基坑总体方案选型(三)

百科   2025-01-20 00:01   福建  

三、顺逆结合

      对于某些条件复杂或具有特别技术经济性要求的基坑,采用单纯的顺作法或逆作法都难以同时满足经济、技术、工期及环境保护等多方面的要求。在工程实践中,有时为了同时满足多方面的要求,采用了顺作法与逆作法结合的方案,通过充分发挥顺作法与逆作法的优势,取长补短,从而实现工程的建设目标。

      工程中常用的顺道结合方案主要有:(1)主楼先顺作、裙楼后逆作方案;(2)裙楼先逆作、主楼后顺作方案;(3)中心顺作、周边逆作方案

1、主楼先顺作、裙楼后逆作

      超高层建筑通常由主楼与裙楼两部分组成,其下一般整体设置多层地下室,因此超高层建筑的基坑多为深大基坑。在基坑面积较大、挖深较深、施工场地狭小的情况下,若地下室深基础采用明挖顺作支撑方案施工,不仅操作非常困难,耽误了塔楼的施工进度,施工周期长,而且对周边环境影响大,经济性也差。另一方面,主楼结构构件的重要性也决定了其不适合采用逆作法。


      一般来说主楼为超高层建筑工期控制的主导因素在施工场地紧张的情况下,可先采用顺作法施工主楼地下室,而裙楼暂时作为施工场地,待主楼进入上部结构施工的某一阶段,再逆作施工裙楼地下室,这种顺逆结合的方案即为主楼先顺作、裙楼后逆作方案(如图2-9所示)。主楼先顺作、裙楼后逆作具有其特有的优点:

      (1)该方案一方面解决了施工场地狭小、操作困难的问题;另一方面主楼顺作基坑面积较小,可加快施工速度;裙楼逆作不占用绝对工期,缩短了总工期,并可减少前期投资额。

      (2)裙楼地下室逆作能够有效地控制基坑的变形,可减小对周边环境的影响;同时又由于省去了常规顺作法中支设和拆除大量的临时支撑,经济性较好。

      主楼先顺作、裙楼后逆作方案用于满足如下条件的基坑工程:

      (1)地下室几乎用足建筑红线,使得施工场地狭小,地下工程施工阶段需要占用部分裙楼区城作为施工场地。

      (2)主楼为超高层建筑,是控制工期的主导因素,且业主对主楼工期要求较高。

      (3)裙楼地下室面积较大,业主希望适当延缓投资又不影响主楼施工的进度。

      (4)裙楼基坑周边环境复杂、环境保护要求高。

2、裙楼先逆作、主楼后顺作


      对于由主楼和裙楼组成的超高层建筑,有时裙楼的工期要求非常高(例如裙楼作为商业建筑时往往希望能尽快投入商业运营)而主楼工期要求相对较低,此时裙楼可先采用全逆作法地上地下同时施工,以节省工期,并在主楼区域设置大空间出土口(主楼由于其构件的重要性不适合采用逆作法),待裙楼地下结构施工完成后,再顺作施工主楼区地下结构,从而形成裙楼先逆作、主楼后顺作的方案(图2-10)。该方案具有以下特点

      (1)主楼区域设置的大空间出土口出土效率高,可加快裙楼逆作的施工速度。

      (2)裙楼区域在地下结构首层结构梁板施工完成后,有条件立即向地上施工,可大大缩短裙楼上部结构的工期。

      (3)裙楼区域结构梁板代支撑,支撑刚度大。对基坑的变形控制有利。

      (4)在逆作阶段主楼区域的大空间出土口可以显著地改善裙楼逆作区域地下作业的通风和采光条件。

      (5)由于主楼区域需要在裙楼区域逆作完成后再施工,因此一般情况下将会增加主楼的工期与工程的总工期。

3、中心顺作、周边逆作

      对于超大面积的基坑工程,当基坑周边环境保护要求不是很高时,可在基坑周边首先施工一圈具有一定水平刚度的环状结构梁板(以下简称环板),然后在基坑周边被动区留土,并采用多级放坡使中心区域开挖至基底,在中心区域结构向上顺作施工并与周边结构环板贯通后,再逐层挖土和逆作施工周边留土放坡区域。形成中心顺作、周边逆作的总体设计方案。该方案具有以下几个显著特点:

      (1)将整个基坑分为中心顺作区和周边逆作区两部分,周边部分采用结构梁板作为水平支撑,而中心部分则无需设置支撑,从而节省了大量临时支撑。同时由于中部采用敞开式施工,出土速度较快。大大加快了整体施工进度。

      (2)在基坑周边首先施工一圈具有一定水平刚度的结构环板,中心区域施工过程中利用被动区多级放坡留土和结构环板约束围护体的位移,从而达到控制基坑变形、保护周围环境的目的。

      (3)由于仅周边环板采用逆作法施工,可仅对首层边跨结构梁板和一柱一桩进行加固,作为施工行车通道,并利用周边围护体作为施工行车通道的竖向支承构件,减少了常规逆作法中施工行车通道区域结构梁板和支承立柱和立柱桩的加固费用。

      中心顺作、周边逆作方案只有在同时满足下列条件的工程中应用才能体现出其优越性和社会经济效益:

      (1)超大面积的深基坑工程。基坑面积需达到几万平方米,基坑平面为多边形,且至少设置两层地下室。基坑面积必须足够大是由以下因素决定:周边逆作区环板必须具有足够的宽度,以保证有足够的刚度可以约束围护体变形;为保证逆作区坡体的稳定,周边留土按一定坡度多级放坡至基底标高需要一定的宽度;在除去逆作区面积后中心区域尚应有相当面积可以顺作施工。

      (2)主体结构为框架结构,无高耸塔楼结构或塔楼结构位于基坑中部。由于中心区域结构最先施工,塔楼如位于中心区域可确保塔楼的施工进度不受影响。

      (3)基地周边环境有一定的保护要求,但不是非常严格。周边逆作区结构环板和留土放坡对围护体的变形控制可满足周边环境的保护要求。



参考文献:

1、《基坑工程手册》(第二版) 刘国彬等


土木风雨
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