控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法与流程

    技术2025-02-03  59


    本发明涉及地下结构施工,特别涉及控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法。


    背景技术:

    1、在城市中心施工地下结构时,需要占用大量的地面空间,导致道路封闭、交通疏解困难、扬尘污染大等系列问题,严重影响周边居民的生活质量。为解决上述难题,逆作法得到了越来越广泛的应用。

    2、逆作法在完成结构顶板和立柱的施工后,可迅速进行覆土并恢复路面交通;同时,地下施工基本处于封闭状态,有效控制了扬尘、噪音等对环境的污染。

    3、逆作法首先施工围护结构,其次施工立柱桩及中间立柱,然后从上到下依次施工各层梁、板结构。

    4、在结构自重、顶板覆土等竖向荷载以及土体回弹的作用下,围护结构和中间立柱不可避免地会产生隆起或沉降。

    5、另外,结构跨度的不一致,结构刚度的差异以及荷载分布的不一致均会引起围护结构与立柱之间、立柱与立柱之间的差异隆沉。

    6、随着开挖深度的增加,差异隆沉问题会愈发凸显。差异隆沉往往会带来楼板结构的附加内力,严重的会引起混凝土开裂甚至垮塌,甚至造成生命财产损失。

    7、因此,在逆作法施工的超深基坑设计中如何控制差异隆沉至关重要。

    8、在现有技术中,通常采用增加桩基承载力和提高围护结构整体刚度来控制逆作法基坑的差异隆沉。这两种方法虽然可以一定程度减小差异隆沉,但会造成工期、造价的大幅上升,且控制效果无法定量评估,仍存在较大的安全隐患。

    9、因此,如何在基本不增加工期、造价的基础上,精确控制逆作法基坑施工过程中围护结构与立柱之间、立柱与立柱之间差异隆沉,进一步确保结构的安全成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明提供控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,实现的目的是能够在基本不增加工期、造价的基础上,精确控制逆作法基坑施工过程中围护结构与立柱之间、立柱与立柱之间差异隆沉,进一步确保结构的安全。

    2、为实现上述目的,本发明公开了控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,采用逆作法施工,包括如下步骤:

    3、步骤1、施工围护结构、中间立柱及立柱桩,并开挖土方至需要施工的所述顶板底部所对应的位置;

    4、步骤2、在每一所述中间立柱的柱顶安装位移补偿装置,并设置现场监测装置和远程控制系统;

    5、将所述远程控制系统分别与所述现场监测装置及每一所述位移补偿装置连接;

    6、步骤3、施工顶板;

    7、步骤4、在楼盖下继续进行土方开挖和结构施工;

    8、所述远程控制系统通过所述现场监测装置实时检测所有所述中间立柱及所述围护结构的竖向位移,并根据所述竖向位移计算出差异隆沉,再根据所述差异隆沉控制每一所述位移补偿装置增加或者缩小相应的所述中间立柱的柱顶与相应的所述顶板之间的间距。

    9、优选的,步骤1的施工过程具体如下:

    10、步骤1.1、施工包括地下连续墙在内的所述围护结构;

    11、步骤1.2、在执行步骤1.1的同时,或者之后再建筑物对应位置浇筑或者打下所述中间立柱和所述立柱桩。

    12、优选的,所述位移补偿装置为弹性支座或千斤顶。

    13、优选的,步骤3的施工过程具体如下:

    14、步骤3.1、施工所述顶板和相应的梁;

    15、步骤3.2、在所述顶板和所述梁达到设计强度后,将所述顶板作为所述围护结构的横向支撑;

    16、步骤3.3、在执行步骤3.3的同时,或者之后进行覆土,恢复地面交通。

    17、优选的,每一所述位移补偿装置的上下两端均设有锚板;

    18、每一所述锚板均通过抗剪锚筋与所述顶板的对应位置,或者相应的所述中间立柱的柱顶固定。

    19、优选的,所述顶板的上面设有多根梁。

    20、优选的,在步骤4中,当所述现场监测装置检测到任一所述中间立柱的柱顶与相应的所述顶板之间的所述差异隆沉大于第一差异隆沉安全阈值δ1时,均控制相应的所述位移补偿装置增加或者缩小相应的所述中间立柱的柱顶与相应的所述顶板,使相应的所述中间立柱的柱顶与相应的所述顶板之间的所述差异隆沉小于第二差异隆沉安全阈值δ2。

    21、本发明的有益效果:

    22、本发明基于位移补偿原理,能够在基本不增加工期、造价的基础上,精确控制逆作法基坑施工过程中围护结构与立柱之间、立柱与立柱之间差异隆沉,进一步确保结构的安全。

    23、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。



    技术特征:

    1.控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,采用逆作法施工;其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,步骤1的施工过程具体如下:

    3.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,所述位移补偿装置(4)为弹性支座或千斤顶。

    4.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,步骤3的施工过程具体如下:

    5.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,每一所述位移补偿装置(4)的上下两端均设有锚板(41);

    6.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,所述顶板(7)的上面设有多根梁(8)。

    7.根据权利要求1所述的控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,其特征在于,在步骤4中,当所述现场监测装置(5)检测到任一所述中间立柱(2)的柱顶与相应的所述顶板(7)之间的所述差异隆沉大于第一差异隆沉安全阈值δ1时,均控制相应的所述位移补偿装置(4)增加或者缩小相应的所述中间立柱(2)的柱顶与相应的所述顶板(7),使相应的所述中间立柱(2)的柱顶与相应的所述顶板(7)之间的所述差异隆沉小于第二差异隆沉安全阈值δ2。


    技术总结
    本发明公开了控制逆作法基坑竖向支承构间差异隆沉的方法,采用逆作法施工,包括如下步骤:1、施工围护结构、中间立柱及立柱桩,并开挖土方至需要施工的顶板底部所对应的位置;2、在每一中间立柱的柱顶安装位移补偿装置,并设置现场监测装置和远程控制系统;3、施工顶板;4、在楼盖下继续进行土方开挖和结构施工;远程控制系统通过现场监测装置实时检测所有中间立柱及围护结构的竖向位移,并根据竖向位移计算出差异隆沉,再根据差异隆沉控制每一位移补偿装置增加或者缩小相应的中间立柱的柱顶与相应的顶板之间的间距。本发能够精确控制逆作法基坑施工过程中围护结构与立柱之间、立柱与立柱之间差异隆沉,进一步确保结构的安全。

    技术研发人员:张中杰,陈加核,吴航,邵雪莹,陈志伟,姚幸
    受保护的技术使用者:上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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