9.7.1 逆作法適用于支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移有嚴(yán)格限制的基坑工程。根據(jù)工程具體情況,可采用全逆作法、半逆作法、部分逆作法。
9.7.2 逆作法的設(shè)計(jì)應(yīng)包含下列內(nèi)容:
1. 基坑支護(hù)的地下連續(xù)墻或排樁與地下結(jié)構(gòu)側(cè)墻、內(nèi)支撐、地下結(jié)構(gòu)樓蓋體系一體的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算;
2. 土方開(kāi)挖及外運(yùn);
3. 臨時(shí)立柱做法;
4. 側(cè)墻與支護(hù)結(jié)構(gòu)的連接;
5. 立柱與底板和樓蓋的連接;
6. 坑底土卸載和回彈引起的相鄰立柱之間,立柱與側(cè)墻之間的差異沉降對(duì)已施工結(jié)構(gòu)受力的影響分析計(jì)算;
7. 施工作業(yè)程序、混凝土澆筑及施工縫處理;
8. 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施。
9.7.3 基坑工程逆作法設(shè)計(jì)應(yīng)保證地下結(jié)構(gòu)的側(cè)墻、樓板、底板、柱滿足基坑開(kāi)挖時(shí)作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及作為地下室永久結(jié)構(gòu)工況時(shí)的設(shè)計(jì)要求。
9.7.4 當(dāng)采用逆作法施工時(shí),可采用支護(hù)結(jié)構(gòu)體系與地下結(jié)構(gòu)結(jié)合的設(shè)計(jì)方案:
1. 地下結(jié)構(gòu)墻體作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu);
2. 地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件(梁、板體系)作為基坑支護(hù)的內(nèi)支撐;
3. 地下結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件作為支護(hù)結(jié)構(gòu)支承柱。
9.7.5 當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻同時(shí)作為地下室永久結(jié)構(gòu)使用時(shí),地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)計(jì)算尚應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 地下連續(xù)墻應(yīng)分別按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行承載力、變形計(jì)算和裂縫驗(yàn)算。
2. 地下連續(xù)墻墻身的防水等級(jí)應(yīng)滿足永久結(jié)構(gòu)使用防水設(shè)計(jì)要求。地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)連接的接縫位置(如地下結(jié)構(gòu)頂板、底板位置)根據(jù)地下結(jié)構(gòu)的防水等級(jí)要求,可設(shè)置剛性止水片、遇水膨脹橡膠止水條以及預(yù)埋注漿管等構(gòu)造措施。
3. 地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)根據(jù)其受力特性和連接剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
4. 墻頂承受豎向偏心荷載時(shí),應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算正截面受壓承載力。墻頂圈梁與墻體及上部結(jié)構(gòu)的連接處應(yīng)驗(yàn)算截面抗剪承載力。
9.7.6 主體地下結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件用作支撐時(shí),其設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 用作支撐的地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件宜采用梁板結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析計(jì)算;
2. 宜考慮由立柱樁差異變形及立柱樁與圍護(hù)墻之間差異變形引起的地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力,并采取必要措施防止有害裂縫的產(chǎn)生;
3. 對(duì)地下結(jié)構(gòu)的同層樓板面存在高差的部位,應(yīng)驗(yàn)算該部位構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗扭承載能力,必要時(shí)應(yīng)設(shè)置可靠的水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)或臨時(shí)支撐等措施;
4. 對(duì)結(jié)構(gòu)樓板的洞口及車(chē)道開(kāi)口部位,當(dāng)洞口兩側(cè)的梁板不能滿足支撐的水平傳力要求時(shí),應(yīng)在缺少結(jié)構(gòu)樓板處設(shè)置臨時(shí)支撐等措施;
5. 在各層結(jié)構(gòu)留設(shè)結(jié)構(gòu)分縫或基坑施工期間不能封閉的后澆帶位置,應(yīng)通過(guò)計(jì)算設(shè)置水平傳力構(gòu)件。
9.7.7 豎向支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 豎向支承結(jié)構(gòu)宜采用一根結(jié)構(gòu)柱對(duì)應(yīng)布置一根臨時(shí)立柱和立柱樁的形式(一柱一樁)。
2. 立柱應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算,立柱樁應(yīng)進(jìn)行單樁豎向承載力與沉降計(jì)算。
3. 在主體結(jié)構(gòu)底板施工之前,相鄰立柱樁間以及立柱樁與鄰近基坑圍護(hù)墻之間的差異沉降不宜大于1/400柱距,且不宜大于20mm。作為立柱樁的灌注樁宜采用樁端后注漿措施。
條文說(shuō)明
9.7 基坑工程逆作法
9.7.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合,是指在施工期間利用地下結(jié)構(gòu)外墻或地下結(jié)構(gòu)的梁、板、柱兼作基坑支護(hù)體系,不設(shè)置或僅設(shè)置部分臨時(shí)圍護(hù)支護(hù)體系的支護(hù)方法。與常規(guī)的臨時(shí)支護(hù)方法相比,基坑工程采用支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)施工方法具有諸多優(yōu)點(diǎn),如由于可同時(shí)向地上和地下施工因而可以縮短工程的施工工期;水平梁板支撐剛度大,擋土安全性高,圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的變形小,對(duì)周?chē)沫h(huán)境影響?。徊捎梅忾]逆作施工,施工現(xiàn)場(chǎng)文明;已完成的地面層可充分利用,地面層先行完成,無(wú)需架設(shè)棧橋,可作為材料堆置場(chǎng)或施工作業(yè)場(chǎng);避免了采用大量臨時(shí)支撐的浪費(fèi)現(xiàn)象,工程經(jīng)濟(jì)效益顯著。
利用地下結(jié)構(gòu)兼作基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu),基坑開(kāi)挖階段與永久使用階段的荷載狀況和結(jié)構(gòu)狀況有較大的差別,因此應(yīng)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算,同時(shí)滿足各種工況下的承載力極限狀態(tài)和正常使用階段極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求。
支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體地下結(jié)構(gòu)的一部分時(shí),地下結(jié)構(gòu)梁板與地下連續(xù)墻、豎向支承結(jié)構(gòu)之間的節(jié)點(diǎn)連接是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。所謂變形協(xié)調(diào),主要指地下結(jié)構(gòu)尚未完工之前,處于支護(hù)結(jié)構(gòu)承載狀態(tài)時(shí),其變形與沉降量及差異沉降均應(yīng)在限值規(guī)定內(nèi),保證在地下結(jié)構(gòu)完工、轉(zhuǎn)換成主體工程基礎(chǔ)承載時(shí),與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)變形和沉降要求一致,同時(shí)要求承載轉(zhuǎn)換前后,結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接和防水構(gòu)造等均應(yīng)穩(wěn)定可靠,滿足設(shè)計(jì)要求。
9.7.5 “兩墻合一”的安全性和可靠性已經(jīng)得到工程界的普遍認(rèn)同,并在全國(guó)得到了大量應(yīng)用,已經(jīng)形成了一整套比較成熟的設(shè)計(jì)方法。“兩墻合一”地下連續(xù)墻具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果;(1)剛度大、防水性能好;(2)將基坑臨時(shí)圍護(hù)墻與永久地下室外墻合二為一,節(jié)省了常規(guī)地下室外墻的工程量;(3)不需要施工操作空間,可減少直接土方開(kāi)挖量,并且無(wú)需再施工換撐板帶和進(jìn)行回填土工作,經(jīng)濟(jì)效果明顯,尤其對(duì)于紅線退界緊張或地下室與鄰近建(構(gòu))筑物距離極近的地下工程,“兩墻合一”可大大減小圍護(hù)體所占空間,具有其他圍護(hù)形式無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì);(4)基坑開(kāi)挖到坑底后,在基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)由下而上施工過(guò)程中,“兩墻合一”的設(shè)計(jì)無(wú)需再施工地下室外墻,因此比常規(guī)兩墻分離的工程施工工期要節(jié)省,同時(shí)也避免了長(zhǎng)期困擾地下室外墻澆筑施工過(guò)程中混凝土的收縮裂縫問(wèn)題。
9.7.6 主體地下結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件用作支撐時(shí),其設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件與支撐相結(jié)合的設(shè)計(jì)中可用梁板結(jié)構(gòu)體系作為水平支撐,該結(jié)構(gòu)體系受力明確,可根據(jù)施工需要在梁間開(kāi)設(shè)孔同,并在梁周邊預(yù)留止水片,在逆作法結(jié)束后再澆筑封閉;也可采用結(jié)構(gòu)樓板后作的梁格體系,在開(kāi)挖階段僅澆筑框架梁作為內(nèi)支撐,梁格空間均可作為出土口,基礎(chǔ)底板澆筑后再封閉樓板結(jié)構(gòu)。另外,結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件與支撐相結(jié)合設(shè)計(jì)中也可采用無(wú)梁樓蓋作為水平支撐,其整體性好、支撐剛度大,且便于結(jié)構(gòu)模板體系的施工。在無(wú)梁樓蓋上設(shè)置施工孔洞時(shí),一般需設(shè)置邊梁并附加止水構(gòu)造。無(wú)梁樓板一般在梁柱節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置一定長(zhǎng)寬的柱帽,逆作階段豎向支承鋼立柱的尺寸一般占柱帽尺寸的比例較小,因此,無(wú)梁樓蓋體系梁柱節(jié)點(diǎn)位置鋼筋穿越矛盾相對(duì)梁板體系緩和、易于解決。
對(duì)用作支撐的結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件,當(dāng)采用梁板體系且結(jié)構(gòu)開(kāi)口較多時(shí),可簡(jiǎn)化為僅考慮梁系的作用,進(jìn)行在一定邊界條件下及在周邊水平荷載作用下的封閉框架的內(nèi)力和變形計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果是偏安全的。當(dāng)梁板體系需考慮板的共同作用,或結(jié)構(gòu)為無(wú)梁樓蓋時(shí),應(yīng)采用有限元的方法進(jìn)行整體計(jì)算分析,根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果并結(jié)合工程概念和經(jīng)驗(yàn),合理確定用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的內(nèi)力。
2. 支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法中,作為豎向支承的立柱樁其豎向變形應(yīng)嚴(yán)格控制。立柱樁的豎向變形主要包含兩個(gè)方面:一方面為基坑開(kāi)挖卸荷引起的立柱向上的回彈隆起;另一方面為已施工完成的水平結(jié)構(gòu)和施工荷載等豎向荷重的加載作用下,立柱樁的沉降。立柱樁豎向變形量和立柱樁間的差異變形過(guò)大時(shí),將引發(fā)對(duì)已施工完成結(jié)構(gòu)的不利結(jié)構(gòu)次應(yīng)力,因此在主體地下水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)通過(guò)驗(yàn)算采取必要的措施以控制有害裂縫的產(chǎn)生。
3. 主體地下水平結(jié)構(gòu)作為基坑施工期的水平支撐,需承受坑外傳來(lái)的水土側(cè)向壓力。因此水平結(jié)構(gòu)應(yīng)具有直接的、完整的傳力體系。如同層樓板面標(biāo)高出現(xiàn)較大的高差時(shí),應(yīng)通過(guò)計(jì)算采取有效的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以利于水平力的傳遞。另外,應(yīng)在結(jié)構(gòu)樓板出現(xiàn)較大面積的缺失區(qū)域以及地下各層水平結(jié)構(gòu)梁板的結(jié)構(gòu)分縫以及施工后澆帶等位置,通過(guò)計(jì)算設(shè)置必要的水平支撐傳力體系。
9.7.7 豎向支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 在支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的工程中,由于逆作階段結(jié)構(gòu)梁板的自重相當(dāng)大,立柱較多采用承載力較高而斷面小的角鋼拼接格構(gòu)柱或鋼管混凝土柱。
2. 立柱應(yīng)根據(jù)其垂直度允許偏差計(jì)入豎向荷載偏心的影響, 偏心距應(yīng)按計(jì)算跨度乘以允許偏差,并按雙向偏心考慮。支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的工程中,利用各層地下結(jié)構(gòu)梁板作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平內(nèi)支撐體系。水平支撐的剛度可假定為無(wú)窮大,因而鋼立柱假定為無(wú)水平位移。
3. 立柱樁在上部荷載及基坑開(kāi)挖土體應(yīng)力釋放的作用下,發(fā)生豎向變形,同時(shí)立柱樁承載的不均勻,增加了立柱樁間及立柱樁與地下連續(xù)墻之間產(chǎn)生較大沉降的可能,若差異沉降過(guò)大,將會(huì)使支撐系統(tǒng)產(chǎn)生裂縫,甚至影響結(jié)構(gòu)體系的安全。控制整個(gè)結(jié)構(gòu)的不均勻沉降是支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合施工的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前事先精確計(jì)算立柱樁在底板封閉前的沉降或上抬量還有一定困難,完全消除沉降差也是不可能的,但可通過(guò)樁底后注漿等措施,增大立柱樁的承載力并減小沉降,從而達(dá)到控制立柱沉降差的目的。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
