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中国南方航空大厦地下连续墙两墙合一技术初探

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缱筑1 能 | 1)W( RBt1 wt1k| |)2o|7/4 中国南方航空大厦地下连续墙两墙合一技术初探 赖明宇( 尔竹建筑设汁研究院,广州51001O) 【摘要】由于本项目与地铁既有结构距离较小,不适宜桩基础施工,将原一期基坑支护结构地下连续墙改作为永久的地下室挡土挡水构件及 竖向承载构件,通过软件计算及现场监测,实现了地下连续墙与地下室侧壁两墙合一,且创造性地提出了验收的相关要求,解决了既有地铁地 下结构附近不能进行震动较大基础旌工的技术难题。 【关键词】地下连续墙,两墙台一;验收 【中图分类号¨L1753 【文献标识码】A 【文章编号】2095—2066(2017)I1—0186—03 1背景技术 地下连续墙在地下室施工阶段作为基坑支护结构.起到 挡土、止水的作用.在建筑落戍使用期间则作为地下室外墙承 重结构及与衬墙结合成为地下室外墙.通过设置与主体地下 结构内部水平梁板构件的有效连接.不再另外设置地下结构 外墙其作为一种集挡土、止水、防渗、地下室结构外墙于一体 的围护结构型式.具有十分显著的技术和经济效果: (1)墙体刚度大,整体性、防水性能好,能承受较大的水土 侧压力。结构和地基变形都较小.既可用于超深围护结构,也 可直接承受上部主体结构的竖向荷栽 (2)可节省常规地下室外墙的工程量及相关基础工程量, 并可减少土方开挖与回填量.因此能够在一定程度上降低工 程量及节约资源 ■ L二●.●r 二、 (3)在城市密集建筑群中,尤其是红线退界紧张或地下室 与邻近建、构筑物距离极近的地下工程.“两墙合一”可大大减 小围护体所占空间,能贴近已建建筑物及地下管线施3-,对其 沉降及变位影响小.且墙体可以组合成为任意多边形和圆弧 形.具有其它围护形式无可替代的优势 施工时振动小、噪音低,对地基扰动小,适应市区环境 抗 渗隔水性能好.结构耐久性较好 2工程技术应用背景及研究日的。 中国南方航空大厦总建筑面积为19.4万n1 .主塔楼高度 为150m.地下4层,地上36层:本项目地震设防烈度Ⅶ度 (0.1g),地震分组为第一组,场地类型为Ⅱ类,场地属岩溶发育 地区,基岩为灰岩,场地土(溶)洞发育,详勘发现34_4%的钻 孔存在充填或半充填的土洞.56.67%的钻孔揭露溶洞,超前钻 资料显示见洞率76,7%。基础施工难度较大(见图1~2). 图1地下室与地铁既有结构平面关系 一期基坑西侧与广州地铁二号线既有结构平行,水平距 离约为17.0m,根据地铁管理部}‘1的技术要求.距离地铁既有 结构边线20111内,不得采用冲孔桩、挤土桩及爆破等可能影 响地铁既有结构沉降的施工手段.故原一期西侧地下室侧壁 ,86 _● l : l L— 一 二_J 图2一期地下室西侧建筑剖面图 的灌注桩桩基础仅可采用旋挖法施工 而根据现场施工技术 备件.若采用旋挖桩机成孔时,可能存在以下两个问题: (1)本场地岩溶发育,遇溶洞时施工难以成孔,且有塌孔 (地面沉陷)等危险: (2)本场地地下岩层属于石灰岩层.过高的石灰岩强度使 得旋挖机无法旋挖成孔 综合考虑以上风险及因素.一期地下室西侧须取消邻近 地铁支承地下室外墙的灌注桩基础.并将地下室外墙及相关 结构向外延伸至已施工的基坑支护结构地下连续墙处,与其 结合.两墙舍一.利用已施工的地下连续墙作为地下室的挡土 挡水构件及竖向承载构件 该技术措施可避免灌注桩施工带 来的困难与风险.且很好满足了地铁管理部门的技术要求。充 分利用了现有结构的承载能力.减少了原有基础的材料、资源 消耗.扩宽了地下室可使用面积.可创造出较好的经济效益 为适应设计应用的要求.对一期基坑西侧与平行广州地铁二 号线原支护结构地下连续墙两墙合一的结构型式进行系fl】研 究。并作为设计依据 3研究内容及计算分析 本项目已建一期基坑支护地下连续墙厚度为800mm.墙 底持力层为硬塑状粉质粘土(f。 180kPa)或微风化灰岩 由于 原地下连续墙设计用于基坑支护.其墙端持力层要求较低.沉 渣可能性较大,且对墙底溶洞情况没有进行相关检测 故需通 过检测、计算等手段来复核地下连续墙是否可满足各项设计、 规范要求 为了评估基础方案修改的可行性及提供基础修改设计的 依据,地下连续墙补充检测内容包括地下连续墙墙体完整性、 墙身混凝土抗压强度、墙底沉渣厚度、墙底持力层厚度等.上 述检测内容满足了原临时支护结构改作为永久承重结构验收 的要求 一 l|{’W t:ARBON WoRl I)2017/4 处筑 能 经计算复核,与预期考虑的地下连续墙支承邻近地铁范 围的地下室为纯地下室,其竖向荷载较小,主要作为地下室抗 拔竖向构件的结论吻合 通过钻芯法对原地下连续墙进行检 关系定义时,连续墙与土体界面法线方向的接触采用硬接触. 即垂直于接触面的压力可以完全地在界面问进行传递:切线 方向采用库伦摩擦模型来模拟 测,由其检测报告中部分抽芯结果显示可知沉渣厚度较厚。从 芯样照片看,估计该位置桩底持力层为硬塑粘土层.部分判断 为沉渣的芯样为岩面以上的硬塑状粉质粘土.而非常规意义 上的沉渣、 模型加载方面,土体的加载分两个分析步进行 ①先采用 生死单元技术将连续墙移除,并对与墙接触的土体施加临时 边界条件以约束其侧向变形,然后对土体进行地应力平衡② 先将上一步中移除的单元恢复.然后去除土体临时边界条件 并添加土体和连续墙之间的接触关系以及连续墙边界条件, 然后再施加上部荷载 根据抽芯检测的芯样。复核计算结果如下: (1)当墙端无沉渣或沉渣厚度较小时,取持力层为硬可塑 状粉质粘土(q =1000kPa)进行复核,地下连续墙每延米竖向 承栽力特征值为: R f=(.Eq qI^A【.)/2 =对建立的地下连续墙一土层模型进行模拟计算分析.得到 模型在上部竖向荷栽作用下的应力和变形 在地应力平衡完 成后,施加上部竖向荷载。在土体初始应力场和上部荷裁共同 『1.Ox(0.5x5Oxl2.43+50x2xO.87+50x2x8.73)+l000x 1035kN/m 作用下,地下连续墙墙身的应力如图3所示。由图3可知.墙 体混凝土最大拉应力为l-3lMPa.小于混凝土抗拉强度 1.8MPa:墙体混凝土最大压应力为3.37MPa.小于混凝土抗压 1.OxO.81/2 =当墙端沉渣较厚时,按实取可塑粘性土(q =600kPa)进行 强度17.1MPa:钢筋最大应力为169MPa。小于钢筋屈服强度 复核.地下连续墙每延米竖向承载力特征值为: 400MPa:故地下连续墙墙身强度满足要求 、 R =(uEq +(I。 A。 ),2 =f1.0x(0.5x50xl2.43+50x2xO.87+50x2x8.73)+600x 875kN/m一 1.OxO.81/2 =每延米竖向轴力标;隹组合为(地下连续墙墙长为86.2m): N (32261+41777)/86.2=859kN/m,即均满足R >Nk,竖向 承载力满足要求 (2)地下连续墙每延米抗拔承栽力为: R =(uEhiq 1.)/2 =1.OxO.70x(50x2xO.87+50x2 ̄8.73)/2=336kN/m、 图3地下连续墙墙身应力云图 上部荷载作用下土体应力云图如图4所示.在土体自重 作用下地下连续墙下部左右部分土体的竖向应力最大值分别 在水浮力作用下,每延米竖向力标准组合为(地下连续墙 墙长为86.2m): Nk =(一8483—10344)/86.2=一2l8kN/m,即满足R >INk’I,竖 为359和l65kPa,在上部荷载作用下连续墙下部的左右部分 土体竖向应力最大值分别为438kPa和247kPa.均小于该处 左右部分修正后的地基承栽力特征值658kPa和382kPa 满 足承载力要求 上部竖向荷栽作用下土体竖向位移如图5所 示.由图5可知.竖向荷栽作用下地下连续墙和土体的竖向位 移最大值为一9.9mm,小于规范规定的沉降差限值12.3mm.故 变形满足规范要求、 向抗拔承栽力满足要求、 (3)地下连续墙墙身强度验算: 地下连续墙混凝土强度等级为C25,仁I1.9N/mm ,则每延 米墙身强度为: Q≤ 。'f、A./1.35=0.7xl1.9x1000x800/1.35=4930kN/m。 即满足Q>R 墙身混凝土强度满足要求。 (4)地下连续墙墙端的沉降差: 恒载作用下.墙端每延米竖向轴力标准值为:778kN,m: 活载作用下.墙端每延米竖向轴力标准值为:8lkN/m: 则墙端每延米竖向轴力准永久值为:N ,=778+8l×0.5= 819kN/m、 根据地下连续墙与土层接触的周长u相等原则,将1111地 下连续墙转化为桩径为D=636.6ram(1000x2/ ̄)的摩擦桩,得 到沉降量为10.12mm.则沉降差最大为l0.12mm<6150x 0.002=12.3mm.满足规范要求 图4上部荷载作用下土体竖向应力云图图5竖向荷载作用下土体竖向位移 连续墙竖向荷栽作用下墙底部截面合力为3300kN.而连 续墙上部受到竖向荷栽值为16384kN.故地下连续墙端部承 受的荷载占竖向荷栽总和的2O%.摩擦力承受的荷栽占竖向 为了验证检测、手算的合理性,进一步验证技术方案的合 总荷栽的80%、由于地下连续墙主要由摩擦力采承栽,因此对 墙端沉渣厚度要求不敏感 、 通过上述分析.可判定地下连续墙原临时支护结构改作 为永久承重结构的合理性 理性,利用大型非线性有限元软件ABAQUS取20m宽度建立 三维地下连续墙一土层的有限元模型进行模拟分析 、 材料特性方面.混凝土采用塑性损伤本构,其等效应力一 应变关系根据《混凝土结构设计规范》(GB500l0—20l0)附录 由上述检测、数值分析结果表明.原一期地下连续墙能满 计算得到、本工程中连续墙混凝土强度等级为C25。对应的等 效峰值应力为l7.1MPa 钢筋采用双折线的理想弹塑性本构, 足竖向承载力、竖向抗拔承栽力、沉降差等设计要求,可认为 作为摩擦地下连续墙时,对墙端沉渣厚度要求不敏感,该地下 连续墙与地下室侧壁两墙合一.利用基坑地下连续墙支护结 构作为地下室的挡土挡水构件及竖向承载构件,是技术可行、 不考虑应力强化.本工程钢筋等级为HRB400,对应的屈服强 度为400MPa 土体采用理想弹塑性本构模型,服从Mohr一 经济合理的. .∞ulomI】屈服准侧.土的材料参数取值根据地勘资料获得 单元选取方面.土体和混凝土采用八节点减缩积分三维 4具体实施方式 为了解决I 时性地下连续墙的防渗问题,地下室西侧采 187 实体单元C3D8R.钢筋采用二节点三维桁架单元T3D2。接触 建筑带能 L0W cARBoN WoRLD 2017/4 房建工程施工成本管理措施探讨 李伟I峰(中国建筑第七工程局有限公司,河南省郑州市450000) 【摘 要】房建工程施工成本管理对于确保工程的顺利展开、保证工程的施工质景等都具有十分重要的作用,因此一定要做好施工成本管理工 作。本文首先介绍了房建工程施工成本管理的内容,然后介绍了工程施工成本管理的主要特点,最后分析了房建工程施工成本管理中存在的问 题以及相应的措施,希望可以给相关人士提供一定的借鉴。 【关键词】房建工程;成本管理;问题;措施 【中图分类号】TU723-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095—2066(2017)11-0188—02 1房建工程施工成本管理的内容 相应的预测.并制定成本计划,明确工程成本的目标,之后再 房建工程施工成本管理贯穿工程施工的整个过程。在房 应用多种管理与技术手段来辅助成本目标的实现。因为房建 建工程施工过程中.其主要通过管理机械使用费、材料费以及 工程施工项目是一个规模较大的工程.而且是一次性的.所以 人工费等来管理工程成本。房建工程施工成本管理应该在确 无法重复开展成本管理工作.为有效的避免工程项目中有重 保工程施工周期与工程使用质量的基础上.应用科学有效的 大失误情况的出现.工程成本管理一定更要做到主动性以及 措施,将工程施工成本控制到合理的范围之内,并有效的节约 工程成本。在制定工程成本管理目标的时候.应该注意科学性 与合理性.唯有如此才可以开展有效的管理。其主要指应该以 前瞻性。 2.2透明正规性 现在建筑工程的市场竞争十分激烈,在竞争中存在着不 公平、不透明的问题,从一个工程开始一直到施工付款中很多 环节都没有在阳光下开展.这极大的影响了工程的施工成本. 所以急需对当前建筑市场进行改善,工程在正规、透明的市场 环境之下不断发展,这样才能够有效保证工程成本的有效管 理.从而把更多的资金以及精力应用到工程各阶段操作之中。 科学管理成本预算为主要目的.管理主体在相应范围内应用 有效措施,多方面管理工程中的各个影响因素,从而使得工程 的综合效益得以有效的提高。房建工程施工成本管理对于工 程施工的顺利展开具有十分重要的作用。 2房建工程施工成本管理的主要特点 2.1主动前瞻性 通常而言.在工程项目初级阶段就需要对工程成本开展 2.3综合优化性 在工程成本管理中。一定要把建筑工程的施工周期、工程 用了400mm厚衬墙,并通过植筋、凿槽等措施,使地下连续墙 渣厚度不超过300mm者.可不采取处理措施:而沉渣厚度超 与衬墙连接成一整体共同受力,一期地下室施工完毕后,凿 过300mm者,必须在每槽段内钻3个孔,用高压水清底干净 去一5.500标高以上地下连续墙墙体(01轴xA~S轴范围),保 后,注入加强型水泥砂浆,且砂浆强度须大于M25;②当墙端 留其纵筋弯入墙项TQL梁内并与其整体浇筑,一期基坑地下 连续墙两墙合一剖面如图6所示。 为硬可塑状粉质粘土时.要求地下连续墙嵌固深度不小于 12m。参考一期地下室的两墙合一的检测数据和通过评审的 验收要点,对二期的地下连续墙的验收.是在满足结构安全的 前提下,适当放宽了地下连续墙端沉渣厚度的限值以适应岩 溶地区连续墙施工的特点 5技术创新小结 将本项目原一期基坑支护结构地下连续墙改作为永久的 地下室挡土挡水构件及竖向承栽构件.实现了地下连续墙与 图6一期基坑地下连续墙两墙合一剖面图 地下室侧壁两墙合一:作为摩擦地下连续墙,其对墙端沉渣厚 度要求不敏感。创造性地提出了验收的相关要求.包括混凝土 强度等级要求、墙底沉渣厚度要求、与衬墙连接要求等,解决 了既有地铁地下结构附近不能进行震动较大基础施工的技术 由于二期地下室与地铁邻近的桩基础施工存在与一期地 下室相同的难点,且施工工期紧迫,根据一期地下室的设计和 施工经验,为了加快施工进度、降低工程量及节约资源、满足地 难题,提供了其他项目遇类似情况时可供参考的技术方案。 保办对基坑稳定的要求、避免地下室边线外扩导致面积超出原 参考文献 报批范围、使得结构传力更合理.将原基坑支护设计的地下连 f11张玲,陈坚荣.作为地下室外墙、止水和挡土支护结构的地下连续 续墙的位置修改内移至地下室侧壁位置,采用两墙合一.利用 墙的施工.建筑技术.2oo5(03). 地下连续墙作为地下室的挡土挡水构件及竖向承栽构件 原二期基坑设计的地下连续墙施工是在该两墙合一方案 修改之后.故其设计需满足永久结构构件的设计、验收等规范 相关要求.其设计要点如下:①地下连续墙墙端支承于微风化 灰岩岩面或支承于硬可塑状粉质粘土时嵌固深度不小于 f21王卫东,翁其平.“两墙合一”设计关键技术问题研究.地下空间与工 程学报,2005。08. 『3]宋青君,王卫东,翁其平.“两墙舍一”深基坑工程设计中的若干技术 问题与对策.岩土工程学报.2o06,l1. 2017—3—1 12m:②地下连续墙混凝土强度等级为C30,抗渗等级为P8。 收稿日期:地下连续墙底部沉渣要求如下:①当墙端为微风化灰岩时,沉 188 

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