超大基坑框架逆作法关键施工技术.doc

超大基坑框架逆作法关键施工技术
摘要：位于上海陆家嘴地区的上海环球金融中心其地基基坑工程采用了地下框架梁作为基坑的支撑，墙体和楼板顺做的框架框架逆作法，是该地区很有特色的工程案例。
关键字：超大基坑；框架逆作法；施工技术

Key construction techniques for oversizes excavation pits using
top-down method
Abstract:The deep foundation pit of the headquarter base of Tangdong central block in Lujiazui is constructed by use of the top-down method .It is a very distinctive engineering case in the area .
Keywords: oversized excavation pit;top-method;construction technique

0引言
逆作法对于工期紧、施工场地有限、平面幅员规模大的深基坑工程具有许多优势，目前已得到广泛的运用。
针对逆作法的施工特点和所在场地的特殊条件，结合顺做法的某些技术对逆作法进行调整，可以兼顾顺做和逆作的优点，提高基坑施工效率和安全。上海环球中心总部地基基坑工程设计对此进行了大胆创新，采用了地下结构框架梁柱作为基坑的支撑，墙体和楼板顺做的方式，缩短工期的同时也解决常规逆作法中土方暗挖的难题，典型示范效果显著。本文总结了该工程设计施工关键技术，以期对今后类似工程的借鉴有所裨益。
1工程概况
拟建的上海金融中心地基地下空间开发项目，建设地点位于上海陆家嘴金融贸易区Z4-1号地块，西侧为东泰路和金茂大厦，相距40 m；北侧为世纪大道，地面下有正在运营的R2线地铁隧道和银城路地道，离建筑红线距离约50 m；东侧和南侧为公园规划用地及银城东路和银城南路，总用地面积为30000m2。基坑面积约为224687m2，基坑土方工程量约40余万m3。地下3层，地上101层，高492m,裙房区基坑开挖深度约为17.85m，塔楼区基坑一般开挖深度为17.85~18.35m。
考虑到分期施工，采用临时隔墙把基坑分为塔楼区和裙房区，塔楼区先期就行顺作法施工，裙房区后期采用逆作法施工（见图）。基坑有三层围护，外围为裙房区，中间为塔楼区，核心部位为电梯井深坑。

2施工技术
2.1土方工程
本工程基坑总面积较大，基坑面积约22468m2,新建工程地下室呈不规则长方形长约200m，宽108~120m，基地开挖深度17.85~18.35m，土方总量40余万m3,为大型地下结构及深基坑结构。
根据基坑围护设计方案中的具体要求，基坑土方 的开挖施工采取分层、分区及盆式开挖的方式。①分 层。按照支撑的设计标高分为3层：第一道支撑/第二 道支撑为第一层（分层分区或盆式分区）；第二道支撑 /第三道支撑为第二层（分层分区或盆式分区）；第三 道支撑以下为第三层（盆式分区）盆式：盆式开挖的 目的，是为了在基坑的周边预留相当一部分的原土， 用以保护围护墙，所以按照“先中间、后外围”的次 序开挖。在开挖盆边的土方时，原则上应该按照分区 的编号平衡、对称开挖。②分区。第一、第二层的分 区：按照盆式开挖的方式，盆的中间为一个大区，先 行开挖，在完成该区域内的支撑施工后再开挖盆边， 盆边的分区原则以支撑的受力轴线为对称的两个分区 单位为对称开挖区。第三层围护边（盆边）的分区： 根据设计的要求，按照后浇带的分布位置分区、编号。③盆式分区。以基坑的中部为一个大区（盆底），以围 护边为若干小区（盆边），并且按照平衡、对称的原则 逐一编号，盆边的护壁留土宽度不小于20 m。首先开 挖基坑的中部，在完成基坑中部的支撑施工后，然后 再开挖盆边的土，开挖盆边土的时候必须按照分区的 编号顺序平衡、对称的施工。

2.2框架逆作法
在塔楼地下室和裙房地下室之间设置直径达100m的圆形地下连续墙临时围护结构将地下室分为塔楼区和裙房区，塔楼区采用顺作法先期施工，裙房区采用逆作法施工。在塔楼地下室底板结构达到设计强度后方可开始裙房地下连续墙的施工，在塔楼区主体结构施工至地面层后方可进行裙房逆作区地面层楼板施工，并与塔楼区地面层楼板相连接。
裙房区采用“二墙合一”的地下连续墙作为基坑围护结构、止水帷幕及地下室结构外墙。地下连续墙厚1.0～1.2m，深34.0m，墙顶采用1.5×1.0m的钢筋混凝土顶圈梁连成整体。坑底被动区采用SMW水泥土搅拌桩加固，加固厚度为4.0m，宽度6.0m，水泥掺量20%；基坑开挖面以上回掺至标高±0.00m，水泥掺量10%。逆作施工时，以结构梁板作为基坑水平支撑体系，在结构开口、楼板缺失及－10.55m标高处设置临时钢支撑或钢筋混凝土支撑。水平支撑体系由裙房建筑立柱和新增临时立柱支撑。建筑立柱为轧制型钢H400×400×13×21 （SS400），立柱桩为φ700×11（SK490）钢管桩；新增立柱截面为500×500mm，采用钢格构柱4∠180×18，立柱桩为φ850钻孔灌注桩。逆作完成后，将建筑立柱包浇钢筋混凝土使其成为结构柱，并将新增临时立柱托换拆除。

3结论
（1）对于大面积逆作法深基坑，由于土方暗挖工 作量大，本工程采用框架逆作，先施工框架梁，后顺做楼板的方式，可以大大提高工作效率，避免了以往 暗挖工作面的局面，提高了开挖的安全度。通过合理 布置栈桥位置，提高了出土效率，节约了工期。
（2）采用盆式开挖的基坑，由于支撑结构的排架 基底均位于地下水位以下，在荷载作用下引起的地基 不均匀沉降大，对结构施工极其不利，因此，降水系 统的有效性非常关键。
（3）对于采用盆式开挖的全逆作基坑，在进行板边土开挖时，一般采用加设临时支撑的方案，本工程 采用抽条开挖方式，可以有效控制基坑变形，且由于 取消了临时支撑，不仅有效提高工作效率，而且可以节约大量的临时支撑费用。
（4）逆法施工关键是解决土方开挖的效率及结构 支撑的安全问题，而框架逆作法大大提高了土方开挖 的效率，结构支撑的安全问题也得到了有效的解决。 而与之配套的梁柱节点钢筋穿设、格构柱外包混凝土、 水平结构施工缝、施工平台结构加强等节点处理也应 在施工前进行周密的考虑。
参考文献：
岩土工程学报《超大超大基坑框架逆作法关键施工技术》