[发明专利]逆作法工艺在地下变电站结构施工中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及逆作法工艺的应用，尤其是涉及逆作法工艺在地下变电站结构施 工中的应用。

背景技术

近年来，随着上海的发展，上海全市最高用电负荷以年均约10％增长率快速 增长，全市电力供需不平衡的矛盾日益显现，特别是浦西中心城区更甚；2010年 世博会已经在上海举办，场址定在中心城区的黄浦江两岸，除新增供电需求外，对 中心城区的供电可靠性也提出了更高的标准；架空线路入地等政策的要求对上海电 网的发展也提出了新的要求。2002年底，从上海电网发展的角度，战略性地提出 了500kV变电站深入市中心的设想；经过一年半左右时间的酝酿，确定结合上海 雕塑公园建设深入市中心的500kV静安(世博)地下变电站。

据统计，我国建成的高层建筑累计已超过1.3亿平方米，高度超过100m的超高 层建筑已超过200幢。高层建筑最深的地下室基坑为6层，深度-26.2m。国外已达 13层。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。

逆作法施工就是指具有一定深度的多层地下室，利用先施工完成的地下连续 墙，(即地下室的外墙)，作深基坑施工时挡土、止水、防渗的围护体，而各层的梁、 板、柱、墙等，在施工过程中作为围护体的支撑体系，如此由地面分层向下逐层施 工，直至底板钢筋混凝土完成，若上部有建筑工程，则在完成地面结构层后，同时 向上进行楼层的逐层的施工，逆作法施工比传统的敞开式顺作法具有减少基坑变 形、节省支撑费用、缩短施工工期的优点，是一种节能、环保的绿色施工方法。

逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。它的工艺 特点为：

(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间，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。

逆作法作为一个新兴的一项施工技术，还是存在的诸多的不足：如逆作法支 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。

国外在多层地下结构施工中已广泛应用，收到较好的效果，如日本的读卖新闻 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。美国75层、高203米的 芝加哥水塔广场大厦的4层地下室，就是用18米深的地下连续墙和144根大直径 钻孔灌注桩做中间支承柱，以逆作法进行施工的，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。目前逆作法设计理论和施工工艺方面研究较多的是 日本、美国和英国，在工程应用方面，日本、美国、英国、法国、德国、加纳等国 和台湾地区都有应用。