于江燕
(秦皇島海三建設工程發展股份有限公司,河北 秦皇島 066000)
通常首先順著建筑物周圍施工地下連續墻或地下室的軸線等支護結構,與其建筑物內部的相關位置同時澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工過程中擋在底板封底前面支持上部結構和施工負荷的工具。施工地面有一層梁板樓面結構,這一結構可以支撐起地下連續墻的大部分剛度,在這之后開始一層一層進行土方的挖掘和各種地下結構的澆筑,一直到底板封底結束。與此同時,因為地面上的樓面結構建造完畢,所以在這時候進行上部結構的建造也是完全沒有問題的。可以在這時進行這樣地下、地上一起施工,一直到工程竣工為止。
(1)全逆作法:可使用地下各層中的鋼筋混凝土肋形樓板水平支撐建筑物四周的圍護結構,而樓層蓋使用整體混凝土澆筑,再從它的下面挖土。而所需的建材與運土是以樓蓋中的預留孔洞作為通道。(2)半逆作法:交叉格形肋梁是地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中最開始澆筑的,使用它形成的框架來水平支撐四周的圍護結構,然后在土方挖掘結束后進行第二次澆筑肋形樓板。(3)部分逆作法:利用基坑內短時間內保存的部方土方對其周圍的圍護結構作水平抵抗,進而與側向壓力致使的一部分位移作抵消。(4)分層逆作法:它一般是用于四周圍護結構中,以分層逆作的方式,并非一次性施工完成,通常使用土釘墻作為基坑四周的圍護結構。
(1)能夠讓建筑物地下基礎結構的建造與其上部結構的施工同時、平行立體操作。通常在規模大,上下分層多的建筑物可節約1/3的時間。(2)圍護結護的受力性能良好,不易變形,所以對附近的建筑物的影響十分小。(3)天氣因素影響較小,并且對于土方的開挖可不占用工期或少占用工期。(4)盡可能的使用地下空間,擴大地下室建筑面積。(5)一層結構平面同時能夠當成工作場地使用,不需要再進行工作平臺的挖掘和內支撐的建設,這樣一來就減少了很多的大型臨時設施,節約了大量的施工費用。
4.1 設計中應進行逆向思維。在正作法中,地下室的剪力墻如核心筒、地下室外壁、人防墻等豎向構件受力。可是以逆作法施工時,地下室的剪力墻一般是從上至下進行施工,進而受力方式產生了改變,所以在組建計算機模型時需以大梁進行輸入。
4.2 鋼管柱與梁板的鏈接。利用環梁節點之前,要把抗剪環箍準確地焊接到鋼管的指定位置上,而在施工過程中如果地下標高改變了,就需要花費很長時間來處理環梁節點,因為施工現場很難進行補焊,而且焊接的時候有可能會出現溫度太高降低管中混凝土的受力能力。
4.3 鋼管柱吊裝的垂直度控制。因為逆作法的施工技術有著一定的特殊要求,所以地下室堅向的結構部件需使用格構式鋼柱,亦或鋼管柱,而在堅向構件吊裝過程中怎樣控制垂直度是其最為重要的問題,首先在樁頂標高下面一米的位置裝置鋼板來確定位置。鋼板上有三個可以調節水平位置的螺栓,鋼管柱里面是一個籠子形狀的鋼筋制成的定位架,同時地面上還要安裝井字形的用來定位的木架。通過大量的實踐表明,以鋼管柱吊裝的垂直度控制精確度很高,可以確保滿足普通工程的要求。
4.4 地下室樓面梁與連續墻的連接。由于進行逆作法施工的時候,還沒有建成內襯墻,邊上的露面梁兩端要連接在鋼管柱和地下連續墻。這樣做的目的是想在內襯墻建設之前先把鋼筋埋好,等到開始挖掘地下室的土方、鑿開砼保護層之后,再扳出鋼筋和梁鋼盤進行焊接。可是因為施工存在的誤差與建筑施工方案的調整,預埋的鋼筋位置存在著很大的偏差至使其無法發揮應有的作用,所以在實際操作中一般使用植筋的方式,而由于團結墻中的鋼筋密度大,需把梁端彎矩適當調幅到跨中。
4.5 底板周邊連續墻連接處止水措施。這一部分的止水能力關系到整個地下室的止水能力和安全系數。把一塊垂直的鋼板先埋在底板和地下的區域連續鋼筋籠里面,澆筑底板之前先把水平止水鋼板焊好,在實踐中取得了理想的效果,底板四周沒有滲漏情況出現。
4.6 樁基類型的確定。以鋼管柱安裝定位的需求而言,以人力挖中間孔最佳,筆者以前在其他的項目中使用過鉆孔灌注樁,但由于泥漿的擾動,鋼管柱很難保證垂直度,土方開挖后出現偏移較大的問題。
使用逆作法施工,通常在基坑圍護與地下室外墻結構中使用兩墻合一的方式,它不但可以節省對單獨圍護墻的設計,同時還能在項目土地范圍內最大程度上增加地下用地面積,增大其使用率。另外,地下室樓蓋結構替換了圍護墻的支護體系,從而節省了工程費用。并且樓蓋結構作為支撐體系不僅能夠使局部樓蓋缺失及特殊平面形狀建筑引起的布置支撐的困難得到膠兒的解決,而且使基坑受力更加合理,工期縮短。綜上所述,在土質較軟的地區有著多層地下室的高層建筑物使用逆作法操作有著節約成本的優點,通常可節約總成本的25%~35%。
(1)噪音:因為逆作法在進行地下室施工時先對其表層樓面進行整體澆筑,然后再對下進行土方開挖,所以在建筑施工過程中所產生的噪音污染由于表面樓層的原因而大幅度減小,進而杜絕由于夜間施工產生噪音導致誤工問題的發生。(2)揚塵:普通的地基往往直接使用敞開式的方式挖掘,施工過程中出現的粉塵會對城市環境造成不利影響。但是逆作法進行施工的時候將施工區域完全封閉在了地下,使得揚塵產生量大大降低。
(1)交通:因為逆作法使用的為表層支撐、底部施工的操作方式,所以對于城市交通土建有著十分重要的意義,它能夠在保證路面交通正常的情況下,在底部進行施工,以此減少由于交通閉塞而造成的損失。(2)采用了逆作法,+0.00層平板結構先完成,能夠以其自身內部結構進行支撐。因為結構自身側向的剛度可以無限度增大,并且相較于圍護樁的變形而言,而壓縮引起的變形量可忽略不計。所以,對于支護樁側身變形問題能夠從本質上解決,避免四周環境由于支護樁變形太大而引起的基礎下沉或路面下陷等問題的發生。進而確保鄰近建筑物的安全。
(3)使用逆作法操作,地下連續墻體和土層間的粘力及摩擦力能夠抵消堅向負荷,并且可以其抵抗因地震或者水平風力所引超的建筑物底部的傾覆力與水平剪力,以此增強其抗震能力。
我國于2001年制定了《中華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計規范》,將逆作法納入其中;而各個地區也將地下室逆作法施工工法(YJGF07-98)進行了公示,這表明逆作法的施工工藝已經越來越成熟,在深基坑支護工程中的將會發揮越來越大的作用。
[1]葉建華 逆作法施工技術在工程中的應用[J].山西建筑,2012.