第八章 盖控法施工技术

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一、盖挖逆作法的施工计划
(一)逆作法的施工计划 盖挖逆作法的施工计划，基本上为以下三种类型的组合：
• (1)开挖终了以后，着手地上结构的施工．各种机械 的使用不受限制。
• (2)地下结构的施工与地上结构的施工并行，即使地 下结构的施工会受到场地、机械使用等的限制，也能 节省整个工期。
• (3)中心岛工法和逆作法的并用，即中央部按顺作法施 工，而仅在外周部采用逆作法，这种方法在平面较大、 底板较浅的情况下采用。
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2．盖挖逆作法的缺点
(1)需要设临时立柱及立住桩，增加了施工费用。且 由于支撑为建筑结构本身，白重大，为防止不均匀沉 降，要求立柱具有足够的承载力。
(2)逆作法所设立柱内钢骨与原设计设置的梁主筋、 基础梁主筋相冲突。
(3)为搬运开挖出的土砂，需在顶板处多处设置临时 孔，必须对顶板采用加强措施。
施工步骤（其施工流程如图8—1）：
该方法系于现有道路上，按所需宽度，由地表面完成挡土结构后， 以定型的制标准覆盖结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构 上维持交通，往下反复进行开挖和加没横撑，直至设计标高。依 序由下而上建造主体结构和防水结构，回填土并恢复管线路或埋 设新的管线路。最后，视需要拆除挡土结构的外露部分及恢复道 路。
盖挖法施工技术
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第一节 盖挖法施工流程……． 第二节 盖挖法施工柱术要求· 一、盖挖逆作法的柱术特点· 二、盖控逆作法的优缺点…． 三、盖挖逆作法的适用范围· 第三节 盖挖法施工柱术要点“
一、盖挖逆作法的施工计划“
二、立柱结构的施工………． 三、逆作法的接头施工……． 四、结构防水层施工柱术要点
平面形状相吻合的两筋混凝土或型钢钢筋混凝土文撑体系，
大大提高了安全性。
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4．边状况复杂、对环境要求较高 当在地铁或管道这类高位置的地下公共结构近旁施工
时，往往要求挡墙变形量的精度达到毫米级。逆作法施工， 个仅多采用刚度较大的挡墙，而且逆作结构作为结构本体， 本身具有很大的刚度，有效地控制了整体变形，从而减少 了对周围地基和环境的影响o
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(4)地下工程在板下进行施工，闭锁的空间使大型机 械设备难于进场，带来了施工作业上的不使。
(5)混凝土的浇筑在逆作法施工的各个阶段都分有先 浇和后浇，产生先后交接处，这不仅给施工带来不便， 而且为避免出现结构、防水等问题，对施工计划及质 量管理提出了很高的要求。
(6)羔板上不允许留下过多的坚并．故后继开挖下的 土方，需要采用水平运输。
对于抗震培以外的一般培来说，多数以整个高度均后浇的 方法。若将这种墙由现挠混凝土改为预制混凝土块，则优点 更多。
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(4)1层结构平面可作为工作台，不必另外架设开挖工作 台，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。
(5)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，降低了地基回弹量。
(6)隧道结构，可延伸到地下水位以下，适应于覆盖高 度较小的隧道以及城市隧道。
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8-1 盖挖顺作法施工流程如图
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盖挖顺作法主要依赖坚固的挡土结构，根据现场条件、
地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的临近程度，可
以选择钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩或地下连续墙。对于饱
和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为
首选方案。
随着施工柱术的不断进步，工程质量相精度更易于掌
握，故现在盖挖顺作法中的挡土结构常用来作为主体结构
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第一节 盖挖法施工流 程
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一、盖挖法概念及分类
概念： 盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结构顶板维持 地面畅通再向下施工。
分类： 盖挖顺作法 盖挖逆作法 盖挖半逆作法
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二、盖挖顺作法
概念：
是在支护基坑的钢桩上架设钢梁、铺设临时路面维持地面交通， 开挖到基坑底后，浇筑底板至浇筑顶板。
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Hale Waihona Puke Baidu
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一、盖挖逆筑法的技术特点
(1)对围护结构和中间桩柱的沉降量控制严格，以免对上 部结构受力造成不良影响。
(2)中间柱如为永久结构，则其安装就位困难，施工精度 要求高。
(3)为了保证不同时期施工的构件相互间的联结能达到预 期的设计状态，必须将各种施工误差控制在较小范围 内．并有可靠的联结构造措施。
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三、盖挖逆作法的适用范围
与其他地下结构施工法选定时一样，盖挖逆作法的采用也必 须考虑到地下结构施工的各项内容，即必须对周边环境条件、地 质条件、工期、造价、安全性、建筑物规模形状等多方面进行探 讨研究。
与顺作法相比，盖挖逆作法被采用的最适当的场合，主要为以下 六点：
1．大平面的地下工程；2．大深度的地下工程； 3．复杂形状的地下工程；4．边状况复杂、对环境要求较高；
防止围护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢
复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下
逐层开挖并建造主体结构直至底板。在特别软弱的地层中，
且邻近地面建筑物时．除以顶、楼板作为围护结构的横撑
外．还击设置一定数量的临时横撑，并施加不小于横撑设
计轴力70％—80％的预应力。a
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8-2 盖挖逆筑法施工顺序图
图中h2为柱交接时先浇筑的混凝土底模板的位置，为便于拆 除模板等，h2最小应为600mm，钢筋压接需350mm；另外， 压接位置尚需错开，如错开距离为400mm，则h2需750mm。
抗震墙下往往没有这样大的高度，这时接头处钢筋必须弯 折得很厉害．这种弯曲钢筋不能完全扳直，这一点便是造成 盖挖逆作法弊病的原因，施工上应予以注意。
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6．工期要求紧迫 随着地下建筑物的大型化、大深度化，工期也显著变
长了。但有时由于业主建设的需要，要求缩短工期。这时 采用逆作法施工，能做到地上地下同时施工，合理、安全、 有效地缩短工期，提高经济效益。
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第三节 盖挖法施I柱术要点
尽管各盖挖施工法都有其特点和应注意的地方，但其 基本的施工方法、柱术要求和盖挖逆作法大同小异，且有 的工序和明挖法也类似。因此，在本节的叙述中，以盖挖 逆作法工序的特色施工方法和柱术要点为主。其他要点可 参考明挖法相关工艺。
由于目前盖挖法施工地下工程中以盖挖逆作法居多，且其 他盖挖施作法的主要施工工艺也与其类似，所以，本章主 要对盖挖逆作法作重点介绍。
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根据试验结果，证明注入法和充填法均能保证结构的整体 性，在构件破坏前不会出现施工缝滑移破坏。
在盖挖逆作法和半逆作法施工中，如主体结构的中间立柱 为钢管混凝土桩，面柱下基础为钢筋混凝土灌注桩时，需 要解决好两者之间的联结问题。一般是将钢管桩直接插人 灌注桩的混凝土内1.0m左右．并在钢管桩底部均勾设置几 个孔，以利混凝土流动，同时也可加强桩、柱间联结：有 时也司在钢管柱和灌注桩之间插入H形钢加以联结，如图 8—5。
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第二节 盖挖法施工柱术要求
盖挖法应用的选择：
盖挖顺作法——在路面交通不能长期中断的道路下修 建隧道时，则采用。
盖挖逆作法施工——如果开挖面较大、覆土较浅、周 围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑面引 起邻近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又 缺乏定型覆盖结构，可采用。
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下面将以上3种类型的逆作法与顺作法的施工计划以 图8-6表示，以作比较。
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(二)逆作接头位置的施工计划
盖挖逆作法的施工计划，主要为混凝土的逆浇筑和开
挖之间的相互关系，在平面、断面上的处理。
一般地上部分的施工，当混凝土未达到预定强度时， 模板与支撑不得拆除；而在逆作施工中，正在作混凝土浇 筑施工的正厂方印在八始着手开挖施工，所以必须尽早撤 去那些用作文撑的模板。这就要求使用早强混凝土及悬吊 模板，即用钢梁、临时钢结构等悬吊螺拴、悬吊模板。但 是，利用临时结构悬吊模板的施工法，由于必须等混凝土 达到设计强度后才能撤去临时结构，便造成了楼面的利用 对继续作业有制约的缺点。因此，当开挖面积较宽裕时， 应划分多个施工区，让土建施工与配管施工相结合。
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8-3 盖挖半逆筑法施工顺序图
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五、施工缝的问题及处理
采用盖挖逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝的 处理问题。
问题：
由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的，而混 凝土的收缩及析水，施工缝处不可避免地要出现3～10mm加宽的缝 隙．将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。
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逆作法接头的位置基本上出地下层的层高来决定，具 体为：
①使先浇筑的楼板和梁的混凝土模板易于拼装并保证精 度。
②模板和文撑撤去后，便于开始开挖。 ③结构上，尽量取在内力小的位置。 ④建筑上，希望接头与砂浆找平层位于同一标高。
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图8-7中，h1与楼板或梁下的模板支撑的安装高度有关，另 外撑材料的搬运和开挖时挖土机械的操作空间也必须考虑。
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3．复杂形状的地下工程
当平面形状是一种复杂的不规则形状时，如用顺作法 施工，挡墙向支撑为侧压力传递就很难推确地进行，并且 无法做到均等，这样就会导致在局部地方出现应力集中现 象。另外，由于支撑之间有非直角相交之处，常常会因接 口松弛导致不稳定因素。
在这种情况下，采用逆作法施工时，结构本体就是与
产生回弹现象，这将使建筑物在以后出现中央下凹的现象。 如果采用逆作法代替顺作法施工，逆作结构的重量置换了 卸除的土重，因此它能有效地控制这种回弹现象。
还有，随着开挖深度的增加，侧压也就随之增大，如 果采用顺作法施工，对支撑的强度和刚度要求就会很大。 而逆作法是以结构本体作为支撑，具备了相当大的刚度， 减小了整体变形，显示出充分的优点。
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处理措施：（如图8-4所示）
直接法，是传统的施工方法，不易做到完全紧密接触； 注入法，是通过预先设置的注入孔向缝隙内注人水泥浆或环氧树
脂； 充填法，是在下部混凝土浇筑到适当高度，清除浮浆后再用无收
缩或微膨胀的混凝土或砂浆充填，待允填的高度，用混凝土充填 为1.0m，用砂浆充填为0.3m。为保证施工缝的良好充填，一般在 柱中最好设置v形施工缝．在墙中设v形施工缝，其倾斜角以小于 30°为宜。
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5．作业空间较小 当用顺作法对整个场地进行大开挖时，通常栈桥的面
积占整个卉挖断积的30％—35％。这是施工用车辆、起重 机等的作业机械的最小亭间，对于材料堆场等还很难得到 保证。
由于逆作法施工是先筑顶板，它很快能用作作业场地， 还能发挥地广钢结构安装及混凝土浇筑等的交错作业的优 越件。
边墙体的一部分或全部。
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三、盖挖逆作法
概念：
用刚度更大的围护结构取代了钢桩，用结构顶板作为路面 系统和支撑，结构施作顺序是自上而下挖土后浇筑侧墙楼 板至底板完成。
施工步骤（如图8—2）：
先在地表面向下做基坑的围护结构和中间桩柱；随后即可
开挖表层土至主体结构顶板底面标高，利用未开挖的土体
作为土模浇筑顶板：它还可以作为一返强有力的横撑，以
5．作业空间较小；6．工期要求紧迫
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1．大平面的地下工程
一般说，对开挖平面的一边边长超过1Dm的大面积工程， 如果按顺作法施工，由于平面为大跨度，支撑长度将超过 其适用界限。另外，若再受到地质条件或场地条件的制约， 土铺法也很难被采用。
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2．大深度的地下工程 大深度开挖时，由于卸除了大量的土重，基底会上浮
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(4)除在非常软弱的地层中，一般不需再设置临时横撑，不 仅可节省大量钢材，也为施工提供了方便。
(5)由于是自上而下分层建筑主体结构，故可利用土模柱术， 可以节省大量模板和支架。
(6)和明挖顺作法一样，其挖土和出土往往成为决定工程进 度的关键工序。
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二、盖挖逆作法的优缺点
1．盖挖逆作法的优点 (1)由于结构本身用来作为支撑，所以它具有相当高的 刚度。 (2)适用于任何不规则形状平面或大平面。 (3)由于最先筑好顶板，可以与地下施工并行．早期展 开地上结构的施工，或不影响路面交通。地下、地上 结构的同时施工，可以缩短工程的工期。
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四、盖挖半逆作法：
概念： 它类似逆作法，其区别仅在于顶板完成及恢复路面后， 向下挖土至设计标高后先建造底板，再依次序内—L远 层建造侧墙、楼板。
施工程序：（如图8—3 ） 围护结构一浇筑顶板一挖土到墓坑底一底板及其侧 培—中板及其侧墙。
在半逆作法施工中．一般都必须设置横撑并施加须应力.