两种不同围护结构的旋流池逆作法施工

两种不同围护结构的旋流池逆作法施工
张凤勇1，柴维霞1，高彦斌2，袁聚云2
(1. 中冶天工上海十三冶建设建筑分公司，上海，201900；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海，200092)
[摘要] 对旋流池逆作法施工中常常采用的两种围护结构形式一一地下连续墙结构和灌注桩排桩结构的内力和变形特点进行了对比分析，认为前者以受压为主，结构侧向变形不大；而后者以受弯为主，结构侧向变形大。在此基础上，提出了逆作法施工工艺的优化原则：对于地下连续墙结构，在保证施工质量的前提下，如结构安全度大，内衬墙的逆作法施工可以进行优化，甚至可以进行顺做施工；而对于灌注桩排桩结构，则必须采用逆作法施工，以保证灌注桩围护的安全。
[关键词] 旋流池，逆作法，地下连续墙，灌注桩
[中图分类号] TU74   [文献识别码] A  
Top-down Construction Method of Swirling Pool of Two Different Retaining Structures
Zhang Fengyong1, Chai Weixia1, Gao Yanbin2, Yuan Juyun2
  (1. China Metallurgical Tiangong Shanghai Shisanye Construction Co. Ltd., Shanghai 201900, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, shanghai, 200092, China)
Abstract: The internal force and deformation of the two different retaining structures - Diaphragm wall and boring cast-in-place pile which are usually used in the construction of swirling pool were studied. For the circular diaphragm wall structure, the circular compress stress is high, and the lateral displacement is small. However, for boring cast-in-place pile structure, the bending moment is high, and the lateral displacement is large. Based on these findings, the optimization of top-down construction technology was put forward. Under the condition of ensuring the quality of construction and enough safety of diaphragm wall, the top-down construction of lining wall could be optimized, even can be built with normal construction method. However, for the boring cast-in-place pile structure, the swirling pool must be built with the top-down construction method in order to maintain structure stability.
Keywords: swirling pool; top-down construction method: diaphragm wall; boring cast-in-place pile
1 前言
 旋流池的施工方法土要包括：大开挖法、沉井法、地下连续墙围护法、灌注桩排桩围护法等[1-4]。其中地下连续墙围护法和灌注桩围护法经常应用于场地条件有限而无法采用大开挖的施工环境中，其不同的结构形式见图1和图2所示。例如中冶天工上海十三冶建筑分公司分别在浦钢旋流池工程和武钢三炼钢工程中分别采用了这两种不同的围护形式并取得了成功。

图1 漩流池地下连续墙分幅平面布置图
Fig.1 Layout of the circular diaphragm wall retaining structure of swirling pool

图2 漩流池灌注桩排桩围护图
Fig.2 Layout of the boring cast-in-place structure of swirling pool
 在这两种施工方法中，又常常采用半逆作法的施工工序，也就是在旋流池基坑开挖过程中，同时由上至下进行旋流池外筒壁的施工，以保证基坑的安全性，开挖至基坑底部后再由下至上进行旋流池内部结构的施工。上海十三冶建筑分公司分别在浦钢旋流池工程和武钢三炼钢工程中均采用了这种半逆作法的施工工艺。
2 逆作法施工的技术特点本论文由论文同学网()整理，更多论文，请点论文格式范文查看
 在旋流池的建造工程中，逆作法施工工艺的采用可以起到以下好的效果：
 1) 在某些情况下可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。
 采用逆作法施工，可由浇筑的内衬墙作为周围支护结构，能减少基坑变形，使相邻的建(构)筑物、道路和地下管线等沉降减少，在施工期间可保证其正常使用。
 3) 可节省结构外墙及外墙下工程桩费用。
 旋流池采用常规的临时支护结构施工，需设置外墙及外墙下工程桩，工程费用相当可观。而采用逆作法施工的地下连续墙既作基坑开挖挡土阻水的支护结构，又与内衬墙组成复合结构作为旋流池的永久性承重外墙，把临时性支护结构与永久性旋流池外筒壁合为一体，材料得到充分利用。
 4) 可节省支护结构的支撑。
 深度较大的旋流池采用传统方法施工，为减少支护结构的变形，需设置强大的内部支撑或外部拉锚，需要消耗大量钢材，施工费用亦相当可观。而采用逆作法施工，上方开挖后利用旋流池外筒结构本身来支撑，可省去支护结构的临时支撑，不需要拆除内支撑的爆破及其废渣的外运，避免环境污染。
 5) 可节省土方挖填方费用。
 一般情况下基坑临时支护结构与旋流池外筒之间要留1m净距的施工操作空间，所以基坑土方势必要多增加开挖土方量，待旋流池施工好后，又要增加旋流池外筒周围超挖的回填土方量。而采用逆作法施工，就可节省此部分土方挖填方工程量及其费用.
 6) 可最大限度利用城市规划红线内地下空间，扩大旋流池建筑面积。
 7) 有利于结构抵抗水平风力和地震。   
 虽然，逆作法施工具有以上诸多优点，但是也有一些不便之处，特别是会增加施工的难度和复杂程度，在有些情况下甚至还会增加施工周期。因此，旋流池逆作法施工工序需要结合工程具体特点进行合理的制定，以保证逆作法施工的最优化。在制定合理的逆作法施工工艺前，有必要对这两种围护结构(筒形地下连续墙围护结构和灌注桩排桩围护结构)的内力变形特点有一个详细而深入的了解。
3 两种围护型式的变形内力特点 两种不同围护结构的旋流池逆作法施工(一)......