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地铁旁地下结构半逆作法施工探索

 

【摘 要】邻近地铁及周边地下管线和现有建筑众多的工程施工, 对基坑稳定和周边环境保护要求较高, 基坑施工采用逆作法、半逆作法日益增长。针对工程实际, 介绍邻近地铁深基坑采用半逆作法施工的工艺方法、适用条件, 分析了施工顺序中的难点及采取相应的技术措施, 为类似工程施工提供借鉴。

【关键词】深基坑 地下结构 半逆作法 支撑系统 " 盆式 " 开挖

 

1 工程概况

      某大厦地处闹市, 属旧区改造项目。由 1^#、2^# 主楼及裙楼组成, 占地面积 7 040.6 m², 建筑面积 58 136.0 m², 地下建筑面积 9 408.2 m², 基坑面积约 4 730 m²。主要用途为商业、酒店式公寓等。1^#、2^# 主楼均为地上 28 层, 地下两层。裙房为地上 4 层地下两层,整个地下室连成一体。采用桩筏基础, 桩基采用钻孔灌注桩。主体结构为钢筋混凝土框架 - 核心筒结构, 裙楼为钢筋混凝土框架结构。地下两层为车库, 战时为六级人防工程, 平战结合。

      基坑南北方向长约 93 m,东西方向宽约 5 9 m, 呈不规则形状。地下一层层高为 4 .5 m, 地下二层层高为 3.7 m,主楼底板板厚 1 .6 m, 裙房底板厚 0.7 m。主楼基坑开挖深度为 9 .45 m( 包括 0 .20 m厚垫层) , 裙楼基坑开挖深度8 .55 m( 包括 0 .20 m厚垫层) 。本工程基坑等级为一级基坑。

      地铁线区间隧道位于基地西侧, 呈南北走向分布。基坑边距区间隧道净距约 6 m,平行距离约 80 m, 地铁隧道顶部深约 11～15 m, 隧道 φ6.2 m。且基地周边市政管线和临近的多层、高层建筑物众多。

      根据项目岩土工程勘察报告揭示, 本工程场地土砂性较严重, 自然地面下 1.5 m至 14 m左右均为砂性土, 且含水量丰富, 渗透系数较大。

2 基坑施工方案

      根据本工程的基坑面积、地下室分布、开挖深度、周边环境的实际情况以及工期和造价等因素的综合考虑, 基坑施工最终确定先是裙楼向下逆作, 待基础底板形成后再主楼( 芯筒部分) 向上顺作至±0.000 的半逆作法方案。

      采用地下连续墙 + 结构梁板替代水平支撑 + 主楼顺作、裙楼逆作的总体围护设计构想; 即基坑开挖阶段采用地下连续墙作为临时围护体, 结构梁板作为水平支撑, 临时立柱作为基坑的竖向支撑系统, 裙楼地下各层结构采用由上而下的逆作施工方式, 主楼待逆作施工至基底时采用由下而上的顺作施工方式 。逆作施工阶段为方便土方出土, 加快施工速度, 在裙楼地下结构楼梯扶梯部位和主楼核芯筒剪力墙位置设置出土口, 出土口周边的结构梁兼作为临时支撑作加强处理, 中间设双拼 H型钢临时支撑。

2.1 水平支撑系统

      以结构梁板作为基坑开挖阶段的水平支撑, 其支撑刚度大, 对水平变形的控制极为有效, 同时也避免了大量临时支撑的设置和拆除以及临时支撑拆除过程中围护墙的二次受力和二次变形对环境造成的进一步影响, 较大程度上保证了基坑的安全性。在首层结构梁板上设置专用的施工车辆运行通道及堆载梁板, 作为施工机械的挖土平台及车辆运输通道, 主楼及裙楼局部位置预留出土口, 为逆作施工阶段的出土带来极大的方便, 有利于加快施工进度节约工期。

2.2 竖向支承系统

      本工程采用地下连续墙作为基坑围护结构, 地下墙墙体厚度 800 mm, 入土深度 20

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