逆作法理论研究与桩基施工实例.doc

1、逆作法施工技术逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。做法：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。 图1 气囊平面布置图 图2 改良后气囊平面布置图 Fig.1 airbag layout Fig.2 modified airbag layout 3.2、机械调垂法 机械调垂系统主要由传感器、校正架、调节螺栓等组成。在钢立柱上端X和Y两个方向上分别安装一个传感器。钢立柱固定在校正架上(如图3)，钢立柱上设置2组调节螺栓，每组共4个，两两对称，两组调节螺栓有一定的高差，以便形成扭矩。测斜传感器和上下调节螺栓在立柱两对边各设置一组。若钢立柱下端向X正方向偏移，X方向的两个上调节螺栓一松一紧，使钢立柱绕下调节螺栓旋转，当钢立柱达到规定的垂直度范围后，停止调节螺栓，同理Y方向的偏差可通过Y方向的调节螺栓进行调节(如图4)。 图3 钢管校正架实景图 图4 “一柱一桩” 校正架实景图 Fig.3 steel pipe correction map Fig.4 “a pile of a column” correction map 3.3、导向套筒法 导向套筒法是把校正钢立柱转化为导向套筒，导向套筒的调垂可采用气囊法和机械调垂法。待导向套筒调垂结束并固定后，从导向套筒中间插入钢立柱，导向套筒内设置滑轮以利于钢立柱的插入，然后浇筑立柱桩混凝土，直至混凝土能固定钢立柱后拔出导向套筒。 导向套筒施工流程如下： 定位→埋设护筒→钻孔→测孔→第一次清孔→吊钢筋笼→第二次清孔→安放格构柱→导管→浇混凝土→移机 气囊法适用于各种类型钢立柱的调垂，且调垂效果好，有利于控制钢立柱的垂直度，但气囊法有一定的形成，若钢立柱与孔壁间距离过大，钢立柱就无法调垂至设计要求， 因此成孔时孔垂直度控制在1/200内，钢立柱的垂直度才能达到1/300的要求。由于采用帆布气囊，实际使用中常被钩破而无法使用，气囊也经常被埋入混凝土中而难以回收。机械调垂法是几种调垂方法中最经济使用的，但只能用于刚度较大的钢立柱的调垂，若用于刚度较小的钢立柱，在上部施加扭矩时将导致钢立柱弯曲变形过大，不利于钢立柱的调垂。导向套筒法由于套筒比钢立柱短，故调垂容易，效果较好，但由于导向套筒在钢立柱外，势必使孔径变大。 3.4、一柱一桩不同强度等级的混凝土施工 竖向支撑体系采用钢管立柱时，一般钢管内混凝土强度等级高于工程桩混凝土，此时在一柱一桩[2]混凝土施工时应严格控制不同强度等级的混凝土施工界面，确保混凝土浇捣施工，水下混凝土灌注至钢管底标高时，即更换高强度等级混凝土，在钢管内混凝土浇筑的同时，在钢管立柱外侧回填碎石、砂等，阻止管外混凝土上升，混凝土浇筑过程见图5。 图5 钢管内混凝土浇筑示意图 Fig.5 Steel pipe concrete pouring (a)混凝土置换开始，(b)钢管内混凝土置换至回填，(c)碎石回填，(d) 钢管内混凝土浇筑至顶 4、工程实例 徐家汇中心华山路地块，本工程主体结构为两幢8层商业办公楼和2层裙楼（西侧华山路和东侧天平路），主楼高度约38.4m，本工程立体效果图见图6。普遍区域设置3层地下室，主楼上部结构及地下室结构均为框架结构无核芯筒剪力墙，基础形式为桩基础。基坑面积约为12000㎡，周长约为433米，平面图见图7。 图6 本工程立体效果图 Fig.6 this project the stereo effect 图7 本工程平面布置图 Fig.7 the engineering layout 本工程基坑总体实施工况： 地上地下结构同步施工，在地下结构施工的同时向上施工地上结构，逆作施工阶段完成两栋主楼地上八层结构、以及西侧裙楼（华山路侧）地上二层结构。除主楼和西侧裙楼区以外的区域（即东侧裙楼区及纯地下室区域）仅完整地下室结构施工，其上部结构需待地下室逆作完成后（即地下室基础底板完成，一柱一桩外包钢筋混凝土完成且达到设计强度后）再进行施工。 根据荷载的不同，主楼逆作区域（地上同步施工）采用Φ700×22和Φ650×20钢管混凝土柱，西侧裙楼（华山路侧）逆作区域（地上同步施工）采用Φ