董艷霞 徐亞楠
摘 要:在土地資源越來越少的情況下,高層建筑數量不斷增多,對施工技術提出了較高要求,其中,逆作法施工技術運用的非常廣泛,能夠實現良好的施工效果。本文對逆作法技術的相關內容進行了詳細分析,包括原理、優點、應用要點等,具有一定的借鑒性意義。
關鍵詞:高層建筑;逆作法;施工流程
逆作法是一項新興建筑施工技術,在深基坑工程施工中,從上之下逐層施工,沿著地下室的四周施工連續墻作為深基坑工程的圍護結構,同時在建筑物內部結構的有關位置進行樓層中間支撐樁施工,形成逆作的豎向承重體系,然后澆注。當其強度滿足要求之以后,就可以對圍護結構的內部水平方向進行支撐,滿足繼續后續施工的要求。逆作法施工技術具有縮短施工周期、節約資源、環保等作用,目前已被廣泛應用于高層建筑的深基坑工程施工中。
1 逆作法施工技術的概述和原理
1)逆作法的概述。逆作法的施工方式是相對于建筑施工的常規順序來說的,傳統的施工順序一般都是自下向上,逐層進行施工,也就是先挖基坑,然后按照順序進行其他工序。而逆作法施工是根據高層建筑的地下結構自上向下的施工,將建筑物地下室周圍施工連續墻等作為地下室外墻或者基坑的圍護結構,然后在建筑物內相關的位置,做出支撐樁,并形成豎向的承重體系,之后再進行澆筑,所澆筑的地下結構將作為圍護結構的內水平支撐。在滿足工程的安全后,便可以進行地上結構的施工,這種施工方式具有良好的經濟性,符合可持續發展的目標,在城市地下空間開發和建設節約型社會中具有關鍵意義。
2)逆作法的原理。對于具有地下室結構設計的高層建筑來說,逆向施工操作無疑是提高施工效率的好方法。逆作法技術主要是依據地下結構固有的墻體作為結構支撐,同時在缺乏支柱的位置澆筑混凝土樁體,待達到穩固性要求后,先行進行地上一層底板結構的搭建,并同時開展地上和地下施工作業,直到整體施工結構完工。逆作法的施工原理主要是利用了深層基坑本身固有的支撐力,并通過外部支護結構的加設來提高基坑支護的效果,夯實基坑土層,進而使基坑不易發生塌陷現象。此種方法多用于附有地下室結構的中高層建筑,不但可以進一步對地基實現二次加固,而且由于其可以使地上和地下施工同時進行,大幅度提升了施工進度,節約了施工成本。
2 逆作法施工的優點
對逆作法施工的簡單概述就需要我們更好地來分析逆作法施工的好處,詳細的把高層建筑逆作法施工的優點一一羅列有助于我們對逆作法施工技術的了解。
1)首先就是逆作法施工能夠很大程度上彌補傳統施工的不足之處,主要就是解決了傳統施工的一些缺陷。傳統的深基坑作業,在進行支護作業的時候很容易出現問題,很多時候設計也會出問題,幾乎大多數的傳統深基坑作業都會出現一些大大小小的事故。逆作法施工就可以彌補這樣的缺陷,不會因為支護作業的過度需求造成巨大的浪費,能夠節約成本,經濟性較好。
2)逆作法施工在很大程度上解決了傳統施工中灰塵巨大對環境造成的污染,還有就是降低了施工中的巨大噪聲對周圍環境和周圍居民造成的巨大影響。逆作法施工的特點決定了逆作法施工不會產生巨大的噪音,進行挖土作業的時候能進行很好的灰塵控制,讓文明施工成為可能。
3)逆作法施工,直接進行混凝土支護墻的澆筑,這樣就可以利用基坑的圍護墻,把圍護墻直接用作建筑的地下室外墻,大大減少了整個工程的開支,讓外墻的設計工作變得簡單了很多,對整個建筑結構受力情況進行了更好的優化,節省了大量的工程開支。正是因為逆作法施工在高層建筑的施工中體現出了很多的好處,因此更有利用價值,讓逆作法施工技術在更多的地方有了用武之地。
3 高層建筑工程逆作法施工技術分析
1)開挖技術要點。開挖土方包括:土方的松動、開挖、運輸、裝車等,是建筑工程進行施工的基礎工作,與傳統建筑工程的施工方法不同,逆作法是立體施工,其地上與地下同時進行施工,因此開挖土方工作更要提高重視。使用逆作法進行建筑施工,基坑中起到支撐功能的結構為地下室的樓板等,為了使承受力可以更加合理的分配,符合各個部分的剛度,要將地下室建筑成箱型結構。另一方面,因為樁身需要承受摩擦力、上層建筑荷載、自重力、阻力等作用力,荷載較強,很容易發生上升或沉降,因此必須要準確的計算出支撐柱上升與沉降的數值。另外,時刻關注柱與柱之間的下降差,若其超過警報值,則要立刻停止地上的施工工作,提高開外的速度。
2)沉降技術要點。使用逆作法進行高層建筑施工時,需要建設連續墻,這就導致了進行開挖基坑的工作時,連續墻會發生不均勻上升或下降的情況,若這種上升或下降的幅度較大,則會導致基坑出現變形,影響到建筑工程的穩定性與安全性,容易發生安全事故。利用沉降技術可以減少這種情況的發生。主要有以下三個方面:一是利用監測技術,將信息化技術應用到逆作法的建筑工程施工中,對工程進度進行檢測與監督,據此對開挖土方與結構施工進行科學合理的安排,進而減少沉降情況。二是進行后注漿施工,將該施工應用到連續墻中,使其承載能力與制程能力提高,減少墻體與墻體之間、柱與柱之間的沉降情況。三是對基坑底部進行加固工作,以攪拌樁等對基坑底部進行加固,可以使基坑底部的土體更加堅實,穩定性更強,進而減少沉降。
3)節點施工。節點是地下水平支撐體系與垂直支撐體系的交匯點,因此它也成為結構施工最容易出現問題的地方。節點的處理有兩種方式:一是將要連接的構件混凝土保護層鑿掉,暴露出鋼筋,然后將后續構件的主筋與暴露的主筋焊牢,支模、澆注混凝土;二是按設計圖紙,在節點處預埋鋼筋或型鋼等,并與后續的構件鋼筋焊牢,支模、澆注混凝土。由于逆作法施工,其地下室結構節點形式與常規施工方法有著較大的區別。墻梁和柱梁的節點施工是先在中柱樁預留的鋼圈上與地下連續墻下預埋件分別焊上鋼板,并在鋼板上再焊鋼筋,然后綁扎梁的鋼筋,澆注混凝土,待基礎底板完成后,再澆注外包復合柱和復合墻的混凝土,當模板墊層完成后,先接施工圖定出柱、墻的豎向主筋位置,將此作為復合柱、墻與梁的節點。
4)地下連續墻。在運用逆作法施工技術進行地下連續墻的施工時,其施工過程是首先修筑導墻,修筑的過程中要沿著建筑物地下結構的墻面線進行,然后通過專業的挖槽機械在地面使用,將一條窄長深的溝槽挖筑在工程周邊,其開挖的最佳位置是已經完成澆鑄工作的混凝土結構的導墻內部,最后用導管進行混凝土的澆筑,使其在地下形成連續的墻體,也就是地下連續墻。在這個過程中,導墻具備著作為施工時候水平方向和垂直方向進行測量的基準、導向作用,進行泥漿的存儲,避免槽口坍塌,同時能夠作為支撐點。
5)支撐柱技術要點。一是控制支撐柱的數量,支撐柱是主要受力結果,其數量的多少影響每個支撐柱的受力大小,若數量較少,則會導致支撐柱無法支撐,很容易坍塌,若是較多則會影響到成本,并減少居住空間,因此要設計好最合適的支撐柱數量。二是施工位置,在不同位置安放支撐柱,不僅會影響到支撐的效果,同時也影響到地下建筑結構的合理性,因此必須要合理控制。
4 結束語
綜上所述,在社會經濟水平提升的過程中,對高層建筑的需求逐漸增加,逆作法的應用能夠起到非常好的效果。應安排合適的施工人員,做好相關的施工準備,提高施工人員的技術,嚴格把控施工中的各個環節,保證細節施工達標。在此基礎上,提高建筑工程的質量,促進行業的快速穩定進步。
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