摘 要:文章對我國現階段建筑基坑工程施工過程中的基本特征及其存在的問題進行了分析,在此基礎上探討了逆作法施工技術的主要內涵,及其在建筑基坑工程施工中的應用方法。
關鍵詞:逆作法;施工技術;建筑基坑工程
1 建筑基坑工程基本特征及常見問題
1.1 建筑基坑工程基本特征
現階段,我國的建筑基坑工程施工主要表現為下述幾點基本特征:(1)建筑基坑工程的開挖應遵循因地制宜原則,具有較強的區域性。(2)建筑基坑工程施工需綜合考慮滲流、變形和土力學中強度等相關內容,具有一定的綜合性。(3)建筑基坑工程時空效應較強,施工的平面形狀和深度會直接影響其變形程度和穩定性。(4)建筑基坑工程環境效應較強,因而施工前需準確預測其對于市政地下管網、構筑物及相鄰建筑物的潛在影響。(5)建筑基坑工程事故發生率較高,施工風險較大,且事故的發生具有一定的突發性特征。
1.2 建筑基坑工程施工常見問題
1.2.1 忽視施工前的工程勘察,部分建筑基坑工程施工單位在施工前并未對現場情況進行仔細勘察,未充分考慮施工現場的水文地質條件,且未預測分析施工對現場水文地質情況造成的潛在影響進而大大增加了施工安全隱患。
1.2.2 質量檢驗工作力度不夠。建筑基坑工程質量的驗收和檢查工作通常沒有一定的規律性,這就大大增加了建筑基坑工程質量評價和質量檢查的難度,同時,我國現階段尚未建立和實施較為系統的建筑基坑工程質量驗收制度規范。
1.2.3 建筑基坑工程設計水平較低。有些建筑基坑工程施工單位對于施工前的設計工作認識不足,認為施工部門不必具備設計資質,同時,巖土工程部門和設計院的介入較少,僅僅由施工單位自己進行施工設計工作,然而,建筑基坑工程設計現階段仍然缺乏有規律的計算方法、參數取值和技術標準,因而施工隱患較大,事故發生率較高。
1.2.4 建筑基坑工程施工技術水平較低。建筑基坑工程具有工程復雜、工作量大以及開挖深度較深等基本特征,對于中南部地下水位較低的區域,建筑基坑工程施工工藝有待于進一步的改進和提高。
2 逆作法施工方式概述
2.1 逆作法的基本內涵
逆作法是一種興起時間較早的人防工程施工技術,但其在建筑基坑工程施工中應用的時間則較晚。逆作法指的是在深基坑以及地下室層數較多的建筑物施工過程中,地下連續墻和中間支撐樁所產生的支撐作用,施工時應首先實施頂板和梁的澆灌,再實施地下空間的剪力墻、梁、樓板的澆灌,最后在底板澆灌的基礎上,進行上部結構的施工,這一施工程序正好相反與常規的施工技術。
2.2 逆作法施工的基本優勢
逆作法施工技術與常規的施工技術相比,具有下述顯著優勢:(1)以永久地下室為支護體系,建筑剛度較好,能夠為周圍環境的安全提供保證,且開挖過程形變程度較小。(2)有助于地下室建筑面積的擴大,實現城市規劃地下空間的充分利用。(3)施工現場附近的地下連續墻能夠起到地下工程外墻和擋土截水的作用,因而施工成本較低。(4)能夠降低地下室外墻防水層建筑成本。(5)不會受到季節和環境的影響。(6)施工總成本較低,總工期較短。(7)能夠減少支模工料消耗量,施工程序更加簡單。
2.3 逆作法的分類
2.3.1 分層逆作法。通常適用于周圍圍護結構的施工,通過分層逆作法進行基坑工程建筑,并非一次性完成,使用土釘墻作為分層逆作周圍的圍護結構。
2.3.2 部分逆作法。這一施工技術較適用于地下商場、地下車庫等占地面積較大的地下室建設工程,需首先對圍護排樁側向形變程度進行良好控制,后使用部分逆作法進行施工。
2.3.3 半逆作法。其基本特征主要表現為,需要分兩次澆筑樓蓋混凝土,首先進行T 形樓蓋邊梁與肋梁的澆筑,使兩者共同構成交叉梁系的正交平面,構成框格形式的水平內支撐,并將下方土方開挖改為半開敞式,從而對框格中的空間進行充分利用。
2.3.4 全逆作法。整體澆筑樓蓋混凝土后,在其下方掏土,利用預留的樓蓋洞孔,將建筑材料向下運入以及向外運出。
3 建筑基坑工程中逆作法施工技術的選擇
基坑工程中逆作法指的是在地下基礎工程施工過程中,同時實施地上建筑物的建筑,在地上建筑物達到特定層數后,全部完成地下各層基礎工程的建設。在城市內的高層建筑施工過程中,通常施工現場的環境較差,施工場地附近地下管線、道路和鄰近建筑物較為復雜,因而施工過程中應避免對其造成破壞作用,所以,在建筑基坑工程施工過程中,應充分發揮出地下結構對于坑壁所具有的支護作用,也就是通過創新和應用地下結構技術,支撐板、梁、柱、樁等結構。
4 建筑基坑工程逆作法施工流程和關鍵技術
4.1 建筑基坑工程逆作法施工流程
在使用逆作法進行建筑基坑工程施工時,應對工程可操作性、主體結構形式、工程的具體要求和條件等相關營銷因素進行充分考慮,按照地下——地上——地上地下同時的順序進行。
4.2 建筑基坑工程逆作法施工關鍵技術
4.2.1 施工過程中的基坑監測。在建筑基坑開始施工直至完成地下室建設的整個過程中,相關的基坑監測部門應對基坑支護施工質量進行連續監測,并以監測所得數據為基礎,對整個施工過程進行適當改進,從而提高支護結構的安全性。主要的監測項目包括:保證管的導槽應與支護結構面保持垂直角度;斜管安裝和埋置規定順序為鉆孔-清孔-下測斜管-灌水泥凈漿;使用鉆機進行斜孔成孔處理,并保持與基坑邊線之間1.5m左右的距離;按照工程設計要求,對測斜孔、位移和沉降觀測點進行科學布置。工程檢測周期為:地下室建設過程中,每2周進行1次以上的監測;基坑開挖過程中,每周進行1次以上監測;地下室施工過程中,每周進行2次以上監測;基坑開挖過程中,每天進行1次以上的位移和沉降監測。
4.2.2 地下圍護樁和工程樁的建設。根據施工設計圖的規定,施工方應準確復核與移交控制點放線,在獲得監理單位的許可后,可以進行樁身土方開挖。護壁澆注過程中,需首先將孔內積水抽干,并將混凝土使用鋼釬或模板搗實,若護壁上存在蜂窩漏水問題,需及時導流或堵塞。灌樁身澆筑混凝土時,應使用串筒輸送混凝土,并于灌注面下方2m處下落,混凝土積水深度應控制在50mm以內。
4.2.3 噴錨支護施工和土方開挖。保證鉆孔位置的準確性,并在施工過程中對錨孔位置進行及時調整,避免發生相互交錯或是高低參差不齊現象。在使用鋼筋前,需對相關性能指標進行仔細檢查,若指標檢測結果不達標,需及時進行處理或更換。拔出鉆機鉆桿后,在孔內留置外套,避免發生坍孔現象,但留置時間不應過長,避免發生堵塞。
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