方法。它是邊下套管、邊用抓斗挖孔。由于有鋼套管護(hù)壁，可用串筒澆筑混凝土，亦可用導(dǎo)管法澆筑，要邊澆筑混凝土邊上拔鋼套管。支承柱上部用H型鋼或鋼管，下部澆筑成擴(kuò)大的樁頭?；炷林鶟仓恋装鍢?biāo)高處，套管與H型鋼間的空隙用砂或土填滿，以增加上部鋼柱的穩(wěn)定性。5） 降低地下水位在軟土地區(qū)進(jìn)行逆作法施工，降

48、低地下水位是必不可少的。通過(guò)降低地下水位，使土壤產(chǎn)生固結(jié)，可便于封閉狀態(tài)下挖土和運(yùn)土，可減少地下連續(xù)墻的變形，更便于地下室各層樓蓋利用土模進(jìn)行澆筑，防止底模沉陷過(guò)大，引起質(zhì)量事故。由于用逆作法施工的地下室一般都較深，在軟土地區(qū)施工多采用深井泵或加真空的深井泵進(jìn)行地下水位降低。確定深井?dāng)?shù)量時(shí)要合理有效，不能過(guò)多亦不能少。因?yàn)樯罹當(dāng)?shù)量過(guò)多，間隔小，一方面費(fèi)用高，另一方面亦給地下室挖土帶來(lái)困難，由于挖土和運(yùn)土?xí)r都不允許碰撞井管，會(huì)使挖土效率降低。但如深井?dāng)?shù)量過(guò)少，則降水效果差，或不能完全覆蓋整個(gè)基坑。會(huì)使坑底土質(zhì)松軟，不利于在坑底土體上澆筑樓蓋。在上海等軟土地區(qū)一般以200250m3/井為宜。在布置

49、井位時(shí)要避開地下結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件（如梁等）。因此要用經(jīng)緯儀精確定位，誤差宜控制在20mm以內(nèi)，定位后埋設(shè)成孔鋼護(hù)筒，成孔機(jī)械就位后要用經(jīng)緯儀校正鉆桿的垂直度。成孔后清孔，吊放井管時(shí)要在井管上設(shè)置限位裝置，以確保井管在井孔的中心。在井四周填砂時(shí)，要四周對(duì)稱填砂，要確保井位歸中。降水時(shí)，一定要在坑內(nèi)水位降至各工況挖土面以下1.0m以后，方可進(jìn)行挖土。在降水過(guò)程中，要定時(shí)觀察、記錄坑內(nèi)外的水位，以便掌握挖土?xí)r間和降水的速度。6） 地下室土方開挖在封閉式逆作法中，挖土是在封閉環(huán)境中進(jìn)行，有一定的難度。在逆作法的挖土過(guò)程中，隨著挖土的進(jìn)展和地下、地上結(jié)構(gòu)的澆筑，作用在周邊地下連續(xù)墻和中間支承柱（中柱樁）上

50、的荷載愈來(lái)愈大。挖土周期過(guò)長(zhǎng)，不但因?yàn)檐浲恋臅r(shí)間效應(yīng)會(huì)增大圍護(hù)墻的變形，還可能造成地下連續(xù)墻和中間支承柱間的沉降差異過(guò)大，直接威脅工程結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境的保護(hù)。在確定出土口之后，要在出土口上設(shè)置提升設(shè)備，用來(lái)提升地下挖土集中運(yùn)輸至出土口處的土方，并將其裝車外運(yùn)。挖土要在地下室各層樓板澆筑完成后，在地下室樓板底下逐層挖土。各層的地下挖土，先從出土口處開始，形成初始挖土工作面后，再向四周擴(kuò)展。挖土采用“開礦式”逐皮逐層推進(jìn)，挖出的土方運(yùn)至出土口處提升外運(yùn)。在挖土過(guò)程中要保護(hù)深井泵管，避免碰撞失效。同時(shí)要進(jìn)行工程樁的截樁（如果工程樁是鉆孔灌筑樁等）。地下室挖土與樓蓋澆筑是交替進(jìn)行，每挖土至樓板底標(biāo)

51、高，即進(jìn)行樓蓋澆筑，然后再開挖下一層的土方。7） 地下室結(jié)構(gòu)施工根據(jù)“逆作法”的施工特點(diǎn)，地下室結(jié)構(gòu)不論是哪種結(jié)構(gòu)型式都是由上而下分層澆筑的。地下室結(jié)構(gòu)的澆筑盡可能利用土模澆筑梁板樓蓋結(jié)構(gòu)。對(duì)于地面梁板或地下各層梁板，挖至其設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將土面整平夯實(shí)，澆筑一層C10厚約100mm的素混凝土（土質(zhì)好抹一層砂漿亦可），然后刷一層隔離層，即成樓板模板。對(duì)于梁模板，如土質(zhì)好可用土胎模，按梁斷面挖出槽穴即可，如土質(zhì)較差可用模板搭設(shè)或磚砌筑梁模板。所澆筑的素混凝土層，待下層挖土?xí)r一同挖去。施工縫處的澆筑方法，國(guó)內(nèi)外常用的方法有三種，即直接法、充填法和注漿法。直接法即在施工縫下部繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，仍然澆筑相

52、同的混凝土，有時(shí)添加一些鋁粉以減少收縮。為澆筑密實(shí)可做出一假牛腿，混凝土硬化后可鑿去。充填法即在施工縫處留出充填接縫，待混凝土面處理后，再于接縫處充填膨脹混凝土或無(wú)浮漿混凝土。注漿法即在施工縫處留出縫隙，待后澆混凝土硬化后用壓力壓入水泥漿充填。8） 施工中結(jié)構(gòu)沉降控制在逆作法施工過(guò)程中，隨著上部結(jié)構(gòu)施工層數(shù)的增加，作用在中間支承柱和地下連續(xù)墻上的荷載逐漸增加；另一方面隨著地下室開挖深度的逐漸增大，中間支承柱和地下連續(xù)墻與土的摩擦接觸面亦逐漸減少，使其承載力逐漸降低。由于地下連續(xù)墻、中間支承柱荷載的增加和承載力的降低，在整個(gè)結(jié)構(gòu)平面內(nèi)是不均勻的，因而會(huì)引起結(jié)構(gòu)在施工期間的不均勻沉降。在逆作法施工

53、過(guò)程中，應(yīng)在中間支承柱和地下連續(xù)墻上設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，采用二次閉合測(cè)量和進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理，以提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性。利用沉降的觀測(cè)數(shù)據(jù)和模擬計(jì)算沉降數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以觀察出施工期間地下連續(xù)墻和各中間支承柱的沉降發(fā)展趨勢(shì)，需要時(shí)可采取有效的技術(shù)措施控制沉降差的發(fā)展。2.4 深基坑降排水深基坑工程施工中為避免產(chǎn)生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土體坍塌，減少開挖對(duì)周邊環(huán)境的影響，便于土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，當(dāng)基坑開挖深度內(nèi)存在飽和軟土層和含水層，坑底以下存在承壓含水層時(shí)，需選擇合適的方法對(duì)地下水進(jìn)行控制。地下水控制是基坑工程的重要組成部分，主要方法包括集水明排、井點(diǎn)降水、隔水和回灌。其適用條件大致下表所

54、示，選擇時(shí)根據(jù)土層情況、降水深度、周圍環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型等綜合考慮后優(yōu)選。地下水控制方法適用條件 方法名稱土質(zhì)類別滲透系數(shù)（cm/s）降水深度（m）水文地質(zhì)特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土1×1072×1045上層滯水或水量不大的潛水降水輕型井點(diǎn)6多層輕型井點(diǎn)20噴射井點(diǎn)20降水管井黏土、粉土、砂土、礫砂、卵石1055含水豐富的潛水、承壓水、裂隙水真空降水管井106隔水黏土、粉土、砂土、礫砂、卵石不限不限回灌填土、粉土、砂土、礫砂、卵石1×1072×104不限1、 地下室控制主要原則1） 應(yīng)根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案和環(huán)境條件，制定有效的地下水控制方案，疏

55、干降水后的坑內(nèi)水位線宜低于基坑開挖面積基坑底面0.51m。2） 滿足承壓水穩(wěn)定性要求。3） 對(duì)于涉及承壓水控制的基坑工程，應(yīng)進(jìn)行專門的基坑降水設(shè)計(jì)。4） 在土方開挖前通過(guò)群井抽水試驗(yàn)確定降壓井運(yùn)行方案，在土方開挖及降壓井運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)觀測(cè)井檢測(cè)承壓水水位，嚴(yán)格按照降水方案和群井抽水試驗(yàn)中規(guī)定的要求抽水，嚴(yán)禁多抽。觀測(cè)井在坑內(nèi)可以利用備用井，坑外觀測(cè)井需要另外打設(shè)。5） 可組合采用多種地下水控制措施，如輕型井點(diǎn)結(jié)合管井井點(diǎn)降水，即在淺層采用輕型井點(diǎn)，開挖深度大于6m后采用管井井點(diǎn)。2、 涌水量計(jì)算根據(jù)水井理論，水井分為潛水（無(wú)壓）完整井、潛水（無(wú)壓）非完整井、承壓完整井和承壓非完整井。這幾種井的

56、涌水量計(jì)算公式不同。1）均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量計(jì)算根據(jù)基坑是否鄰近水源，分別計(jì)算如下：（1）基坑遠(yuǎn)離地面水源時(shí) 式中 Q基坑涌水量；K土壤的滲透系數(shù)；H潛水含水層厚度；S基坑水位降深；R降水影響半徑；宜通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，當(dāng)基坑安全等級(jí)為二、三級(jí)時(shí)，對(duì)潛水含水層按下式計(jì)算： 對(duì)承壓含水層按下式計(jì)算： k土的滲透系數(shù)；r0基坑等效半徑；當(dāng)基坑為圓形時(shí)，基坑等效半徑取圓半徑。當(dāng)基坑非圓形時(shí)，對(duì)矩形基坑的等效半徑按下式計(jì)算：r00.29（ab） （式中 a、b分別為基坑的長(zhǎng)、短邊。對(duì)不規(guī)則形狀的基坑，其等效半徑按下式計(jì)算： 式中 A基坑面積。（2）基坑近河岸（ （b0.5R） （3）基坑位于兩地表水體之間或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間時(shí) （4）當(dāng)基坑靠近隔水邊界時(shí) 均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）基坑遠(yuǎn)離地面水源；（b）基坑近河巖；（c）基坑位于兩地表水體之間；（d）基坑靠近隔水邊界2）均質(zhì)含水層潛水非完整井基坑涌水量計(jì)算（1）基坑遠(yuǎn)離地面水源 （2）基坑近河岸，含水層厚度不大時(shí)（圖6-169b） （bM/2） 式中 M由含水層底板到濾頭有效工作部分中點(diǎn)的長(zhǎng)度。（3）基坑近河岸（含水層厚度很大時(shí)）： （bl） （bl） 均質(zhì)含水層潛水非完整井涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）基坑遠(yuǎn)離地面水源；（b）基坑近河岸，含水層厚度不大；（c）基坑近河岸，含水層厚度很大3）均質(zhì)含