逆作法在高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工的應(yīng)用

侯晨陽

摘 要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市用地日益緊張，建筑不斷向高空和地下延伸，深大基坑工程項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，建設(shè)場地愈加狹窄，采用先地下后地上的傳統(tǒng)施工方法已不能滿足施工要求，逆作法施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生、并得到廣泛推廣。工程實(shí)踐證明，采用逆作法施工地下結(jié)構(gòu)可取得良好的綜合效益。本文主要對高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工中逆作法的原理、技術(shù)應(yīng)用及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：逆作法；高層建筑；地下室結(jié)構(gòu)；施工原理

1 逆作法的施工原理

逆作法是指順著建筑物地下軸線、附近施工地下連續(xù)墻及其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，在建筑物內(nèi)部相關(guān)部位進(jìn)行澆筑施工，或?qū)⒅虚g支承樁、柱打入，并在底板封底前對上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)地下連續(xù)墻剛度支撐最大化。同時(shí)逐層向下開挖土方，并對各層地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑施工，最終進(jìn)行底板封底施工。在完成地面一層樓面結(jié)構(gòu)施工后，可以為上部結(jié)構(gòu)提供施工條件，因此可以上、下同時(shí)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)施工。目前常用的逆作法主要包括以下幾種：

1、全逆作法。四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)可通過地下各層鋼筋混凝土肋形樓板形成水平支撐。

2、半逆作法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)框格式水平支撐的形成可通過地下每層鋼筋混凝土肋形樓板內(nèi)先澆筑的交叉格形肋梁形成，二次澆筑肋形樓板作業(yè)必須在完成土方開挖施工后進(jìn)行。

3、部分逆作法。附近圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平抵擋可通過基坑附近存留的部分土方形成，并能對側(cè)向土出現(xiàn)的位移情況進(jìn)行消除。根據(jù)正作法施工原理進(jìn)行基坑中部施工，逆作法可以應(yīng)用于基坑附近。

2 高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工中逆作法的應(yīng)用

1、基坑挖土

作為逆作法施工的重要階段，挖土施工質(zhì)量的優(yōu)劣對施工安全具有重要意義。相比常規(guī)施工方式，逆作法挖土工程可選用大型機(jī)械對面層土方進(jìn)行施工，也可以在完成澆筑作業(yè)的樓板下進(jìn)行其他部分施工，這部分施工應(yīng)通過小型機(jī)械與人工的方式進(jìn)行。施工中，往往選用人力拖車的方式在地下進(jìn)行水平運(yùn)輸，并將土運(yùn)送到出土孔外，通過專門抓土機(jī)械進(jìn)行出土吊運(yùn)施工。

2、模板施工

模板工程在現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工中占有關(guān)鍵性的地位，其對整個(gè)工程質(zhì)量、工期與成本起到直接的影響，因此施工單位必須對其流程加以重視，并與施工現(xiàn)場實(shí)際情況相結(jié)合。在地下室主體結(jié)構(gòu)梁板施工中，模板可直接選用上胎膜，，其施工流程為：土方開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，通過水平儀進(jìn)行找平施工，并對其表面進(jìn)行修整，將其作為整個(gè)建筑物頂板混凝土的底模。將一層塑料薄膜鋪設(shè)到上模位置，可以為脫模清理工作提供便利。遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，梁模板施工應(yīng)先將其平面投影繪制在土模上，隨后進(jìn)行土方開挖施工，并處理底模與板底模，溝2邊可選用水泥砂漿進(jìn)行涂抹，并檢查樣板的質(zhì)量。先將隔離層涂刷到2邊砂漿后，在進(jìn)行鋼筋綁扎施工。這種方式，可起到模板節(jié)省的作用。

當(dāng)土質(zhì)質(zhì)量較差時(shí)，模板無法對土體進(jìn)行直接利用。一般情況下，需要將一層較厚砂墊層鋪設(shè)到土體上，可以對土層承載能力進(jìn)行有效提升，并降低沉降量。隨后將一層塑料薄膜鋪設(shè)在其上面，并進(jìn)行混凝土澆筑施工。如不符合施工要求，可將一層磚鋪設(shè)到灰土墊層上，并進(jìn)行水泥砂漿的涂抹，也可以將木模板、鋼模板直接鋪設(shè)在其上面。

3、鋼筋施工

嚴(yán)把鋼筋質(zhì)量關(guān)，避免質(zhì)量不合格鋼筋材料進(jìn)行施工現(xiàn)場。高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工，因具有較大鋼筋用量，加工時(shí)應(yīng)集中進(jìn)行，并向現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)輸。施工中，鋼筋兩端應(yīng)焊接鋼柱，確保主筋長度符合施工要求，偏差不能超過允許范圍。現(xiàn)場施工中，應(yīng)遵循連續(xù)墻變位實(shí)際情況確定邊跨鋼筋長度。在底模土體內(nèi)插入柱與剪力墻筋，并將定位角鋼埋設(shè)到準(zhǔn)確位置，以此確定鋼筋位置。在其上面將每根鋼筋點(diǎn)位劃出，在填土換砂鋼筋深入位置時(shí)，應(yīng)確保鋼筋不被泥土污染。洞口、圈梁施工中，必須進(jìn)行樓板插筋施工，在受拉、受壓范圍內(nèi)應(yīng)確保相同截面接頭數(shù)量在50%以下。通過相關(guān)設(shè)計(jì)要求，計(jì)算插筋和鋼筋焊縫長度、厚度的確定。

4、混凝土施工

一般選用商品混凝土作為高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工材料，為將逆作法支撐作用充分發(fā)揮出來，可將早強(qiáng)劑添加到混凝土內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選用與之相適應(yīng)的早強(qiáng)劑與摻加量。選用泵送混凝土進(jìn)行布料施工，也可以選用塔吊向澆筑面運(yùn)送混凝土吊斗，并在操作平臺卸下，隨后通過人工反鏟下料施工。為確保混凝土振搗密實(shí)度符合施工要求，應(yīng)選用插入式振動器與平板式振動器進(jìn)行施工。樓蓋混凝土施工中，應(yīng)一次澆筑完成，不能存留施工縫。

在混凝土材料選用中，要求骨料質(zhì)量必須符合相關(guān)施工要求，根據(jù)鋼筋最小間距進(jìn)行骨料最大粒徑的選用，并確保其具有良好的和易性。按照最大混凝土澆筑方量對每次混凝土澆筑中的混凝土緩凝時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免混凝土澆筑施工中混凝土坍落度不符合施工要求。養(yǎng)護(hù)質(zhì)量是否良好將直接影響到施工質(zhì)量，基于此，必須在混凝土噴射施工結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行灑水作業(yè)，確保養(yǎng)生時(shí)間在7天以上，整個(gè)期間應(yīng)始終處于濕潤狀態(tài)，避免不良天氣對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

5、地下室結(jié)構(gòu)施工縫留設(shè)

盡可能一次澆筑地下室結(jié)構(gòu)，不進(jìn)行施工縫留設(shè)，如必須留設(shè)施工縫，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求，對其位置進(jìn)行確定。一般在地下室柱、剪力墻位置進(jìn)行2道施工縫預(yù)留，在樓蓋下面留設(shè)第一道施工縫，在下層樓蓋頂面結(jié)合位置留設(shè)第二道施工縫。將水平施工縫做成齒槽狀，可以對墻的整體性與抗剪能力進(jìn)行有效提升，下次施工前必須先鑿毛結(jié)合面，下層混凝土清洗后在進(jìn)行澆筑施工。

3 高層建筑地下室結(jié)構(gòu)逆作法施工注意事項(xiàng)

1、該工程主要選取環(huán)梁節(jié)點(diǎn)方式進(jìn)行鋼管柱、梁板連接。要求連接前，必須將圓環(huán)焊接到鋼管柱相應(yīng)位置，但施工中往往存在標(biāo)高變動現(xiàn)象，因此必須將新圓環(huán)焊接到鋼管柱新連接部位，如該情況下已打入鋼管柱，圓環(huán)補(bǔ)焊將對鋼管柱受力能力造成嚴(yán)重影響。

2、由于逆作法具有特殊性，致使地下室豎向支撐主要構(gòu)件為鋼管柱，這種情況下，必須保證鋼管柱具備良好的豎向垂直度。為此，可將具有調(diào)節(jié)功能的定位鋼板設(shè)置于樁頂相應(yīng)部位，隨后將鋼筋定位籠安設(shè)于鋼管柱中間部位，并將四面定位樁架安放于地面位置，以此確保鋼管柱豎向垂直度符合施工要求。

3、開挖土方過程中，如深度較大將導(dǎo)致變形等情況出現(xiàn)在基坑內(nèi)，如開挖土方深度不足，則對施工人員、機(jī)械設(shè)備使用造成嚴(yán)重影響，為此必須確保土方開挖深度符合設(shè)計(jì)規(guī)定。通常需對地下室開挖標(biāo)高加以明確，并對每層、地層開挖深度進(jìn)行合理分辨，同時(shí)，做好濕土灑水作業(yè)，防止塌方情況出現(xiàn)于軟土層內(nèi)，并做好安全防范措施，如通風(fēng)、土方臨時(shí)圍護(hù)等。如巖層地質(zhì)不能選取機(jī)械開挖，為縮短工期、確保工程進(jìn)度，可根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，選取人工爆破方式施工。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國城市建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑地基基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模越來越大，在其發(fā)展的同時(shí)，還面臨著諸多問題。逆作法作為高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工的重要技術(shù)，相比傳統(tǒng)深基坑技術(shù)，其不僅能夠克服常規(guī)臨時(shí)支護(hù)存在的問題，還可以達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約社會資源、縮短工期等目標(biāo)，同時(shí)還是城市地下空間開發(fā)與節(jié)約型社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

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