盖挖法技术详细解读ppt课件.ppt

盖挖法技术,1、在城市中，不能长期中断交通的道路下修建地下建筑；先修路面，恢复交通，在顶板的保护下修地下建筑；2、埋置较浅3.0m；3、适用于软土地区、复杂形状、大平面、大深度的地下工程。4、不能使用大型机械，周边状况苛刻，对环境要求高。5、工期较长，作业空间较小，和基坑开挖、支挡开挖相比较贵。,盖挖法工法概述,盖挖法结构的设计与计算,2、设计与计算 盖挖法的设计与计算中，中间立柱在施工中具有相当的重要性，立柱的设计与计算成为盖挖法设计与计算的主要内容。 其它可参考支挡结构的设计与计算。,1、设计内容与原则内容：围护结构、立柱系统、挖土方案、顶板与隔板系 统、降水方案、主体结构等。原则： 安全、 经济、 可靠、 实用、 简便。,盖挖法结构的设计与计算,（1）立柱位置的设置 立柱位置的设置，是盖挖法设计的先导，应以经济性、合理性为原则，综合考虑与结构本体柱相一致、材料性质、断面形状和尺寸、型钢用量、钢筋用量和配置、受力安全性、接口处理等。 一般方法见下图。,盖挖法结构的设计与计算,盖挖法结构的设计与计算,（2）立柱负担荷载的计算 考虑立柱所承担面积的恒载活载（施工堆积荷载），按施工进度，荷载增加的不同阶段（地上和地下）分别计算。求出各施工阶段对立柱所受最大荷载值，作为立柱设计时的负担荷载值。主要为以下基本要点： 恒载 按结构计算中对恒载确定要求。 一般施工荷载 按均布荷载，根据施工柱所承担的面积确定。作为施工荷载的活荷载，应按实际情况而定，一般每层100200kg/m2。,盖挖法结构的设计与计算,固定的施工机械荷载 主要指固定起吊机械，荷载大且集中的情况，取其工作时的最大荷载值。移动的施工机械荷载 指移动式施工机械（泵车、搅拌机等车辆），取其工作时的最大荷载值。按立柱承担面积求出均布荷载。按经验一般为10002000kg/m2。冲击荷载 对有 冲击作业的机械及车辆，要考虑其冲击效应，将实算荷载提高20左右。,盖挖法结构的设计与计算,回弹荷载 对有刚性较大的邻近建筑物存在的场合，均匀回弹的范围中，有一部分土体受明显的阻力，给立柱带来附加荷载，经实测，还相当大，一般可达50100t。对可能发生不均匀回弹的范围，其立柱增加上述附加荷载。载荷初期变动荷载 相邻立柱之间，在施工初期荷载值有些变动，而后期无显著变化，实测表明，这一变动率大约为初期荷载的40，变动量大约在25t。地震荷载 立柱设计，可不考虑地震荷载，因为立柱设于地下，与挡墙一起作为同一抗侧结构体系，抵抗水平力。,盖挖法结构的设计与计算,（3）立柱桩允许应力取值 一般采用中期允许应力值。混凝土的允许压缩应力（fc) 按挡墙设计施工指南 fc= (4/91/2) Fc混凝土允许剪切应力（ft) 按挡墙设计施工指南 ft = (1/301/27) Fc立柱及桩中型钢与混凝土地允许粘着应力（fa） 实测和研究，该值为: fa Fc3.0%允许局部压应力（fn) fn = 2.0 fc Fc 混凝土标准设计强度（kg/m2),盖挖法结构的设计与计算,（4）立柱桩的设计 按现浇灌注桩设计。如桩承受荷载很大，桩径大于2.0m时，应采用扩底桩。（5）上部结构体的设计 按固定荷载和施工荷载计算结构体梁、板的内力，配筋和断面验算；一般考虑弯距最大和最大剪力两种不同位置。（6）立柱的验算 按固定荷载和施工荷载计算立柱的内力和偏心引起的弯距，配筋和断面验算；一般考虑最不利荷载组合。,盖挖法结构的设计与计算,（7）柱脚根部插入部分的设计 柱脚根部处向桩混凝土的传力性状和途经至今还是一个研究的问题，统一的设计方法还未建立。主要有三类： a.立柱和混凝土的黏着力； b.立柱下端的支承压力； c.抗剪栓钉的剪切承载力。 主要以a法为主，b、c为辅助设计方法。 设计的主要步骤： 支承形态的判别 等价粘着周长 柱脚根部插入长度 桩混凝土的拉裂应力计算。,盖挖法结构的设计与计算,支承形态的判别型钢与混凝土间内力传递量按下式计算。取其中之小值。 F1=fai L 型钢与混凝土的允许粘着力。 F2=fssL+fnAc 粘着力传递过程中混凝土的强度，为最小剪 切断面的允许剪切力和混凝土支承力之和。fa允许粘着强度（kg/cm2)fs允许剪切强度（kg/cm2)fn允许局部承压强度（kg/cm2)i混凝土与型钢等价粘着周长 (cm)s 混凝土允许剪切长度(cm)L柱脚插入长度（cm）Ac核心部混凝土面积（m2),盖挖法结构的设计与计算,柱脚插入部的允许强度取F1 、F2中的小值。 令F1 F2 可求出柱脚根部插入长度： Lb=fnAc/(fai fss）Lb极限柱脚根部插入长度LLb 则 F1 F2 按F2 式抗剪与支承决定插入长度；LLb , F1 F2 为好。,盖挖法结构的设计与计算,等价粘着周长 a.粘着周长 的减低率 r 计算 可按周长比的方法考虑， 周长比型钢断面各部分粘着周长 /断面积 r 2.0fF / fW 且 r 1.0 fF翼缘的周长比； fW腹板的周长比。 b.粘着周长 的增加率 S 柱脚插入部一般对翼缘采用加固板加固，或采用抗剪栓钉，增大应力传递，那部分的粘着周长 就有增强效果。将抗剪栓钉的抗剪承载力换算成粘结强度。,盖挖法结构的设计与计算,S1（nFss ）/ （p faF）Fss型钢抗剪栓钉的允许抗剪承载力（kg/根）n一个水平面上设置的抗剪栓钉数；p抗剪栓钉竖向间距（cm）fa允许的粘结强度（kg/cm2)F翼缘的粘结周长（cm),盖挖法结构的设计与计算,柱脚插入长度计算 LLb时：由剪切和承压强度决定： L(P-fnAc)/(faa+fss)fs允许剪切强度（kg/cm2) fn允许局部承压强度（kg/cm2s 允许剪切长度(cm)Ac核心部混凝土面积（m2),盖挖法结构的设计与计算, 中柱混凝土拉裂应力的计算 型钢的柱脚插入混凝土部分,在钢柱传来的局部压力作用下，对其邻近旁的混凝土产生拉裂应力，这种应力状态与预应力混凝土结构后张法中受拉筋锚固位置近旁的混凝土应力状态差不多，设计上可按同样方法进行计算。参考有关专著。,盖挖法施工技术,第一节 盖挖法施工流程 第二节 盖挖法施工柱术要求 一、盖挖逆作法的柱术特点 二、盖控逆作法的优缺点 三、盖挖逆作法的适用范围 第三节 盖挖法施工柱术要点“ 一、盖挖逆作法的施工计划“ 二、立柱结构的施工 三、逆作法的接头施工 四、结构防水层施工柱术要点,第一节 盖挖法施工流程,一、盖挖法概念及分类,概念：盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通再向下施工。分类：盖挖顺作法盖挖逆作法盖挖半逆作法,二、盖挖顺作法,概念：是在支护基坑的钢桩上架设钢梁、铺设临时路面维持地面交通，开挖到基坑底后，浇筑底板至浇筑顶板。施工步骤（其施工流程如图81）：该方法系于现有道路上，按所需宽度，由地表面完成挡土结构后，以定型的制标准覆盖结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加没横撑，直至设计标高。依序由下而上建造主体结构和防水结构，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡土结构的外露部分及恢复道路。,盖挖顺作法工法过程示意,8-1 盖挖顺作法施工流程如图,盖挖顺作法主要施工步骤,盖挖顺作法主要依赖坚固的挡土结构，根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的临近程度，可以选择钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩或地下连续墙。对于饱和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。 随着施工柱术的不断进步，工程质量相精度更易于掌握，故现在盖挖顺作法中的挡土结构常用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。,概念： 用刚度更大的围护结构取代了钢桩，用结构顶板作为路面系统和支撑，结构施作顺序是自上而下挖土后浇筑侧墙楼板至底板完成。施工步骤（如图82）：先在地表面向下做基坑的围护结构和中间桩柱；随后即可开挖表层土至主体结构顶板底面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板：它还可以作为一返强有力的横撑，以防止围护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。在特别软弱的地层中，且邻近地面建筑物时除以顶、楼板作为围护结构的横撑外还击设置一定数量的临时横撑，并施加不小于横撑设计轴力7080的预应力。,三、盖挖逆作法,8-2 盖挖逆筑法施工顺序图,盖挖逆作法主要施工步骤,四、盖挖半逆作法：,概念：它类似逆作法，其区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先建造底板，再依次序内L远层建造侧墙、楼板。施工程序：（如图83 ）围护结构一浇筑顶板一挖土到墓坑底一底板及其侧培中板及其侧墙。在半逆作法施工中一般都必须设置横撑并施加须应力.,8-3 盖挖半逆筑法施工顺序图,采用盖挖逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝的处理问题。问题：由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的，而混凝土的收缩及析水，施工缝处不可避免地要出现310mm加宽的缝隙将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。,五、施工缝的问题及处理,处理措施：（如图8-4所示）直接法，是传统的施工方法，不易做到完全紧密接触；注入法，是通过预先设置的注入孔向缝隙内注人水泥浆或环氧树脂；充填法，是在下部混凝土浇筑到适当高度，清除浮浆后再用无收缩或微膨胀的混凝土或砂浆充填，待允填的高度，用混凝土充填为1.0m，用砂浆充填为0.3m。为保证施工缝的良好充填，一般在柱中最好设置v形施工缝在墙中设v形施工缝，其倾斜角以小于30为宜。,第二节 盖挖法施工柱技术要求,盖挖法应用的选择：盖挖顺作法在路面交通不能长期中断的道路下修建隧道时，则采用。盖挖逆作法施工如果开挖面较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑面引起邻近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，可采用。由于目前盖挖法施工地下工程中以盖挖逆作法居多，且其他盖挖施作法的主要施工工艺也与其类似，所以，本章主要对盖挖逆作法作重点介绍。,根据试验结果，证明注入法和充填法均能保证结构的整体性，在构件破坏前不会出现施工缝滑移破坏。 在盖挖逆作法和半逆作法施工中，如主体结构的中间立柱为钢管混凝土桩，面柱下基础为钢筋混凝土灌注桩时，需要解决好两者之间的联结问题。一般是将钢管桩直接插人灌注桩的混凝土内1.0m左右并在钢管桩底部均勾设置几个孔，以利混凝土流动，同时也可加强桩、柱间联结：有时也司在钢管柱和灌注桩之间插入H形钢加以联结，如图85。,一、盖挖逆筑法的技术特点,(1)对围护结构和中间桩柱的沉降量控制严格，以免对上部结构受力造成不良影响。 (2)中间柱如为永久结构，则其安装就位困难，施工精度要求高。 (3)为了保证不同时期施工的构件相互间的联结能达到预期的设计状态，必须将各种施工误差控制在较小范围内并有可靠的联结构造措施。,(4)除在非常软弱的地层中，一般不需再设置临时横撑，不仅可节省大量钢材，也为施工提供了方便。(5)由于是自上而下分层建筑主体结构，故可利用土模柱术，可以节省大量模板和支架。(6)和明挖顺作法一样，其挖土和出土往往成为决定工程进度的关键工序。,二、盖挖逆作法的优缺点,1盖挖逆作法的优点 (1)由于结构本身用来作为支撑，所以它具有相当高的刚度。 (2)适用于任何不规则形状平面或大平面。 (3)由于最先筑好顶板，可以与地下施工并行早期展开地上结构的施工，或不影响路面交通。地下、地上结构的同时施工，可以缩短工程的工期。,(4)1层结构平面可作为工作台，不必另外架设开挖工作台，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。(5)由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了地基回弹量。 (6)隧道结构，可延伸到地下水位以下，适应于覆盖高度较小的隧道以及城市隧道。,2盖挖逆作法的缺点 (1)需要设临时立柱及立住桩，增加了施工费用。且由于支撑为建筑结构本身，白重大，为防止不均匀沉降，要求立柱具有足够的承载力。 (2)逆作法所设立柱内钢骨与原设计设置的梁主筋、基础梁主筋相冲突。 (3)为搬运开挖出的土砂，需在顶板处多处设置临时孔，必须对顶板采用加强措施。,(4)地下工程在板下进行施工，闭锁的空间使大型机械设备难于进场，带来了施工作业上的不使。 (5)混凝土的浇筑在逆作法施工的各个阶段都分有先浇和后浇，产生先后交接处，这不仅给施工带来不便，而且为避免出现结构、防水等问题，对施工计划及质量管理提出了很高的要求。 (6)羔板上不允许留下过多的坚并故后继开挖下的土方，需要采用水平运输。,三、盖挖逆作法的适用范围,与其他地下结构施工法选定时一样，盖挖逆作法的采用也必须考虑到地下结构施工的各项内容，即必须对周边环境条件、地质条件、工期、造价、安全性、建筑物规模形状等多方面进行探讨研究。与顺作法相比，盖挖逆作法被采用的最适当的场合，主要为以下六点： 1大平面的地下工程；2大深度的地下工程； 3复杂形状的地下工程；4边状况复杂、对环境要求较高； 5作业空间较小；6工期要求紧迫,1大平面的地下工程 一般说，对开挖平面的一边边长超过1Dm的大面积工程，如果按顺作法施工，由于平面为大跨度，支撑长度将超过其适用界限。另外，若再受到地质条件或场地条件的制约，土铺法也很难被采用。,2大深度的地下工程 大深度开挖时，由于卸除了大量的土重，基底会上浮产生回弹现象，这将使建筑物在以后出现中央下凹的现象。如果采用逆作法代替顺作法施工，逆作结构的重量置换了卸除的土重，因此它能有效地控制这种回弹现象。 还有，随着开挖深度的增加，侧压也就随之增大，如果采用顺作法施工，对支撑的强度和刚度要求就会很大。而逆作法是以结构本体作为支撑，具备了相当大的刚度，减小了整体变形，显示出充分的优点。,3复杂形状的地下工程 当平面形状是一种复杂的不规则形状时，如用顺作法施工，挡墙向支撑为侧压力传递就很难推确地进行，并且无法做到均等，这样就会导致在局部地方出现应力集中现象。另外，由于支撑之间有非直角相交之处，常常会因接口松弛导致不稳定因素。 在这种情况下，采用逆作法施工时，结构本体就是与平面形状相吻合的两筋混凝土或型钢钢筋混凝土文撑体系，大大提高了安全性。,4边状况复杂、对环境要求较高 当在地铁或管道这类高位置的地下公共结构近旁施工时，往往要求挡墙变形量的精度达到毫米级。逆作法施工，个仅多采用刚度较大的挡墙，而且逆作结构作为结构本体，本身具有很大的刚度，有效地控制了整体变形，从而减少了对周围地基和环境的影响o,5作业空间较小 当用顺作法对整个场地进行大开挖时，通常栈桥的面积占整个卉挖断积的3035。这是施工用车辆、起重机等的作业机械的最小亭间，对于材料堆场等还很难得到保证。 由于逆作法施工是先筑顶板，它很快能用作作业场地，还能发挥地广钢结构安装及混凝土浇筑等的交错作业的优越件。,6工期要求紧迫 随着地下建筑物的大型化、大深度化，工期也显著变长了。但有时由于业主建设的需要，要求缩短工期。这时采用逆作法施工，能做到地上地下同时施工，合理、安全、有效地缩短工期，提高经济效益。,第三节 盖挖法施工技术要点,尽管各盖挖施工法都有其特点和应注意的地方，但其基本的施工方法、柱术要求和盖挖逆作法大同小异，且有的工序和明挖法也类似。因此，在本节的叙述中，以盖挖逆作法工序的特色施工方法和柱术要点为主。其他要点可参考明挖法相关工艺。,一、盖挖逆作法的施工计划,(一)逆作法的施工计划 盖挖逆作法的施工计划，基本上为以下三种类型的组合： (1)开挖终了以后，着手地上结构的施工各种机械的使用不受限制。 (2)地下结构的施工与地上结构的施工并行，即使地下结构的施工会受到场地、机械使用等的限制，也能节省整个工期。 (3)中心岛工法和逆作法的并用，即中央部按顺作法施工，而仅在外周部采用逆作法，这种方法在平面较大、底板较浅的情况下采用。,下面将以上3种类型的逆作法与顺作法的施工计划以图8-6表示，以作比较。,(二)逆作接头位置的施工计划,盖挖逆作法的施工计划，主要为混凝土的逆浇筑和开挖之间的相互关系，在平面、断面上的处理。 一般地上部分的施工，当混凝土未达到预定强度时，模板与支撑不得拆除；而在逆作施工中，正在作混凝土浇筑施工的正厂方印在八始着手开挖施工，所以必须尽早撤去那些用作文撑的模板。这就要求使用早强混凝土及悬吊模板，即用钢梁、临时钢结构等悬吊螺拴、悬吊模板。但是，利用临时结构悬吊模板的施工法，由于必须等混凝土达到设计强度后才能撤去临时结构，便造成了楼面的利用对继续作业有制约的缺点。因此，当开挖面积较宽裕时，应划分多个施工区，让土建施工与配管施工相结合。,逆作法接头的位置基本上出地下层的层高来决定，具体为： 使先浇筑的楼板和梁的混凝土模板易于拼装并保证精度。 模板和文撑撤去后，便于开始开挖。 结构上，尽量取在内力小的位置。 建筑上，希望接头与砂浆找平层位于同一标高。,图8-7中，h1与楼板或梁下的模板支撑的安装高度有关，另外撑材料的搬运和开挖时挖土机械的操作空间也必须考虑。图中h2为柱交接时先浇筑的混凝土底模板的位置，为便于拆除模板等，h2最小应为600mm，钢筋压接需350mm；另外，压接位置尚需错开，如错开距离为400mm，则h2需750mm。 抗震墙下往往没有这样大的高度，这时接头处钢筋必须弯折得很厉害这种弯曲钢筋不能完全扳直，这一点便是造成盖挖逆作法弊病的原因，施工上应予以注意。 对于抗震培以外的一般培来说，多数以整个高度均后浇的方法。若将这种墙由现挠混凝土改为预制混凝土块，则优点更多。,若柱的逆作高度取在层高中央，那么使可将接头设在反弯点附近。为避免”立柱的应力增加，应尽早浇筑完后浇部分的混凝土。 另一方面，在盖挖逆作法施工中，档墙的弯曲程度在2次开挖结束、地下1层楼板和梁尚未烧筑混凝土的状态时为最大。这时，挡墙中内力和变形也最大。 总之，盖控逆作法是相反于建筑物本来的建筑顺序的方法，施工上最关键的问题是逆作接头的处理。这一处理对策将在本节另作评述。,(三)主体结构的施工计划,1、工段划分 对于比较大规模的建筑物，有必要进行合理有效的工段划分。盖挖逆作法施工在工段划分时，通常考虑侧压平衡。例如，如图88所示在平面上进行工段划分，必须按的顺序进行逆作主体结构施工：只有当区的主体结构强度达到顶定强度时，才能全面开挖区下面的土体。 由于逆作施工中，主体结构的刚度很大所以能够克服侧压力的一些不平衡现象。,2临时孔 为了从作业面向再下一个作业层搬运开挖用机械及结构施工所需材料等，必须在主体结构中开设临时孔。这些临时孔的设置，主要按挖出土的聚集及垂直搬运效率来决定。一般地，大约每600700开设一临时孔。孔的大小，不仅取决于开挖所需，还需考虑到长尺寸的材料，如钢筋及型钢等。 由于临时孔的设置，造成了结构上的断面缺损，因此，应尽量避免在孔的周边施加集中力。特别注意应避免在板的外周边开孔。,3结构加固 一般情况下，在考虑了侧压平衡后所定的临时开口处不需再作加固措施。但是，在结构本身所需设置的开口处，往往需要做些抵抗侧压的加固。 另外，作为作业楼面的1层楼面，若有重大型机械及冲击荷载等就有必要进行验算并按需要进行加固,4通风、照明、排水等的计划 由于盖挖逆作法施工是在一闭锁空间中进行的，施工前必须为确保作业环境安全作周密计划。,(四)主体结构以外的支撑计划,当层高较高或地梁较高时，如仅靠逆作结构本身作支撑，那么空间间隔就增大了：在这种情况下，必须设置结构以外的支撑。如图89所示，有井字支撑、斜支撑、中心岛支撑、板撑及土锚等各种支撑形式。必须考虑在闭锁的空间里如何架设和拆除这些支撑。若不慎重考虑，易引起施工事故的发生。,其中使用斜支撑用钢材较少，也较合理，但架设和拆除都需熟练的柱能。如果斜支撑中有较大轴力产生，那么这一轴力的垂直分量将给逆作结构及立柱带来影响，必须加以验算。 另外，如图810所示，在逆作结构的梁端加翼或增设加固梁，也是一种方法。,(五)土方施工计划,土方工程按“开挖集土垂直搬运堆放”的顺序进行。逆作施工中由于闭锁空间的作业难度，及垂直搬运的临时开口位置受到制约，比起大开挖来明显地降低了土方工程的作业效率。 一般情况下，开挖与集土采用0.20.4m3级的小型机械，而在垂直搬运中使用0.81.2 m3级的蛤斗式挖土机较为经济。,二、立柱结构的施工,立柱结构必须有足够的承载力来支撑逆作结构的荷载。如果承载力不足，就会发生不均匀沉降，从而给建筑本体带来危害。特别是地上、地下同时进行施工时，往往会有许多预想不到的因素使得地下结构的施工受到延误，这时如果立柱的承载力不足，将会使得地上结构的施工发生中断。因此，立柱结构设计时必须慎重。 另一方面，立柱在安装时要求具有较高的精度。立柱的插入精度，取决于立柱的长度、作为工程柱还是临时立柱以及柱脚与钢筋笼之间的间隙。,(一)立柱桩,立柱桩可分为原工程桩和只为逆作施工附加设置的桩两种。但不论是哪一种，一般都为现浇灌注桩。 现浇灌注桩在削孔时确保孔壁与桩底稳定的方法一般分为4类，由于各个方法不同，立柱的安装方法也就不同。 类型A：设置挡墙法，即深基础工法。 类型B：采用套筒的贝诺托工法。 类型C：采用竖管，使用泥水或清水的土螺钻法和反循环法。 类型D：仅使用泥水的BH工法矩形桩。 立柱桩施工方法的选择，最首要的条件是开挖深度范围内地下水的状态，其次是地基的地质构成、土质及其相对密度等。,（二）立柱,1、立柱受力 逆作结构的荷载通过立柱插入桩中部分的粘着力及抗剪钢筋的剪力等传递给立柱桩。因桩的混凝土由于硬化而沉降故立柱底部支撑力极小。 2立柱的施工可行性 由于考虑到后续工程的作业，在立柱顶端的接合处，一般用送桩来处理。另外，桩的种类不同，桩径也不同，桩径较小时，立柱的安装就比较困难。,3立柱安装 选择立柱的安装方法，主要取决于有无地下水。若有地下水，桩的制作和立柱的安装作业都要通过地面上的远距离操作，并且必须在开挖稳定剂(泥水或清水)中进行不可。若无地下水，可在桩径内直接进行人工操作。 (1)有地下水的情况钢立柱后插式安装法(简称后插法)钢立柱先插式安装法(简称先插法) (2)无地下水的情况锚钉方式基础外包混凝土方式、组合方式,5回填土,与一般的桩不同，立柱桩的回填土的处理必须相当慎重。因为承担逆作荷载的立柱的计算长度取决于回填土的强度。必须选定能发挥设计所定强度的回填土，并且在施工中采用不会导致支柱受回填土的侧压而发生弯曲变形的回填施工法。,6外周部的立柱,一般在建筑外局部，由于基地边界或挡墙等原因，杆心与桩心会有偏差：因此，有必要研究支柱与桩的钢筋笼的空间星以及由于逆作荷载的偏心给桩带来的应力等结构上的问题；如果采取变更立桩中心或立柱桩中心等办法还不能解决问题，就只能用挡墙来承担逆作荷载。 另外，当挡墙与邻近的立柱一起施工时，由于桩的钻孔会使土壤松弛而造成挡墙局部变形，产生有害的应力和裂缝。因此，这种情况下的施工方法必须慎重考虑采用。同时，也应避免使用不稳定的回填土。,三 、逆作法的接头施工,（一）逆作法中的接头处理要点 逆作法施工的另一大问题是逆作部分的接头处理。在接头处使先浇混凝土和后浇混凝土具有整体性，而月保无接头的整体结构一样： 压缩、张拉、弯曲、剪切等力的传递性能。 均质性。 水密性、气密性。,这种接头处理要求在以下几方面必须： 在逆作法施工中，混凝土采取后浇的办法，所以当混凝土浇筑后会因沉降和收缩在其上面形成空隙，并在接头表面产生析水或聚集气泡，这样便很容易形成结构上和防水上的缺陷。另外，由于混凝土的流动压力和浇筑速度不足，造成填充不良，使得钢立柱的阴角部分及后立模板的接合部分产生较大的混凝土缝隙，也有因后立模板的外鼓使混凝土下沉。这些问题随着逆作法运用的增加还需继续进行研究。,现在大致将逆作法的接头处理施工柱术分为以下三类 直接法(其中有漏斗浇筑法、再振动法和套简浇筑法)。 注入法。 充填法。 如图813所示，,1直接法 (1)漏斗浇筑法 先浇混凝土下方，将其做成两个方向或四个方向的倾角(2030)，在后浇的板上部设置高1520cm的漏斗型的浇筑口，当混凝土饶筑至此高度时，依靠浇筑压力(需0.4kg/c)和振捣器将混凝土缝隙填充密实。这时，混凝土的坍落度采用18cm. 待漏斗部分的混凝土硬化后，表面修凿平整。,(2)再振动法 混凝土浇捣后，约经过30min至1h，再从漏斗口插入振捣器再次振动；有时进行二次再振动，必须在混凝土结硬开始前结束振动。 (3)套筒浇筑法 在先浇混凝土内部，浇筑接头混凝土之前，从上层板面向下埋入150的套筒，后浇混凝土就通过这个套简从上层板圃往下浇筑。,2注入法 (1)注入材料与缝隙的关系树脂系能适用于像理缝那样细小的缝隙，但成本较高，浸透性良好的最小缝宽限度为0.1mm。水泥系适用于比较大的缝隙，且使用特殊添加剂可提高流动性，浸透性良好的最小缝宽限度为0.5mm，最好是1mm以上。,(2)注入通道的设置一般是采用钻头穿孔法设置注入通道。另一个办法是在先浇混凝土底部的模板上预先安一个注入用的接缝棒。 一种新的处理方法，即接缝棒用发泡苯乙烯做，在注浆前用稀谭剂将其溶解。用此法能确保注入通道畅通，注浆可靠，施工性好。,3充填法概念：后浇混凝土浇捣完毕时，将接缝下方510mm厚的混凝土浮浆层清除掉，再在此处注入充填材料，这就是充填法。特点：充填法的接缝很容易清洗，充填混凝土部分的高度也小，而且是无收缩性的，所以如果施工控制较好，则能使接缝的性能最佳。先挠混凝土底部平面即使做成水平也可以，当然稍微倾斜些，充填效果会更好。,(二)逆作法接头的力学性能,1抗压强度 2、抗剪强度 (1)接头形状和倾角与抗剪强度的关系 (2)接头处理法与抗剪强度的关系 (3)从实际立柱接头的施工中得到的经验,1抗压强度 以纯压缩试验来研究接头的形状和角度对抗压强度的影响。 试件是无型钢的纯钢筋混凝土接头采用直接法处理，末兼用注入法。 试验结果表明，接头形状为两个方向的倾斜(v形)要比一个方向的倾斜(L形)的力学传递性能好。如果接头角度在4r以内，它的抗压强度与整体挠捣的相同，其破坏经过和破坏性状也几乎相同。然而，接头的错位变形，会随接头角度的增大而变大。如接头倾角为45。，其抗压承载力约减少10，如为仍。，则减少大约12，表现出滑移的破坏性状。,2、抗剪强度 (1)接头形状和倾角与抗剪强度的关系 通过简支梁的弯曲抗剪试验来进行研究。试件是钢筋混凝土做的头的形状为一方向倾斜的L形，用直接法处理，不兼用注入法。 试验结果表明，如果接头角度和加力方向不同，抗剪强度有很大的不同承载力和破坏性状也完全不同。当接缝倾斜方向与加力方向一致时全是因接缝的滑移和剥离而造成的破坏，抗剪承载力显著地比整体的低，倾斜的角度越大，承载力也就越低。当接缝倾斜方向与加力方向垂直时，全是因弯曲及剪切裂缝而造成的破坏，破坏性状和承载力与整体的无太差别。此时，末见整体的滑移变形。,(2)接头处理法与抗剪强度的关系处理方法分整体法、直接法、充填法、环氧树脂注入法以及水泥浆液注入法5种。然后施加反对称正负交替荷载。(3)从实际立柱接头的施工中得到的经验,(三）逆作法接头部位设计,关于接头部位的详图设计综合前面章节，归纳出以下一些注意点。1、接头的条件；2接头底部的形状；3抽气孔等；4一般墙；5地下外墙。,1、接头的条件 在设计接头的洋图时，必须考虑以下条件： (1)修整：修整的有无及种类。 (2)柱：断面大小、位置(独立柱、扶壁柱、地下外柱、地下角柱)以及柱与墙的关系、钢立柱的形状及方向、主筋的数量及配置。 (3)墙：墙的种类(抗震墙、一般墙、下禾墙、地下外墙)、墙厚、配筋及墙与梁的关系。,2接头底部的形状 (1)倾角 直接法、注入法以2530为好，充填法以20 左右为好。四个方向比两个方向为好。两个方向时，需进行抗剪补强。可做成图814的倾斜底部凹凸形状，但应用实例尚少。 (2)模板 一般使用易于拆除的木模板。但是若钢立杜是十字形断面，即使是木模板也很难拆除钠柱内部的摸板。这时，有必要预先在钢桩上安装厚23mm的钢板，如图815所示。并且府将落在钢板上的垃圾、尘埃清扫干净。,还应注意的是在施工后浇混凝土时，钢柱凹角部分的混凝土较难浇捣，必须适当设置一些抽气孔、注入孔。如能没量混凝土流人孔则更好。,3抽气孔等 模板的凹角上部或前述的钢柱角部，在混凝土浇筑时，易聚集气泡及析水等，造成充填不完全，必须适当设置一些抽气孔及通道。,4一般墙 对于厚度较薄的一般墙，多数不采用逆作法，全部为后浇。板上顶埋套管，用套管法进行施工。此时较少有充填不良的可能。 对于非抗震墙，应尽可能以预制块代替现浇,5地下外墙 与挡墙接触的地下外柱或地下外墙，由于逆作法的接头底部是向一个方向倾斜的，所以施工时必须特别慎重，尤其是其中的角柱，施工难度更大。 另外必须慎重计划的是地下外墙对地下水的隔水性。 施工时可根据具体情况，改变柱与墙的接头高度，分成两段，按充填法施工。,逆作法土方开挖,分层开挖1第一层土方开挖第一层土方开挖即从自然地坪开始，挖到地下一层梁板底下适当位置。一般以机械开挖为主，局部辅以人工修正。第一层土方开挖，地下连续墙处于悬臂状态，易发生位移。当层高不高，悬臂造成位移不大，能满足工程要求时，可以一次开挖到地下一层梁底适当位置。若层高较高，其悬臂引起变形不能满足工程要求时，就不能一次开挖，应采用“盆式”开挖，即地下室一层土方的中间部分一次开挖到地下一层梁底适当位置，周围留足被动区三角土，待地面层楼板浇筑完成，具有90强度后再用逆作法开挖被动区三角土，完成地下一层土方开挖。,2逆作土方开挖方法,(1)机械开挖，可采用小型挖掘机械直接下坑挖土。(2)机械与人工结合。(3)人工开挖。(4)土方的水平运输。除第(1)点之外，其他形式的土方开挖均存在土方开挖面向出土洞口的土方水平运输问题。用小型机械开挖，可采用二至三台挖掘机接力翻运。采用人工开挖时，常采用双轮或独轮子推车向出土洞转移。地下室开挖出的土面地质较差时可用木片或竹脚手片铺垫，不使车轮淹入汽中。最好办法还是逐块开挖到梁底以下适当位置后，原地平整，浇筑渗有早强剂的厚为100mm的素混凝土垫层，使形成硬壳平面便于小车推行及逆作施工时堆放梁板模板，立模等工作条件得到满足。(5)土的垂直提升。,地下室底板封底,(1)在底板与上层结构支撑之间的适当位置设置一道钢管或混凝土临时支撑待底板混凝土达到一定强度后拆除该道支撑，此法施工简便，但费用较大。(2)在底板面下20cm左右设置一道钢筋混凝土临时支撑，底板施工时将其四壁凿毛后浇入底板内。该法由于临时支撑是设置在底板内的，势必给底板钢筋绑扎带来困难，但费用相对较低。(3)根据地质情况，可采用“中心岛法”。即在基坑先挖中间部分土方至底板底，四周留有一定宽度的被动土，以抵消外侧主动土压力对地下连续墙的影响，这样中间部分的底板钢筋混凝土先浇注后采用一定的方法将中间底段与四周连续墙相支撑，后将土方剩余部分全部控光，继续浇注底板。该方法存在问题是底板的施工缝处理较难。,逆作阶段施工监测,(1)连续墙顶点位移监测。(2)连续墙内外侧土压力监测。(3)连续墙墙身变形监测。(4)连续墙钢筋应力监测。(5)各层支撑梁钢筋应力监测。(6)土体位移监测。(7)孔隙水压力监测。(8)邻近建筑物沉降观测。,“逆作法”施工尚存在一些问题及处理方法,1不均匀沉降问题(1)采用承重式地下连续墙。(2)地下连续墙墙底注浆加固。(3)信息化施工法。(4)加强地下连续墙的刚度。2地下连续墙的止水和隔离(1)采用止水接头。(2)采用柔性接头加墙外注浆(或喷浆)。(3)内衬墙和隔墙。3地下连续墙的沉降缝设置,四、结构防水层施工技术要点,(一）防水施工技术要求 (二）防水结构设计,(一）防水施工技术要求,1) 以地下连续墙作为第一道防线应具有一定的抗渗能力其抗渗标号不得小于s6。2) 盖挖逆作法施工由于存在穿过底板的柱校，其周围属防水薄弱环节，因此持别要求底板的垫层尽量采用较高标号的混凝土(尽量不小于C20)，厚度不小于1帅，以利于安放的遇水膨胀橡胶条发挥作用。同时如果由于垫层混凝土密实不远水，也会给铺设防水板和处理柱桩节点部位的防水创造良好的施工条件。,(3)为保证防水施工的顺利实施及防水的可靠性，内衬结构与地下墙之间尽量不采用拉接筋的叠合墙(或板墙连接)方案，这会给防水方案的制定及防水施工带来不利的影响或不易保证柔性防水层的连接性，采用膨润土防水毯防水可克服其不利影响。当必须采用整体墙方案时，也可将侧墙的水泥基渗透结晶型刚性防水涂层涂刷在内衬墙的内表面。 (4)顶板防水层可采用膨润土防水板或自粘式防水卷材或聚氨脂涂料，自粘式防水卷材的厚度不得小于15M，聚氨脂涂料的成膜厚度不得小于25M(视涂层的物性指标适当调整)。为保护防水层，在浇筑顶板防水层的混凝土保护层前，应在防水层上铺设隔离层。,(二）防水结构设计,除采用结构自防水外(抗渗标号58)，还应增设附加防水层组成多道防线。 (1)在结构的顶、底板迎水面铺设外防水层，防水层的卷材层数和厚度按水文地质状况与工程防水要求而定. 改性沥青卷材厚度不小于6M；橡胶、塑料类卷材厚度不小于15M。,(2)连续墙附加防水层按不同结构形式采用的两种方法 夹层式的防水结构，即在复合墙的地下连续墙与内衬之间设置防水隔离层。 涂抹式防水结构。即在单层墙的内表面(经处理过的)，涂抹一层防水砂浆或其他防水涂料的剐性防水层。,(三)防水结构施工要点,1夹层防水的施工 (1)铺设垫层 (2)防水隔离层铺设 (3)充气试验 (4)防水隔离层的保护2、涂抹式防水的施工,(三)防水结构施工要点,1夹层防水的施工 在基而的强度、凹凸度、干燥程度达到设计要求后才能进行夹层防水的施工，其基本步骤如下： (1)铺设垫层 垫层铺设的顺序一般为先拱部后边墙、再仰拱。但也可先仰拱后边墙、再拱部，并要求与基而密贴。为了防止漏底，要求垫层间有35cm的搭接长度放宽度。垫层间接触要求用热风枪焊接。垫层铺设时要用射钉或木螺丝将塑料厕垫片钉在初期支护上，其间距视基而的凹凸度而定，一般为50150cm，呈梅花状布置，并尽量设在凹处，钉子不得超出塑料回垫片平面。,(2)防水隔离层铺设 防水隔离层的铺设顺序一般与垫层相同，但必须划线以使定位。防水隔离层必须与垫层密贴，但又不能拉得太紧，要有一定余量。接缝用自动走行式热合机焊接接缝为双焊缝。焊接时焊接温度和速度应根据隧道内的气温、焊机状况，经充气试验决定。防水隔离层在铺设过程中，随时将防水隔离层与塑料圆形垫片焊牢。如防水隔离层为EVA等透明材料的，则在防水隔离层外而用特制的手工加热器对准圆形垫片(中间用焊布隔开)加热焊接，加热时间和压力经试验确定。,(3)充气试验 防水隔离层建设好后，应进行充气试验，在o1MPn的气压下，保持2加n不漏气。发现漏气处应进行修补，试验时注意不要扎透防水层。,(4)防水隔离层的保护 仰拱防水隔离层应用豆石混凝土层保护。边墙、拱图绑扎钢筋时不得破坏防水层焊接钢筋时要用不燃物(如石棉板)遮挡，以免火花烧坏防水隔离层。浇筑混凝土时，振捣棒不得接触防水隔离层。,2、涂抹式防水的施工(1)在做防水足前应对连续墙墙体段接缝部位的疏松杂物等进行凿凿除处理，并用水冲洗干净。(2)连续培墙体与结构板之间的连接面(接缝面)在凿毛并用水冲洗湿润后，涂刷两道高效渗透型防水利，然后浇筑主体结构。(3)在处理好的连续墙表面，采用机械喷射或人工涂抹防水砂浆或其他防水涂料c采用人工抹实防水砂浆时(通常称为防水抹面)，砂浆中应加入外加剂，如防水剂、膨胀剂、聚合物等，以提高水泥砂浆的密实性或改善砂浆的抗裂性。,工程实例1：半盖明挖顺筑法施工技术,汇报题纲,1.工程简介2.总体施工工艺3.几点体会3.1车站临时路面系统方案比选3.2围护结构型式3.3地下连续墙施工控制3.4基坑开挖施工3.5主体结构施工3.6混凝土自防水理念4.小结,1.工程简介,地铁3号线首期工程起于站，止于站，全长32.86公里，设车站22座，其中地下站6座，高架站15座，半地下站1座，车辆段1个，主变电站2座。由于2011年8月第26届世界大学生运动会将在龙岗举办，因此地铁3号线也被称为“大运专线”。,3