超大基坑框架逆作法关键施工技术

上海陆家嘴塘东中块总部基地基坑工程采用了地下结构框架梁柱作为基坑的支撑,墙体和楼板顺做的框架逆作法,是该地区很有特色的工程案例。主要介绍了该工程设计施工的两项关键技术,包括盆式和分层分块平衡对称抽条开挖和逆作法主要施工节点处理、不均匀沉降控制等,为类似工程起到了示范作用。

某超大体量地下室框架逆作法施工技术

以安阳市某地下空间开发项目为例,使用框架逆作法施工技术,分别从基坑围护体系、基坑支撑体系、降水工程施工措施对该技术作了介绍.施工过程中,根据工程特点,采用了裙房区域框架逆作、主楼区域顺作的设计方案,在保证工程质量的前提下,既能够满足工程进度要求,又最大限度的减少了施工对周围环境及邻近建筑物的影响.

大型地下空间框架逆作法的技术经济分析

结合上海陆家嘴"塘东总部基地"项目的示范工程,针对大型地下空间框架逆作法施工中结构梁替代内支撑系统进行分析,介绍了框架逆作法基坑支护技术的优点,并与传统方法相比,指出框架逆作法有较强的社会效益。

框架逆作法结构设计要点

文章主要介绍了框架逆作法的结构设计方法及设计主要注意事项。以陆家嘴塘东总部基地为例,简要介绍了这一方法的实际应用情况。事实证明,框架逆作法可以提高施工效率,控制基坑不均匀沉降、减少钢筋混凝土的用量,具有明显的经济效益和示范作用。

软土地区地铁车站深基坑开挖中框架逆作法的设计与应用

综合明挖顺作法开挖速度快、楼板逆作法刚度大的优点,运用明挖与逆作相结合的框架逆作法,在深基坑关键部位以楼板的框架体系代替支撑,在留出大量出土空间的同时,支撑体系的整体刚度得以加强,从而充分利用"时空效应"原理,加快土体开挖和支撑安装速度,达到控制基坑变形、保护基坑周边环境的目的。

框架逆作超大基坑施工对周边环境的影响

结合工程实例,研究框架逆作法施工的超大深基坑的变形特性及其对周边环境的影响。基于该工程大量监测数据,分析得出:采用框架逆作施工能够很好地限制围护结构的变形,围护变形规律与常规施工方法基本一致;地表沉降量较小,但影响范围却远超过4.5倍开挖深度,不同于以往的地表沉降经验预测结果,降水是其影响范围广的主要原因;临近建筑物和地下管线差异沉降较小,沉降被控制在允许范围内。结果表明:框架逆作法可以有效地控制基坑的变形和保护周围环境。

框架逆作的超大基坑监测分析

塘东基地基坑是一个采用框架逆作法施工超大型深基坑,周边环境保护要求较高。基于工程特点,在基坑开挖期间进行了较为系统的监测,监测内容包括围护桩的侧移,桩后土体侧移,围护桩沉降,立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:框架梁支撑与临时圆环支撑的结合很好的限制了围护桩体的水平位移,而土体的流变性对基坑的位移影响很大;底板的浇筑对围护桩和立柱的竖向位移有很好的限制作用,立柱回弹具有空间效应;临时圆环支撑结构形式有利于承担外力;框架逆作法变形略大于常规逆作法,但远小于常规顺作法基坑的变形。

框架逆作深基坑变形特性离心模型试验

以某超大型深基坑工程为背景,通过离心模型试验比较了新型框架逆作法与传统逆作法的施工方案基坑变形控制的效果；基于试验结果,研究了地表最大沉降与围护结构最大侧移之间的关系,以及地表沉降大小和影响范围.试验结果显示：框架逆作基坑地表最大沉降基本为围护墙最大侧移的0.35～0.70倍,而无支撑暴露时间对二者比值的大小有一定影响；基于实测总结的国内外多种经验地表沉降预测方法并未能很好地预测试验结果；框架逆作法与传统逆作法施工方案基坑变形控制的效果大致相当,框架逆作法方案可以达到有效控制基坑变形的目的,该结论对于框架逆作法在实际工程中的推广应用具有重要参考价值.

框架逆作中围护结构与支撑体系相互作用

目的分析基坑支护结构内力与变形,研究周边临时围护结构和框架体系相互作用机理和影响规律.方法采用有限元分析软件Zsoil v11.07某框架逆作基坑工程进行了三维模拟计算,分别采用HS和MC模型模拟土体,将计算得到的围护结构变形和支撑轴力与实测值进行比较,验证了方法的可行性.并调整水平支撑刚度、围护墙体刚度、最后一道支撑位置等条件后,进行计算分析.结果围护墙在刚度增大到一定水平后,继续增大围护墙刚度,将导致自身分担的外荷载增加,而不是导致支撑轴力增大.增加围护结构自身刚度,对基坑开挖面附近的墙体侧移量控制效果显著.最后一道支撑离坑底4～5 m时可以明显减小围护结构的侧移.结论控制围护墙整体侧移可通过调整支撑刚度来实现,控制围护墙体最大侧移量可通过改变围护桩桩径大小来实现,根据开挖深度选择合适的高度可充分发挥支撑的支护作用.

框架逆作的超大深基坑立柱差异沉降可视化分析

软土地区采用框架逆作法施工超大深基坑工程,立柱桩与土体、框架梁支撑与施工栈桥的相互作用,所引起的立柱差异沉降需严格控制。结合工程实例,采集立柱沉降数据,研究可视化分析方法,绘制直观精确的平面图和三维曲面模型,详细分析了立柱差异沉降的时空效应特征。分析结果表明,立柱沉降在空间和时间上存在不均匀性,基本呈现上浮趋势,单根立柱最大回弹量较小,而立柱间差异沉降较大。基坑中部立柱变形大于边界立柱,坑内土体隆起为主要影响因素,栈桥对立柱隆起具有明显的约束作用。最大差异沉降发生于底板浇筑之前,且位于栈桥与塔楼的临界位置,与土方开挖顺序密切相关。及时分析和反馈可视化信息,有利于指导信息化施工,控制立柱差异沉降。

框架逆作深基坑变形特性三维数值分析

对基坑的变形特性进行数值分析在基坑设计中至关重要。结合实际工程框架逆作法超大基坑,选用Z Soil数值分析软件建立了全框架基坑模型并进行了数值模拟。由于需要考虑连续墙和土体之间的接触问题,土体则采用能够反映土体硬化特性的Hardening-Soil模型。为了更深刻的认识框架逆作法基坑变形的规律,并为设计者提供更好的参考,对影响框架逆作法基坑变形的一些主要参数进行了系统研究,包括框架梁截面尺寸、框架梁水平支撑竖向间距以及围护桩桩径等。结果表明:改变框架梁水平支撑竖向间距对围护墙的最大侧移、地表最大沉降有较大影响。增大围护桩桩径或框架梁的截面尺寸可以在一定程度上减小围护墙体变形,但超过某一定值时,其减小变形的效果将大大降低。

框架逆作与顺作超大深基坑变形特性对比研究

针对某工程的框架逆作超大基坑,在考虑连续墙和土体之间的接触问题的基础上,采用Z Soil数值分析软件进行三维有限元数值模拟,其中土体采用能够反映土体硬化特性的Hardening-Soil模型。在此基础上,对框架逆作法施工与顺作法施工和全逆作法施工两种方案的围护结构侧移、墙后地表沉降和基坑二次变形等基坑变形特性进行了对比研究。结果表明:基坑开挖至底时,顺作基坑墙体最大侧移和地表最大沉降远大于框架逆作法和全逆作法基坑;全逆作法与框架逆作法基坑在拆除支撑后,其基坑墙体二次变形基本不变。

框架逆作在异形深基坑中的应用

框架逆作法充分利用了顺作法挖土效率高及逆作法支撑刚度大的特点,对于超大型深基坑有着明显的经济技术优势。针对上海某超大异形深基坑采用框架逆作施工的具体情况,介绍了框架逆作体系与临时围护结构的传力及框架逆作施工工况,通过对基坑施工期间的监测数据分析,说明了框架逆作的施工工艺对基坑变形起到了很好的控制作用,为该工艺在异形结构体系中的应用提供了很好的案例。

框架逆作深基坑中土体回弹对立柱桩的影响

结合上海塘东总部基地中块地下空间项目,针对框架逆作法施工中土体回弹对立柱桩的影响进行现场监测,实测数据分析表明,立柱隆起量与工程工况,立柱离围护墙的距离成正比关系,随着开挖深度的加大,隆起量越大。