李艷艷 葉寶娟
天一建設發展有限公司
基于逆作法在城市高層建筑工程中應用的分析
李艷艷 葉寶娟
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逆作法在城市高層建筑工程中的應用,不僅可以大大縮短工期,還可以降低工程造價,防止地基下沉超限情況的出現。本文主要對城市高層建筑工程中逆作法施工技術的原理、特點及應用進行了分析與探究。
高層建筑;逆作法;原理;特點;應用
近年來,隨著經濟的迅速發展,高層和超高層建筑如雨后春筍般紛紛涌起,基坑工程也不斷增多,深度不斷增大,且大量深基礎工程集中在市區,工期緊,施工場地狹小,施工條件復雜。為減小基坑開挖對四周構筑物、道路和地下管線的影響,因此,逆作法施工應運而生。逆作法施工是一種以地面為起始點,向上、向下同時進行施工,直至工程完工新的施工方法。具有縮短工程總工期,節約施工成本、對環境影響小等優點,在高層建筑深基坑工程中被廣泛應用。
逆作法是指順著建筑物地下軸線、附近施工地下連續墻及其他支護結構,在建筑物內部相關部位進行澆筑施工,或將中間支承樁、柱打入,并在底板封底前對上部結構自重與施工荷載加以承受的支撐。隨后對地面一層梁板樓面結構進行施工,實現地下連續墻剛度支撐最大化。同時逐層向下開挖土方,并對各層地下結構進行澆筑施工,最終進行底板封底施工。在完成地面一層樓面結構施工后,可以為上部結構提供施工條件,因此可以上、下同時進行高層建筑結構施工。
在現代社會的建筑工程體系中,最為常見的逆作法施工技術本身主要可以劃分為以下幾個類型:
1、半逆作法技術。主要是利用建筑是物體地下結構中所存在的交叉格形肋梁,來為基坑中所存在的圍護結構起到水平支撐的作用,同時在完成基坑開挖工作后,可以針對類型樓板采取二次澆筑措施,這方面的措施產生的結構施工效果極為良好。
2、全逆作法技術。該技術主要形容的是,利用地下結構中所存在的各層不同肋型樓板,來為基坑中的維護結構提供水平支撐力,同時,還需要對于樓蓋執行整體性的澆筑工作,在這期間,通過樓蓋之上所遺留下的預留洞,能夠直接進行上下建筑材料傳遞。
3、分層逆作法技術。該技術主要是形容,針對四周所存在的維護結構形式,采取分層次的措施來執行逆作法施工,該形式的逆作法施工,通常情況下都是利用土釘墻技術來執行。
4、部分逆作法技術。主要是形容對于基坑內側所存在的局部土方,從而針對外部圍護結構采取水平化的抵擋支撐,如此以來,就能夠對側向壓力加以抵消,避免了出現位移現象的可能性小。
城市高層建筑工程是關系到國民經濟增長的重要工程,隨著我國建筑工程發展建設要求的不斷提高,因人為因素與自然因素的直接作用,建筑工程使用中往往會出現各種質量問題。逆作法作為建筑工程施工的重要技術之一,只有規范其施工流程,才能提升施工質量,才能為建筑工程建設提供可靠的技術支撐。
1、工程概況
某建筑地上20層,建筑高度75.0m,地下2層,為地下車庫。基坑深度8.2m,場地平面約為長105.0m,寬59.0m的矩形。
2、施工方法選定
由于本工程位于市中心繁華地帶,施工場地狹窄,施工條件復雜材料堆放、機械布置相當困難。建設單位為了早日能投入商業、停車經營,要求項目的工期相當短,而且特別要求盡快先交出首層車場進行使用。采用其他施工方法很難能滿足上述要求,經過方案篩選及專家論證,最終決定采用逆作法施工技術進行地下室施工。
3、施工準備
進場施工前,首先要組建項目經理部,落實施工材料和工作人員,合理安排施工材料和工作人員,與業主及監理保持密切協作,安排專人負責進料,并由工程師核定,確保井壁管、過濾管、黏土等材料的質量。
4、人工挖孔樁施工
本工程采用地下排樁支護體系,排樁采用挖孔樁,人工挖孔樁采用間隔跳段施工,成孔后下鋼筋籠澆筑C35號混凝土。按設計圖施工中間支承柱和基礎,人工挖孔樁分為基樁與上部空段兩部分。當基樁部分澆筑到樁頂設計標高時,便由工人下去布置定位環安裝定位鋼板并調校水平,然后由工人在下面扶正、卡位,保證其垂直度后,在地面用十字架固定鋼管柱上端,然后澆筑管內混凝土。
5、柱樁定位
逆作法施工時,是由工程樁接高的鋼管柱支承豎向荷載的,將來在立柱外再包裹混凝土作正式地下室柱,所以其軸線位置與垂直度必須精確,要求偏差在20mm以內,否則會影響正式工程柱子位置的準確性,由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上,故兩者的準確連接是施工中的一大重點和難點。本工程采用設置限位鋼板的方法來固定鋼管柱,在人工挖孔樁樁芯混凝土上安裝25mm厚M1型環形鋼板,在其上焊接三個16mm厚限位鋼板用于固定鋼管位置,然后吊裝鋼管柱及澆筑樁芯混凝土封住鋼管柱腳,這樣就能最大限度地保證鋼管柱的準確連接,且施工快捷。
6、土方開挖
完成地下室樁柱后,可以開始進行基坑土方開挖。土方開挖過程中必須嚴格控制開挖深度,要分塊分層漸進進行,不能一次挖到標高,特別是大底板,要注意不能超挖,避免圍護樁及鋼管柱的失穩,并在圍護樁上按照方案確定的點位布置,進行測斜監控。本工程采用2臺Pc100小型挖土機配合人力開挖,地下水平運輸采用人力拖車運輸到出土孔下,出土吊運由提升設備完成,再由卡車運出工地,以確保工期。此外,為保證土方被及時清運離場,本工程利用了預留的二個車道口,并采用鋼結構龍門架二臺電動葫蘆及吊斗進行土方運輸。當開挖至一8.2m標高(地下室底板底),完成土方施工,施工負二層底板和上部結構,吊出挖土機,封閉出土口。至此地下室土建主體已竣工,同時上部結構也已施工到8層。
7、節點的施工
地下連續墻與樓板的節點是通過在地下連續墻中的預埋什實現的。在地下連續墻中預埋錐螺紋套筒,綁扎樓板鋼筋時,剝鑿出預埋件并將其與樓板鋼筋機械連接,樓板位置的墻體還需鑿入60mm左右,以保證混凝土的緊密嚙合。對于地下室的梁柱節點的處理,是通過在支承柱的施工時,在相應的樓板標高處預埋鋼板或錨筋節點實現的。在地下開挖暴露出節點后,清除節點上的淤泥,按設計要求焊接各類錨固鋼筋或錐螺紋套筒,然后綁扎或連接梁的鋼筋并澆搗混凝土。
綜上所述,逆作法施工技術本身屬于當前建筑行業中較為先進的一種施工技術,該施工技術本身在多層地下室結構以及高層建筑地下室中進行施工,能夠帶來極為良好的結構性能。同時,逆作法施工技術本身對于建筑工程本身的安全性能、施工質量、經濟效益等方面,也能夠起到極為良好的作用。也正是由于逆作法施工技術的重要性,施工人員在實際執行該施工措施的過程中,就必須要對施工技術的要求和標準加以遵循,同時要控制技術要點,這對于提高建筑工程本身的施工質量有著直接影響。
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