淺析高層建筑逆作法施工技術(shù)

摘 要:隨著我國城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，一些城市高層建筑越來越多，建筑物基礎(chǔ)也越建越深，建筑物向空間多層與高層方向發(fā)展己成為當今城市建設(shè)取得綜合經(jīng)濟效益的主要指標之一，對基坑支護技術(shù)的要求也越來越高，在技術(shù)上不僅要安全可靠，而且要求經(jīng)濟節(jié)約。鑒于此，本文對高層建筑逆作法施工技術(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞:高層建筑逆作法施工技術(shù)

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0025-01

1 前言

逆作法施工技術(shù)是簡化深基坑支護最好的技術(shù)路線，它為城市的商場、寫字樓、高層公寓等建筑施工提供了一個行之有效的辦法。該方法克服了傳統(tǒng)開挖施工的缺點，工程所處的周圍環(huán)境及季節(jié)對工程施工影響小，簡化施工程序，減少了支模工料，縮短了工程的總工期，降低工程的總成本，避免了大基坑長時間暴露，減少了土方工程量和運輸量。目前，國內(nèi)北京王府井大廈、上海森茂國際大廈、天津紫金花園和天津百貨大樓等工程采用了逆作法施工，效益顯著。

2 逆作法施工技術(shù)

2.1 地下連續(xù)墻施工

逆作法施工過程中，地下結(jié)構(gòu)要考慮到逆作施工的要求。地下連續(xù)墻作為地下室結(jié)構(gòu)外墻，承擔水土等荷載產(chǎn)生的水平力，在逆作法施工中占據(jù)重要位置。首先，導墻修筑，一般的工程實踐中，導墻是以現(xiàn)澆的鋼筋混凝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，而且可多次重復使用，導墻施工要考慮表層土的特性、荷載情況、地下水的狀況等多種因素，一般順序為:場地平整—測量—挖槽—棄土—支模板—一拆模—導墻外側(cè)—回填土等流程。導墻的深度大約1.0～2.0m，厚度一般為0.15～0.20m，高度要比地面高10cm，墻趾大于0.20m，導墻的基底應和土面密貼，導墻頂面應水平，內(nèi)墻面應平行于地下連續(xù)墻軸線，防止泥漿深入槽內(nèi)。工程結(jié)束拆模后，加設(shè)上、下兩道木支撐，以防導墻受壓變形。其次，挖深槽。挖槽作為地下連續(xù)墻施工過程中的重要環(huán)節(jié)，一直是施工人員關(guān)注的焦點。挖槽約占地下連續(xù)墻工期的一半，因此要注意控制其施工工期，而且其精度要求相對很高。施工時要注意土層的穩(wěn)定度，土層不穩(wěn)定要盡量縮減單元槽段的長度，挖槽后馬上澆筑混凝土，縮短工期，將槽段倒坍的可能性降到最低。另外，如果施工條件比較復雜，周圍有大建筑物時，也應縮減單元槽段的長度和暴露的時間，以保持槽壁的穩(wěn)定。其次，地下連續(xù)墻施工接頭按受力條件可分為柔性接頭和剛性接頭兩種。具體采用何種施工接頭要根據(jù)工程情況而定。

2.2 土方開挖關(guān)鍵技術(shù)

土方開挖是工程初期以至施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括松動、破碎、挖裝、運輸出渣等工序。逆作法施工中地下室各層梁、板結(jié)構(gòu)等構(gòu)成了對基坑四周立體的水平支撐體系，整個地下室成為箱型結(jié)構(gòu)，在受到土體壓力的作用下可以將所承受力按各部分占整個體系的剛度比例進行分配，整個過程中，樁身所承受的荷載包括樁身自重、上部外荷載、正摩阻力、負摩阻力、樁端阻力，這些力共同作用的結(jié)果，使樁發(fā)生沉降或抬升的變形。在同樣的地質(zhì)構(gòu)造情況下，逆作法施工時承受土體的壓力要小于順作法的支護系統(tǒng)。因此，要求事先精確地計算確定中間支承柱沉降或升抬的數(shù)值，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，變形控制更能夠把握，當出現(xiàn)相鄰柱間沉降差超過報警值，可以采取停止上部結(jié)構(gòu)施工、局部放慢或加速挖土、個別地方可采取注漿和加固等措施。在土方開挖過程中還應考慮空間效應，它與開挖的深度、長度和寬度有關(guān)，因此就要計算空間效應影響范圍和系數(shù)。而且基坑開挖土體時間暴露較長，土顆粒之間水份減少，受外荷作用時，受力不均勻造成土結(jié)構(gòu)破壞，需要在開挖中注意時間效應。

2.3 節(jié)點處理

節(jié)點是地下水平支撐體系與垂直支撐體系的交匯點，逆作法施工與常規(guī)施工方法有較大區(qū)別，各種地下室的結(jié)構(gòu)節(jié)點與常規(guī)施工也有較大的變化，成為逆作法施工最容易出現(xiàn)問題的地方。從結(jié)構(gòu)工作機理來分析，逆作法是在地下自上而下進行，地下室的結(jié)構(gòu)節(jié)點與常規(guī)施工也有較大的變化，節(jié)點設(shè)計既要符合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求，又要滿足施工工況受荷條件下的受力要求。如何處理逆作水平結(jié)構(gòu)與順作豎向結(jié)構(gòu)的交接節(jié)點，對確保工程質(zhì)量有重要意義。梁板結(jié)構(gòu)作為整個基坑的水平支撐體系，柱、梁、板、墻等節(jié)點應留置在剪力最小的地方，節(jié)點的處理有兩種方式，一是預埋連接鋼板法。此法的優(yōu)點是施工方便，接頭受力性能較好。但電焊質(zhì)量要求高，技術(shù)性強;現(xiàn)場焊接量大，有時影響進度。一是預埋剪力連接件法。此法的優(yōu)點是接頭抗剪性能好，施工方便。還有齒形連接接頭法。此法連接的優(yōu)點是接頭抗剪性能好，連接鋼筋施工質(zhì)量可保證。因此接頭的抗剪、抗彎性能良好。總之，具體施工時，應根據(jù)設(shè)計要求合理選用，滿足現(xiàn)有的工藝手段與施工能力前提下愈簡單愈好。

2.4 沉降差異控制

逆作法施工時有一圈插入地下一定深度的地下連續(xù)墻，在上部荷載及基坑開挖土體應力釋放的作用下，發(fā)生沉降與抬升，如果沉降過大，將影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。理論上，沉降不得要小于20mm，當相鄰柱間沉降差超過報警值時，停止上部結(jié)構(gòu)施工，局部節(jié)點增加壓重，局部加快或放慢挖土。個別地方也可以采用柱漿和加固等措施。具體可通過降低樁上部摩阻力來減小基坑開挖對立柱樁抬升的影響。還可以針對坑底隆起對沉降的影響，采取增設(shè)支撐，預加壓力，進行地基土加固措施來減少坑底隆起。還可以考慮增大立柱樁的承載力來減小沉降。如樁底注漿、增大樁徑及樁長、選定高承載力的樁端持力層等。針對立柱之間剛性造成的不均勻變形。可在柱間及柱與地下連續(xù)墻之間增設(shè)臨時剪刀撐或盡早完成永久墻體結(jié)構(gòu)等。

3 結(jié)語

逆作法施工在現(xiàn)場條件復雜、環(huán)境干擾因素多、施工難度大的條件下，產(chǎn)生了很好的社會與經(jīng)濟效益，但要完善這項工藝的配套技術(shù)還有以下方面作進一步的研究。(1)加強設(shè)計施工。逆作法工程應加強與設(shè)計的合作，在保證結(jié)構(gòu)原設(shè)計功能受力狀況下，允許施工單位按逆作法工藝重新對地下室結(jié)構(gòu)支護設(shè)計進行優(yōu)化。(2)研究開發(fā)地下挖運土設(shè)備。現(xiàn)在逆作法施工還是以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開發(fā)小型靈活、地下挖土專用設(shè)備，以提高挖土效率。另外針對逆做法立方工程中運土的環(huán)節(jié)制約了土方工程進度的實事，除在施工方案加以優(yōu)化外，還應改進和研究配套的出土設(shè)備。(3)加強監(jiān)測力度，不少基坑事故就是在不重視監(jiān)測情況下發(fā)生的，今后一定要重視現(xiàn)場監(jiān)測，積累逆作法施工的經(jīng)驗。

參考文獻

[1]蔣利學.逆作法施工基坑對周圍建筑沉降影響的工程實例分析.建筑結(jié)構(gòu).2007(7).

[2]廣東省基礎(chǔ)工程公司.多層地下室逆作法施工工法.施工技術(shù).2005(5).