范文一:浅论_逆作法_施工的原理与优缺点
浅论逆作法施工的原理与优缺点 “”
凌展翔(广州市荔湾区建设工程安全监督站)
摘 要:本文介绍了基坑施工“逆作法”的各种类型及其原理、施工方法,同时以一个工程实例来说
明了“逆作法”施工的优点与缺点。
关键词:逆作法;原理;优缺点
据统计,我国目前深基坑支护方法很多,而且有的支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。方法尚在不断发展之中,每一种基坑支护都有各自的适 ?部分逆作法:用基坑内四周暂时保留的局部土方 用条件和一定的局限性。所以,对施工方案的选择应慎 对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向压力所产生的 之又慎,否则一旦出现深基坑支护倒塌事故,不仅给工 一部分位移。
程造成重大经济损失,还对周围环境造成不良影响。逆 ?分层逆作法:此方法主要是针对四周围护结构, 作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。它 是采用分层逆作,不是先一次整体施工完成。分层逆作 是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有 四周的围护结构是采用土钉墙。 效方法。在国外如美、日、德、法等国家,已广泛应用,收 采用“逆作法”具有不少优点,归纳有几点: 到较好的效果。例如:日本的某新闻社大楼, 层地、上 9?可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施 地下 6 层。采用逆作法施工,总工期只用 个月 22,与日 工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约 本采用传统施工方法施工的类似工程相比,缩短工期 6 可节省工时 1/3。
个月。又如美国芝加哥某大厦,75 层203m、高,4 层地下 ?受力良好合理,围护结构变形量小,因而对邻近 室,用 18m 深地下连续墙和 144 根大直径灌注桩作为中 建筑的影响亦小。
间支承柱,用逆作法进行施工,当该工程地下室结构全 ?施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少或基本 部完成时,主楼上部结构已施工至 层。 32 不占总工期。
“逆作法”的设计原理是:先沿建筑物地下室轴线或 ?最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积。 周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时建筑物内部 ?一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开 的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间 挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑和工作平台 于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。 等大型临时设施,减少了施工费用。 然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚 ?由于开挖和施工的交错进行,逆作结构的自身荷 度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下 载由立柱直接承担并传递至地基,减少了大开挖时卸载 结构,直至底板封底。同时,由于地面一层的楼面结构已 对持力层的影响,降低了基坑内地基回弹量。 完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上 因此,采用“逆作法”施工能提高工程的效益,具体 逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施 分析有以下几方面:
工,直至工程结束。 ?经济效益:采用逆作法,一般地下室外墙与基坑
以上是“逆作法”施工的基本原理,在施工实践上, 围护墙采用两墙合一的形式,一方面省去了单独设立的 “逆作法”分为以下几类: 围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地
?全逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对 下室面积,增加有效使用面积。此外,围护墙的支撑体系 四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑, 由地下室楼盖结构代替,省去大量支撑费用。而且楼盖 然后在其下掏土,通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向 结构即支撑体系,还可以解决特殊平面形状建筑或局部 下运入建筑材料。 楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合
?半逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中 理。由于上述原因,再加上总工期的缩短,因而在软土地 先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平 区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具 - 158 -
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有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的 25%术,在辽宁、上海、广州这类地区应用逆作法施工高层建,35%。 筑深基坑较多。 现在以广州一个工程为例来具体说明
?社会效益: “逆作法”。 该工程位于广州市繁华的商业区,
?交通方面:由于逆作法的采取表层支撑,底部施 地上十五层,地
工的作业方法,故在城市交通土建中大有用武之地,它 下三层,基坑深度 14.3m,建筑平面约为 90m长 宽 29m 可以在地面道路继续通车的情况下,进行道路地下作 的矩形。由于场地西边为旧民居,距用地红线不足 3m, 业,从而避免了因堵车绕道而产生的损失。 北边为商业区,距离4m约。规划部门明确指示 ,必须严
格控制基坑水平位移及竖向沉降,绝不允许出现邻近房 ?采用了逆作法,?0.00层平板结构先完成 ,可以
利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无 屋产生裂缝或路面开裂、下沉的情况。另一方面,建设单 限大的,且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎 位度出发也提出要求,一是地下室的边线应尽量贴近用 等于零。因此,可以从根本上解决支护桩的侧向变形,从 地红线,以取得最大使用空间;二是要求尽量缩短工期, 而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、 力求比邻近同类建筑先封顶,以便售楼。 基础下沉等问题,保证了周围建筑物的安全。 根据地质勘察报告,可知道该工程的地质情况如
?采用逆作法施工,地下连续墙与土体之间粘结力 下:
和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载,而且还可充分利 ?淤泥质粘土,流塑,饱和,平均1.9m厚度,
c=10KPa,φ=6,8?; 用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大
水平剪力和倾覆力矩,从而大大提高了抗震效应。我国 ?中粗砂及粉砂层,饱和,松散,平均厚7.5m度, 是个地震多发区,对地震的防治是必不可少的,从建筑 c=0,φ=28,30?;
业角度来说,采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危 ?粉质粘土层,饱和 稍 -湿,可塑 - 坚硬,平均厚度 害降低到最小,逆作法施工便具有这样的优点,所以在 5m, 可 塑 土 c=30kPaφ,=14? 。 硬 塑 土 c=31kPa, 深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。 φ=18?;
?环境效益 ?全风化泥质粉砂岩,平均厚度3m;
?噪音方面:由于逆作法在施工地下室时是采用先 ?强风化泥质粉砂岩,平均厚度5.5m 。 针对工程表层楼面整体浇筑,再向下挖土施工,故其在施工中的 设计要求和地质条件,结合“逆作法”的特 噪音因表层楼面的阻隔而大大降低,从而避免了因夜间 点,确定了以下几个重要设计措施: 施工噪音问题而延误工期。 ?为了有效地控制基坑变形,采用地下连续墙作为
?扬尘方面:通常的地基处理采取开敞开挖手段, 基坑支护手段,可同时具备挡土和止水作用。利用地下 产生了大量的建筑灰尘,从而影响了城市的形象;采用 室各层楼面的梁板体系作为水平侧向支撑,地下连续墙 逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下,可以最 将与内衬墙一起构成地下室外墙,成为永久性构件。 大限度的减少扬尘。 ?为了争取时间,最大限度缩短工期,从首层楼面
尽管“逆作法”存在不少优点,但它也有它不足的地 开始,向上下两个方向同时施工,争取地下室与上部结 方:支撑位置受地下室层高的限制,无法调整高度,如遇 构同时完工。
较大层高的地下室,有时需另设临时水平支撑或加大围 ?出于逆作法施工需要,地下室竖向构件采用钢管
柱。长度 护墙的断面及配筋。 由于挖土是在顶部封闭状态下进 3 层楼高,一次吊装到位。 行,基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井 ?人工挖孔桩从现地面开挖,为了准确安装钢管 点管,目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使 柱,钢管柱底以上的空段部分应考虑工人到桩底定位钢 挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解 管柱时的操作面,一般操作面不小60cm于, 故空段部分 决。 桩径为钢管柱直径加上 1.2m,而基桩部分直径按承载
从以上所叙述的“逆作法”的原理及优缺点可看出, 力要求确定。
推广应用“逆作法”,能够提高地下工程的安全性,可以 根据以上几点的设计方案,施工单位便按照“逆作 大大节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现 法”的要求,遵循以下的施工步骤进行施工: 下沉,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技 ? 施 工 地 下 连 续 墙 。 经 计 算 地 下 连 续 墙 厚 度
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800mm,标准槽段长度 6m,深 18m度 左右,即到达基坑底按大梁输入。
面以下 3,5m,且下端进入强风化层不少 1.5m于,以确 ?钢管柱与梁板的连接。本工程采用环梁节点,须 保止水效果。槽段之间采用工字钢刚性接头。 预先在钢管上焊接抗剪环箍,且定位要求精确。当施工
?施工人工挖孔桩。人工挖孔桩分为基桩部分与上 期间地下室标高发生改动时,其处理措施相当麻烦,因 部空段两部分。当基桩部分浇灌到桩顶设计标高以下 为现场补焊环箍操作困难,而且管内混凝土可能因温度 1m 时,便由工人下去安装定位环并调校水平,然后由工 过高而影响受力性能。
人在下面扶正,卡位,保证其垂直度后,在地面用十字架 ?钢管柱吊装的垂直度控制。由于逆作法的施工工
艺的特殊性,决定了地下室的竖向构件必须采用钢管柱 固定钢管柱上端,用高抛法浇筑管内高强混凝土。
?开挖至 -4.5m 标高。此时地下连续墙处于悬臂状 或格构式钢柱,而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度 态,现场监测得最大水平位移发生顶点处3.7mm,约, 平 1m 处安设一 成为关键因素,本工程先在桩顶标高以下 面位置在矩形长边中部。施工首层楼面梁板及上部普通 定位钢板,定位钢板有三个调节螺栓,以调节钢板水平, 混凝土柱,在平面靠近东侧路处预留 10m 出土口×10m, 钢管柱中部采用钢筋制成笼状定位架,在地面也设有井
字形定位木架,实践证明,这种定位方法取得较高的精 方便运输。
?开挖至 -7m 标高,施工负一层楼面梁板及上部结 度,可以满足工程需要。
构。在二层楼面梁安装吊车梁,设计该梁时应考虑吊运 ?地下室楼面梁与连续墙的连接。在逆作法工程 土方和机械时的最大荷载,负一层楼面出土口位置与首 中。内衬墙尚未完成,边跨的楼面梁一端支承在钢管柱 层一致。对于地下连续墙而言,首层和负一层楼面的水 上,另一端则必须支承在地下连续墙上。原设计思路在
地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋,地下室开挖后凿去砼保 平刚度可视为两个铰支座。但是出土口处的槽段应设置
腰梁和钢支撑。现场监测得最大水平位移发生顶点处, 护层后,扳出钢筋与梁钢筋焊接即可,但由于施工误差 约 5.3mm。此时上部结构施工至三层楼面。 及建筑方案修改,这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作
?开挖至 -14.3m 标高(地下室底板底),-从9.5m 用,实际施工中采用植筋的办法解决,因连续墙中钢筋 开始即采用盆式开挖,即在周边留有 4.5m 左右的反压 太密,将梁端弯矩适当调幅到跨中。
?底板周边连续墙连接处止水措施。这个部位的止 土,以控制连续墙的位移,保证基坑安全。此时地下连续
墙可视为下部为连续的弹性支座,上部两个铰支座的连 水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决 续梁,受荷形态简化为上三角形下梯形。现场监测得最 定性作用。本工程地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋 大水平位移发生在 -9.7m 标高处,约 13.2mm。此时上部 一竖向钢板,浇筑底板前焊接一水平止水钢板,实际效 结构施工至七层楼面。 果非常理想,底板周边未发现渗漏现象。
?施工负二层楼面主梁梁格,即楼板及次梁暂不施 ?桩基类型的确定。从钢管柱安装定位的要求来 工,以便吊土,通过主梁和腰梁系统为连续墙提供一定 看,人工挖孔桩是较好的选择,曾有另一个工程使用钻 的侧向支承,其概念类似于对撑系统。 孔灌注桩,由于泥浆的扰动,钢管柱难以保证垂直度,开
?完成其余土方工作,施工底板和负二层楼面,吊 挖后发现偏心较大。就本工程的地质情况而言,淤泥层 出挖土机,封闭出土口。至此地下室土建主体已完工,同 和砂层比较厚,本来并不适合采用挖孔桩。但是,当连续 时上部结构也已封顶。在整个施工过程中,地下连续墙 墙进入不透水层(强风化层)并且围合之后,进行坑内抽 最大位移为 14.3mm,位置在 -11.3m 标高处,远小于规 水,在没有水压力的情况下挖桩发生涌土、流沙的可能 范限值。基坑周边场地未发现明显下陷,邻近房屋未见 性不大。事实证明,这一措施是有效的。
目前,逆作法已颁列 2001入 年颁布的中华人民共 明显裂缝,保护效果非常理想。
根据以上工程实例,结合“逆作法”的原理,可以得 和国国家标准建筑地基基础设计规范,由此可说明逆作 出以下几点总结: 法施工已日趋成熟,其在深基坑支护中的前景乐观。如
?设计中应进行逆向思维。在正作法中,地下室的 果说上个世纪是逆作法起步时期,紧接着在全国范围内 剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙等作为竖向构件 迅速发展和大量应用之后,如今它正处于技术成熟期,
将会有更大发展的全盛时期。? 承担荷载。但在逆作法中,剪力墙是先施工上一层,再施
工下一层,受力模式已发生变化,故建立计算模型时应
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范文二:浅论“逆作法”施工的原理与优缺点
浅论“逆作法”施工的原理与优缺点
施工技术广东建材2007年第11期
浅论"逆作法"施工的原理与优缺点
凌展翔(广州市荔湾区建设工程安全监督站) 摘要:本文介绍了基坑施工"逆作法"的各种类型及其原理,施工方法,同时以一个工
程实例来说
明了"逆作法''施工的优点与缺点.
关键词:逆作法;原理;优缺点
据统计,我国目前深基坑支护方法很多,而且有的 方法尚在不断发展之中,每一种基坑支护都有各自的适 用条件和一定的局限性.所以,对施工方案的选择应慎 之又慎,否则一旦出现深基坑支护倒塌事故,不仅给工 程造成重大经济损失,还对周围环境造成不良影响.逆 作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术.它 是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有 效方法.在国外如美,日,德,法等国家,已广泛应用,收 到较好的效果.例如:日本的某新闻社大楼,地上9层, 地下6层.采用逆作法施工,总工期只用22个月,与日 本采用传统施工方法施工的类似工程相比,缩短工期6 个月.又如美国芝加哥某大厦,75层,高203m,4层地下 室,用18m深地下连续墙和144根大直径灌注桩作为中 间支承柱,用逆作法进行施工,当该工程地下室结构全 部完成时,主楼上部结构已施工至32层.
"逆作法"的设计原理是:先沿建筑物地下室轴线或 周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时建筑物内部 的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期问 于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑.
然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚 度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下 结构,直至底板封底.同时,由于地面一层的楼面结构已 完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上 逐层进行地上结构的施工.如此地面上,下同时进行施 工,直至工程结束.
以上是"逆作法"施工的基本原理,在施工实践上, "逆作法"分为以下几类:
(1)全逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对 四周围护结构形成水平支撑.楼盖混凝土为整体浇筑, 然后在其下掏土,通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向 下运入建筑材料.
(2)半逆作法:利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中 先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平 一
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支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板. (3)部分逆作法:用基坑内四周暂时保留的局部土方 对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向压力所产生的 一
部分位移.
(4)分层逆作法:此方法主要是针对四周围护结构, 是采用分层逆作,不是先一次整体施工完成.分层逆作 四周的围护结构是采用土钉墙.
采用"逆作法"具有不少优点,归纳有几点:
(1)可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施 工平行立体作业,在建筑规模大,上下层次多时,大约 可节省工时1/3.
(2)受力良好合理,围护结构变形量小,因而对邻近
建筑的影响亦小.
(3)施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少或基本 不占总工期.
(4)最大限度利用地下空问,扩大地下室建筑面积. (5)一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开 挖工作平台与内撑,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.
(6)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,降低了基坑内地基回弹量. 因此,采用"逆作法"施工能提高工程的效益,具体 分析有以下几方面:
(1)经济效益:采用逆作法,一般地下室外墙与基坑 围护墙采用两墙合一的形式,,方面省去了单独设立的 围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地 下室面积,增加有效使用面积.此外,围护墙的支撑体系 由地下室楼盖结构代替,省去大量支撑费用.而且楼盖 结构即支撑体系,还可以解决特殊平面形状建筑或局部 楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合 理.由于上述原因,再加上总工期的缩短,因而在软土地 区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具
广东建材2007年第11期施工技术
有明显的经济效益.一般可节省地下结构总造价的25% ,
35%.
(2)社会效益:
?交通方面:由于逆作法的采取表层支撑,底部施 工的作业方法,故在城市交通土建中大有用武之地,它
可以在地面道路继续通车的情况下,进行道路地下作 业,从而避免了因堵车绕道而产生的损失.
?采用了逆作法,?0.O0层平板结构先完成,可以 利用结构本身作内支撑.由于结构本身的侧向刚度是无 限大的,且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎 等于零.因此,可以从根本上解决支护桩的侧向变形,从 而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷, 基础下沉等问题,保证了周围建筑物的安全. ?采用逆作法施工,地下连续墙与土体之间粘结力 和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载,而且还可充分利 用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大 水平剪力和倾覆力矩,从而大大提高了抗震效应.我国 是个地震多发区,对地震的防治是必不可少的,从建筑 业角度来说,采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危 害降低到最小,逆作法施工便具有这样的优点,所以在 深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益. (3)环境效益
?噪音方面:由于逆作法在施工地下室时是采用先 表层楼面整体浇筑,再向下挖土施工,故其在施工中的 噪音因表层楼面的阻隔而大大降低,从而避免了因夜间 施工噪音问题而延误工期.
?扬尘方面:通常的地基处理采取开敞开挖手段, 产生了大量的建筑灰尘,从而影响了城市的形象:采用 逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下,可以最 大限度的减少扬尘.
尽管"逆作法"存在不少优点,但它也有它不足的地 方:支撑位置受地下室层高的限制,无法调整高度,如遇 较大层高的地下室,有时需另设临时水平支撑或加大围 护墙的断面及配筋.由于挖土是在顶部封闭状态下进
行,基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井 点管,目前尚缺乏小型,灵活,高效的小型挖土机械,使 挖土的难度增大.但这些技术问题相信很快会得到解 决.
从以上所叙述的"逆作法"的原理及优缺点可看出, 推广应用"逆作法",能够提高地下工程的安全性,可以 大大节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现 下沉,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技 术,在辽宁,上海,广州这类地区应用逆作法施工高层建 筑深基坑较多.
现在以广州一个工程为例来具体说明"逆作法". 该工程位于广州市繁华的商业区,地上十五层,地 下三层,基坑深度l4.3m,建筑平面约为长90m宽29m 的矩形.由于场地西边为旧民居,距用地红线不足3m, 北边为商业区,距离约4m.规划部门明确指示,必须严 格控制基坑水平位移及竖向沉降,绝不允许出现邻近房 屋产生裂缝或路面开裂,下沉的情况.另一方面,建设单 位度出发也提出要求,一是地下室的边线应尽量贴近用 地红线,以取得最大使用空间;二是要求尽量缩短工期, 力求比邻近同类建筑先封顶,以便售楼.
根据地质勘察报告,可知道该工程的地质情况如 下:
(1)淤泥质粘土,流塑,饱和,平均厚度1.9m, c=lOKPa,=6,8.:
(2)中粗砂及粉砂层,饱和,松散,平均厚度7.5m, c=O,=28~30.:
(3)粉质粘土层,饱和一稍湿,可塑一坚硬,平均厚度 5m,可塑土c:30kPa,:14..硬塑土c=31kPa, :18.:
(4)全风化泥质粉砂岩,平均厚度3m;
(5)强风化泥质粉砂岩,平均厚度5.5m. 针对工程设计要求和地质条件,结合"逆作法"的特 点,确定了以下几个重要设计措施:
(1)为了有效地控制基坑变形,采用地下连续墙作为 基坑支护手段,可同时具备挡土和止水作用.利用地下 室各层楼面的梁板体系作为水平侧向支撑,地下连续墙 将与内衬墙一起构成地下室外墙,成为永久性构件. (2)为了争取时间,最大限度缩短工期,从首层楼面 开始,向上下两个方向同时施工,争取地下室与上部结 构同时完工.
(3)出于逆作法施工需要,地下室竖向构件采用钢管 柱.长度3层楼高,一次吊装到位.
(4)人工挖孔桩从现地面开挖,为了准确安装钢管 柱,钢管柱底以上的空段部分应考虑工人到桩底定位钢 管柱时的操作面,一般操作面不小于60cm,故空段部分 桩径为钢管柱直径加上1_2m,而基桩部分直径按承载 力要求确定.
根据以上几点的设计方案,施工单位便按照"逆作 法"的要求,遵循以下的施工步骤进行施工: (1)施工地下连续墙.经计算地下连续墙厚度 一
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施工技术广东建材2007年第11期
800mm,标准槽段长度6m,深度18m左右,即到达基坑底 面以下3,5m,且下端进入强风化层不少于1.5m,以确 保止水效果.槽段之间采用工字钢刚性接头. (2)施工人工挖孔桩.人工挖孔桩分为基桩部分与上
部空段两部分.当基桩部分浇灌到桩顶设计标高以下 1m时,便由工人下去安装定位环并调校水平,然后由工 人在下面扶正,卡位,保证其垂直度后,在地面用十字架 固定钢管柱上端,用高抛法浇筑管内高强混凝土. (3)开挖至一4.5m标高.此时地下连续墙处于悬臂状 态,现场监测得最大水平位移发生顶点处,约3.7mm,平 面位置在矩形长边中部.施工首层楼面梁板及上部普通 混凝土柱,在平面靠近东侧路处预留lOm×lOm出土口, 方便运输.
(4)开挖至一7m标高,施工负一层楼面梁板及上部结 构.在二层楼面梁安装吊车梁,设计该梁时应考虑吊运 土方和机械时的最大荷载,负一层楼面出土口位置与首 层一致.对于地下连续墙而言,首层和负一层楼面的水 平刚度可视为两个铰支座.但是出土口处的槽段应设置 腰梁和钢支撑.现场监测得最大水平位移发生顶点处, 约5.3mm.此时上部结构施工至三层楼面.
(5)开挖至一l4.3m标高(地下室底板底),从,9.5m 开始即采用盆式开挖,即在周边留有4.5m左右的反压 土,以控制连续墙的位移,保证基坑安全.此时地下连续 墙可视为下部为连续的弹性支座,上部两个铰支座的连 续梁,受荷形态简化为上三角形下梯形.现场监测得最 大水平位移发生在一9.7m标高处,约13.2mm.此时上部 结构施工至七层楼面.
(6)施工负二层楼面主梁梁格,即楼板及次梁暂不施
,通过主梁和腰梁系统为连续墙提供一定 工,以便吊土
的侧向支承,其概念类似于对撑系统.
(7)完成其余土方工作,施工底板和负二层楼面,吊 出挖土机,封闭出土口.至此地下室土建主体己完工,同 时上部结构也已封顶.在整个施工过程中,地下连续墙
最大位移为14.3mm,位置在一11.3m标高处,远小于规 范限值.基坑周边场地未发现明显下陷,邻近房屋未见 明显裂缝,保护效果非常理想.
根据以上工程实例,结合"逆作法"的原理,可以得 出以下几点总结:
(1)设计中应进行逆向思维.在正作法中,地下室的 剪力墙如核心筒,人防墙及地下室外墙等作为竖向构件 承担荷载.但在逆作法中,剪力墙是先施工上一层,再施 工下一层,受力模式已发生变化,故建立计算模型时应 一
160一
按大梁输入.
(2)钢管柱与梁板的连接.本工程采用环梁节点,须 预先在钢管上焊接抗剪环箍,且定位要求精确.当施工 期间地下室标高发生改动时,其处理措施相当麻烦,因 为现场补焊环箍操作困难,而且管内混凝土可能因温度 过高而影响受力性能.
(3)钢管柱吊装的垂直度控制.由于逆作法的施工工 艺的特殊性,决定了地下室的竖向构件必须采用钢管柱 或格构式钢柱,而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度 成为关键因素,本工程先在桩项标高以下1m处安设一 定位钢板,定位钢板有三个调节螺栓,以调节钢板水平, 钢管柱中部采用钢筋制成笼状定位架,在地面也设有井 字形定位木架,实践证明,这种定位方法取得较高的精 度,可以满足工程需要.
(4)地下室楼面梁与连续墙的连接.在逆作法工程 中.内衬墙尚未完成,边跨的楼面梁一端支承在钢管柱 上,另一端则必须支承在地下连续墙上.原设计思路在 地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋,地下室开挖后凿去砼保
护层后,扳出钢筋与梁钢筋焊接即可,但由于施工误差 及建筑方案修改,这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作 用,实际施工中采用植筋的办法解决,因连续墙中钢筋 太密,将梁端弯矩适当调幅到跨中.
(5)底板周边连续墙连接处止水措施.这个部位的止 水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决 定性作用.本工程地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋 一
竖向钢板,浇筑底板前焊接一水平止水钢板,实际效 果非常理想,底板周边未发现渗漏现象.
(6)桩基类型的确定.从钢管柱安装定位的要求来 看,人工挖孔桩是较好的选择,曾有另一个工程使用钻 孔灌注桩,由于泥浆的扰动,钢管柱难以保证垂直度,开 挖后发现偏心较大.就本工程的地质情况而言,淤泥层 和砂层比较厚,本来并不适合采用挖孔桩.但是,当连续 墙进入不透水层(强风化层)并且围合之后,进行坑内抽 水,在没有水压力的情况下挖桩发生涌土,流沙的可能 性不大.事实证明,这一措施是有效的.
目前,逆作法已颁列入2001年颁布的中华人民共 和国国家标准建筑地基基础设计规范,由此可说明逆作 法施工已日趋成熟,其在深基坑支护中的前景乐观.如 果说上个世纪是逆作法起步时期,紧接着在全国范围内 迅速发展和大量应用之后,如今它正处于技术成熟期, 将会有更大发展的全盛时期.?
范文三:顺作法和逆作法的优缺点
顺作法和逆作法的优缺点
一、顺作法优点:
1. 施工作业面多;
2. 方法简单、速度快;
3. 支撑构架单纯;
4. 工期较易掌握;
5. 较易掌控工程质量;
6. 工程造价低。
二、逆作法优点:
1. 以刚性高的地下结构体作为挡土支撑,挡土墙变位较小,周围地盘与邻房之不良影响较小,安全性较高;
2. 节省构台支撑之时间与费用;
3. 不规则基地施工较易;
4. 地上地下结构体同时施工,进度较快,工期短;
5. 地下施工,降低噪音;
6. 受气候影响小。
三、顺作法缺点:
1. 有安全支撑在,开挖受限制;
2. 工期长;
3. 适合浅开挖工程;
4. 城市生活干扰大;
5. 对周围环境破坏大。
四、逆作法缺点:
1. 逆打接头施工复杂;
2. 弃土作业有时需有特殊设备;
3. 垂直构件续接处理困难,特别在强度与止水性方面;
4. 钢柱需插入桩基,吊放钢柱困难;
5. 开挖至最底部若产生上举现象,对基桩会有不良影响;
6. 适合深开挖;
7. 作业环境差。
范文四:逆作法施工梁柱节点的选用
逆作法施工梁柱节点的选用
第37卷第28期
?
92?2011年10月
山西建筑
SHANXIARCHITECTURE
Vol_37No.28
Oct.2011
文章编号:1009-6825(2011)28—0092—03
逆作法施工梁柱节点的选用
朱锦峰
摘要:以复旦大学附属医院某综合楼地下部分土建工程为例,结合实
际情况,分别探讨了梁柱节点施工的不同方案,分
析了每种方案操作步骤及优缺点,提出采用组合方案进行逆作法施
工,并阐述了相应的施工要点,对今后同类项目具有
指导意义.
关键词:梁柱节点,逆作法,组合方案,施工要点
中图分类号:TU758.14文献标识码:A
1工程概况
复旦大学附属中山医院肝肿瘤及心血管病综合楼地下部分
土建工程项目位于上海市徐汇区斜土路1591号地块,南临斜土
路,北靠清真路,东侧小木桥路,西面为枫林路.本工程项目基地
面积40777m2,总建筑面积178028m(含厂房改建的原6层楼
保留建筑面积8750m2).其中地下共3层,建筑面积66000m
(包括肝肿瘤及心血管临床医学楼,科技楼1,科技楼2,儿科门诊
部,门房1—4,液氧站,污水处理站,过街连廊1,过街连廊2等),
地下室局部设人防工程,其建筑面积为25888m.地下室结构为
框架剪力墙结构和框架结构,钻孔灌注桩基础,地下室开挖深度
14.9m,l5.2m,局部落低1.5m,2.6m.地下室采用逆作法施
平台四周必须搭设直行马道.实践证明,使用泵车将混凝土运输
至屋面上料平台,然后人工转运至工作面的供料方法是减少骨料
分离行之有效的措施.
7)混凝土振捣:混凝土振捣第一次应由下而上强力振捣,,1,3o
与~5o振捣棒交替使用.,1,3o棒的棒距控制在35cm以内,0
振捣棒棒距控制在50cm以内,振捣棒垂直于屋面插入,快插慢
拔,不得顺坡平行振捣或无序乱振而产生漏振和欠振,第一次振
捣时间控制在30min之内,不可过振,造成混凝土流坠和下滑,振
捣期间用铁锹配合收灰,向上推压混凝土面,严格按序推进,遇梁
和坡梁时,应先边后坡浇筑施工.
8)混凝土收面:第一次混凝土收面可按规范用刮杠,木抹收
面,根据坡屋面现场施工经验,坡屋面无法在终凝前二次收面,由
于北京春秋风力大,夏季气温高,坡屋面混凝土面层质量往往非
常不尽人意,为保证下一道工序的开展,施工单位必须用水泥砂
浆进行抹面处理,常规做法为用3cm厚的1:3防渗水泥砂浆收
面,此道工序设计图纸上未注明,但为了下道工序的正常开展又
必须做,这一部分费用往往甲方,监理单位不予认可,为施工单位
造成损失.我们项目部采取在混凝土收面用刮杠,木抹施工后,
再用钢抹收水光,如果夏季混凝土表面出现假凝则立即在混凝土
表面用1:1水泥砂浆重新抹面,用钢抹收水光,达到防水施工的要
工,竖向支撑系统设计为一柱一桩,永久00×12钢管内灌C50
混凝土柱,主楼区域待混凝土柱逆作法完成后外包钢筋混凝土形
成主体结构柱,裙房及纯地下车库钢管混凝土柱即作为主体结构
柱,地下2层设过街通廊与枫林路对面已有建筑相连,通廊使用
顶管法施工.
2梁柱节点方案
目前,用于我国房屋建筑中的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁
连接节点主要形式有:上下环板牛腿式,双梁式,梁端局部加宽
式,对穿暗牛腿式,穿心钢筋暗牛腿式,暗牛腿一环梁组合节点,
钢筋混凝土环梁节点等,这些节点连接方式各有优越性和不足,
本项目结合工程实际情况,确保施工过程中满足设计要求,保证工
‘
豳2钢板网阻流带放置位置及方向图3实际浇筑完毕现场效果
3结语
项目部在通过调整改进各项施工工序,工艺后,斜屋面混凝
土密实度大大提高,经淋水试验与多场大雨考验,未发现渗漏现
象,得到了甲方,监理单位的认可和好评,节约了成本(共节约
16.89万元),但采取何种措施在既保证工程质量又加快施工进
度,更多提高效益的方面,仍旧是我们探讨的方向.
参考文献:
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[J].建筑技术,2004(7):21-22.
[2]现行建筑结构规范大全[M].北京:中国建筑工业出版社,
2o02.
Onadjustmentandimprovementofconcreteconstructionofslopingroof
LIYan
Abstract:Combiningwiththeengineeringexamples,thepaperintroducestheconcreteconstructionmethodsofslopingroof,providestheopera-
tionpointsinthefactualconstruction,andsolvesmanyqualitydiseasesincludingthenon-compactingofthevibrationofslopingroofconcrete,SO
astoachievethequalityandeconomicbenefits.
Keywords:slopingroof,concreteconstructio截面面积的.倍llII1l孳翌:
环
整墨圭堑
不小于框架粱纵
筋截面面积的0.7倍
萋I
图1钢筋混凝土环梁一上下环板式组合式
1)环板厚16mm,采用Q345钢材,直接与钢管焊接,焊缝有
效高度不小于lOEt’l/n,周边满焊,焊缝安全等级为一级.
2)钢管在环梁范围内设置栓钉.
3)环梁钢筋现场安装,环梁箍筋在框架梁位置连续布置,环
梁顶,底部纵筋及腰筋按受拉钢筋要求焊接连接;柱纵筋尽量避
开环板,若无法避开,在环板上开洞,使纵筋贯通.
4)这种方案梁端剪力通过三个途径传递到钢管混凝土柱:a.
通过环梁混凝土与环板之间的局部承压作用力,将剪力由环梁传
递到环板上,并通过环板与钢管的焊缝传递到钢管上;b.环梁混
凝土与钢管之间的粘结作用;c.梁端弯矩引起环梁上(或下)端挤
压钢管混凝土柱产生的静摩擦力.梁端弯矩可以理解为环粱上
部受拉,该力由环梁顶部钢筋与楼板共同承担,下部受压,该力由
环梁下部混凝土承担并传递扩散至钢管混凝土柱上.
5)方案优点:焊接工作量比较少,传力比较直接.此种节点
形式可通过合理的配筋,结构的破坏起始于环梁节点区外框架梁
端纵筋的屈服,在环梁节点基本保持完好的情况下,使框架梁的
抗弯承载力得到充分发挥,破坏裂缝发生于框架梁上.
6)方案缺点:a.施工时,由于钢管柱外包钢筋混凝土,柱纵筋
贯通时,需要在环板上开洞,这样削弱环板的承载能力,也有可能
造成应力集中;b.环梁纵筋现场加工安装比较困难,并且医疗专
用管线比较多,环梁将占用较大空间,影响管线的通过.
2.2钢牛腿方案
钢牛腿方案见图2.
第二排钢筋弯折后\一—一圆弧形钢板
与钢立柱双面焊5d\钢筋连接环板
ht
+l日lI+ll!媒4
煎L1]l机瑚
\钢筋连接葫梁钢筋与环板双面焊5dJ
—
_\圆弧形钢板
图2钢牛腿式
1)在已有的钢管外设钢牛腿,钢管外包16111113.厚弧形钢板,
弧形板上开槽留缝,与钢管现场塞焊.
2)将钢筋连接板与弧形板焊接,并设加劲肋板.框架梁钢筋
与钢筋连接板焊接,若框架梁主筋大于一排时,将钢筋直接与弧
形板焊接.
3)此方案梁端剪力主要通过钢筋连接板以及连接板与弧形
板焊缝传到弧形板与钢管焊缝,最后传递到钢管上.弯矩主要靠
连接板承担.
4)方案优点:由于医院管线比较多,此节点可节省空间,有利
于管线的通过.
5)方案缺点:a.焊接量大,焊接过程发热的热影响区域,容易
使钢管柱承载力降低;b.钢管壁需要局部加厚且容易引起厚钢板
的层间撕裂;c.柱箍筋在牛腿高度范围内需采用穿孔方式,梁纵
筋需现场焊接;d.由于钢牛腿采用的是暗牛腿方案,钢筋连接板
底混凝土不易浇捣密实,浇筑质量不容易保证,混凝土表面容易
产生麻面或孔洞.
2.3双梁与钢管混凝土柱连接方案
双梁与钢管混凝土柱连接方案见图3.
封头环板柱顶放置~16@150
放于底部
双粱粱
?壁\壅堑
牛腿上弯通过
粱粱宽
钢管直径
图3双梁式
1)由于首层部分楼面在后续施工中需设置施工用车行驶栈
桥,故设计采用双梁形式.此节点将环形牛腿直接与钢管焊接,
纵横方向主梁钢筋从钢管侧贯通.
2)该方案焊接量小,省去环梁施工这道工序,且节省空间.
但双梁配筋比较大,节点处钢筋安装时,四个方向钢筋互相交叉,
穿插困难,施工时比较费力.此方案环板用于抵抗剪力,钢筋混
凝土双梁用于抵抗弯矩.
2.4三种节点形式的组合方案
由于首层结构标高变化多,故在标高变化处,梁柱节点灵活
采用两种形式的组合,以使结构达到理想效果.
3施工要点
1)成品钢管要有质量合格证,并按设计要求规定进行成品规
格,尺寸以及外观等项目检查验收;
2)钢管纵,环缝,现场焊缝等焊缝质量等级应满足设计要求,
并按GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范进行验收;
3)梁柱节点部件连接,在钢管上划出钢牛腿,环板等的位置
线,把所有连接部件按标高,方位先点焊固定,复检后施焊;
4)环梁钢筋制作安装,现场制作安装严格按照图纸尺寸进
行,施工时先安放箍筋,后穿纵筋,就位后进行箍筋和纵筋的绑扎
以及纵筋焊接;
5)由于环梁体积较大,环梁模板支撑系统需加强,确保混凝
土浇筑时不会发生胀模等质量问题;
6)为方便下层混凝土浇筑,环梁内留设浇捣孔;
7)浇筑混凝土前,应清理模板内的焊渣,木屑等杂物,混凝土
浇筑时,分层浇筑,振捣密实;
8)加强技术交底,梁柱节点是结构的关键,强节点是结构施
工中重要的一个要求,在技术交底过程中附有节点细部处理的内
容,确保节点工程质量;
9)加强过程控制,加大检查监督的力度,质量员和施工技术
管理人员对每一个节点施工都要跟踪检查,发现问题及时解决,
切实把技术交底和细部处理要点落实到实处,做到过程控制.
4结语
在地下结构逆作法施工中,采取该种梁柱节点形式的已有施
工经验及技术还不成熟,属于较新工艺.该项目整个首层的结构
施工进行了三个多月,由于这种节点施工经验比较少,在施工过程
中整个项目部在梁柱节点施工上投入了大量的时间和技术,积极与
T蚓酬上
第37卷第28期
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山西建筑
SHANXIARCHITECTURE
Vol_37No.28
Oct.2011
文章编号:1009—6825(2011)28—0094-03
建筑混凝土养护技术探析
项翔
摘要:以建筑混凝土工程为例,针对混凝土养护技术进行了探讨,分别介绍了混凝土的养护原理和养护标准,从温度控
制,湿度控制,时间控制三方面入手阐述了混凝土养护d_v-方法,以期指导实践.
关键词:建筑,混凝土,养护原理,dX-方法
中图分类号:TU755.7文献标识码:A
混凝土中拌合水的用量虽比水泥水化所需的水量大得多,但
由于蒸发,骨料,模板和基层的吸水作用以及环境条件等因素的
影响,混凝土内的水分可能会降低到水泥水化必需的用量之下,
从而妨碍了水泥水化的正常进行.因此,混凝土养护不及时,不
充分不仅会引起混凝土产生收缩裂缝,强度降低,而且会影响混
凝土的耐久性以及其他各种性能.已有研究表明,未养护的混凝
土与经充分养护的混凝土相比,其28d抗压强度将降低30%左
右,一年后的抗压强度约降低5%.因此,养护技术对于混凝土工
程十分重要.下面以多层建筑混凝土工程为例,简要阐述混凝土
的养护原理,养护标准及养护施工方法,以供参考.
1混凝土的养护原理
在建筑混凝土浇筑完毕后的一定时间内,应保持适当的温度
和足够的湿度,以满足混凝土的良好硬化条件.创造满足这种硬
化条件所采取的措施就称为混凝土的养护.混凝土养护的三要
素是养护的温度,湿度及养护时间.混凝土在水化反应过程中会
业主,监理,设计沟通,争取做到设计合理,施工方便,保证质量.
在施工过程中发现,该节点在逆作法施工过程中值得推广,钢
管混凝土可以作为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重
量,钢管柱和梁板共同作为施工时的基坑支撑,节省了临时支撑.
当然该项目选用的几种方案在施工中也存在以下不足:
1)由于钢牛腿采用的是暗牛腿方案,有几个节点处底部钢筋
连接板底混凝土浇筑质量不是很好,有麻面.这是暗牛腿的一个
缺点.因此该种方案在设计时可以加大连接板底部空间,确保混
凝土可以浇筑进去,在浇筑混凝土时一定要加强振捣工作.
2)由于钢管柱外包混凝土,所以在环板,钢筋连接板上必须
开洞,这样削弱了环板和连接板的承载力,同时有可能造成应力
集中.因此在施工中采用钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁连接时,
设计可将钢管柱直径放大,增加钢管壁厚,不使用钢管外包混凝
土的结构柱形式.
3)采用钢筋混凝土环梁节点式,在建筑美观上有影响,甚至
释放大量的水化热,若内部不断聚集持续升高,而外界环境温度
低,极易产生温度裂纹和破坏混凝土晶体结构.混凝土在凝结过
程中,若周围空气干燥,混凝土中水分蒸发,因水分不足影响水化
作用,造成混凝土凝结速度慢,特别是在干旱多风天气,混凝土毛
细孔水迅速蒸发,水泥不仅因缺少水分而停止膨胀,还因毛细管
引力作用在混凝土中引起收缩.此时混凝土强度还很低,收缩引
起的拉应力使混凝土开裂,即产生收缩裂缝.混凝土水化反应持
续时间长,大掺量粉煤灰混凝土持续时间更长,混凝土保温保湿
养护贵在持续.混凝土养护工作至关重要,关系到混凝土强度和
耐久性.多层建筑施工过程中应通过技术交底等形式,提高施工
人员的认识,积极根据施工条件采取相应的养护措施;实行岗位
责任制,确保多层建筑的混凝土养护工作到位.
2混凝土养护技术标准
建筑混凝土浇筑完毕,及时采取有效养护措施,对混凝土采
取蓄水,浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护,也可在混凝土表面
影响建筑功能.
参考文献:
[1]中山医院肝肿瘤及心血管病综合楼地下部分土建工程施工
组织设计[z].2010.
[2]李俊峰.浅谈钢管混凝土结构的应用与优缺点[J].包钢科
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[7]06SG524,钢管混凝土结构构造[s].
Onselectionofbeam?columnjointoftop?downmethodconstruction
ZHUJin-feng
Abstract:TakingtheundergroundcivilengineeringofsomecomprehensivebuildingofattachedhospitalofFudanUniversityastheexample,the
columnjointsconstructi papercombiningwiththefacts,exploresthebeam—
onofVSXIOUSschemes,analyzestheoperationstepsandadvantages
anddisadvantagesofeachscheme,pointsoutthetop-downmethodconstructionbyadoptingthecombinationscheme,andillustratestherespec—
riveconstructionpoints,SOastohavethedirectionsignificanceforsimilarprojects.
Keywords:beam-columnjoint,top—downmethod,combinationscheme,c
onstructionpoint
收稿日期:2011—05-31
作者简介:项翔(1976-),男,工程师,杭州千岛湖远洋置业有限公司,浙
江杭州311700
范文五:浅谈逆作法施工的特点
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
浅谈逆作法施工的特点
作者:曹诚
来源:《城市建设理论研究》2013年第34期
摘要:高层建筑在基坑开挖时,对周围建筑物的影响就必须充分考虑,逆作法为新兴的基坑支护技术,利用逆作法施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的具有良好的经济效益和社会效益。文章探讨了逆作法的设计方法,就工程实践研究了逆作法施工中的关键性技术。 关键词:逆作法;施工技术;基坑稳定;地下结构;沉降差异
中图分类号:TU74文献标识码: A
随着国民经济的发展,我国一些城市高层建筑越来越多,建筑物基础也越建越深,对深基坑的开挖支护技术也提出新的要求。逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。高层建筑多采用补偿性基础,有较深的多层地下室,它一方面利用补偿原理能有效地利用地基承载力,另一方面亦可充分利用地下空间作为地下停车场、设备层用房等,增加使用面积。这也为利用逆作法提供了条件。实践证明,利用逆作法施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。随着经济的发展,高层建筑越来越多,基坑深度越来越大,逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术必将得到越来越广泛的应用。
一、逆作法理论概述
逆作法是相对于建筑物施工的常规顺序而言的。建筑物施工的常规顺序是先开挖基坑,然后从基础开始,逐层向上施工,基坑开挖所需的支护,属于施工的措施,与建筑物的地下结构各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的楼盖结构、梁、板、柱和外墙结构作为基坑围护结构和基础施工的支撑结构,在坑内的水平支撑体系和围护体系由上而下进行地下室结构的施工,与此同时可进行上部结构的施工。所以其施工顺序是自上而下进行,地下结构、基坑支护以及因逆作而带来的特殊要求,都需要在结构设计中加以解决。实践证明,逆作法适用于基坑较深,建筑场地狭小,周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制的情况。
与传统顺作施工方法比较,用逆作法施工高层建筑多层地下室或地下结构有下述技术特点:
(1)缩短工程施工的总工期;
(2)基坑变形小,相邻建筑物的沉降少;
(3)可节省地下室外墙及外墙下工程桩费用;
(4)使底板设计趋向合理;
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