王坤 夏桂領
摘 要:逆作法施工技術在建筑工程中應用廣泛,這種技術以地面為起始點,向上、向下同時進行施工,直至工程完工,可操作性較強。基于此,本文詳細分析了這項技術的相關內容,包括特點、效益、具體應用等,有較強的實踐性意義。
關鍵詞:逆作法;高層建筑;應用
在如今的建筑地下施工中,逆作法的施工技術也有其自身的缺陷。施工的部分地區存在著不均勻沉降現象以及滲漏現象等,這就需要我們廣大科研人員繼續開拓進取,進行技術改進。同時,我們也不能否認逆作法施工技術的優點。其施工技術較為明顯的使建筑的總工期縮短,而且深層地基的變形小,因此,建筑周圍的環境以及土壤層等破壞小,不僅如此,路面的沉降度也小,所以,它能做到在有限的空間里最大化的去建造建筑物地下面積和空間。
1 逆作法的理論概述
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[1]。
2 逆作法施工技術所帶來的效益
1)社會效益。逆作法施工技術的社會效益主要表現在:第一,逆作法采用“表層支撐、底部施工”的作業方式,所以能夠保持地面道路的暢通,在土建中有很大益處;第二,逆作法能夠從根本 解決支護樁側向變形的問題,可以避免周圍環境因變形值超過臨界值而產生基礎下沉、路面塌陷等現象,保障了周圍建筑的安全。
2)經濟效益。高層建筑施工采用逆作法施工同時還具有較大的經濟效益,通常基坑維護墻和地下室外墻采用兩墻合一的形式,一方面能夠在工程用地范圍內最大限度地拓展地下室的有效面積,另一方面單獨設立維護墻的投資得以節省。另外,地下室的樓蓋結構替代了圍護墻的支撐體系,支撐結構的費用得以節省,使得受力更加趨于合理。
3 逆作法在高層建筑施工中的具體應用
1)地下連續墻施工。在建筑基坑的施工作業中,地下連續墻的設計與施工是逆作法施工技術的完美體現。在設計環節,除了需要保證建筑物的正常結構的穩定性不被改變,還需要特別關注逆作法施工支護結構、變形計算數據以及截面強度計算數據等其他內容。在建筑基坑的施工過程中,如果地下水位高于規定水平時,將采用地下連續墻的施工模式。地下連續墻作為基坑的圍護結構,其不但要作為外墻承擔一部分豎向壓力,還需要承擔來自地下環境的水平壓力[2]。在地下連續墻的施工階段,其主要是通過專業的挖沖槽設備,依據施工方案的要求,對建筑物的地下環境進行開挖,從而獲得一條溝槽,并用泥漿進行槽壁的保護,之后在其溝槽內設置鋼筋籠結構,利用導管將混凝土灌入,最終將每一段的溝槽連接在一起,形成最后的地下連續墻結構。
2)支承柱的施工。鋼筋混凝土鉆孔灌注樁主要利用高層建筑結構的柱與樁基礎,通過在施工區域地面施工而成,鋼筋混凝土鉆孔灌注樁需要注意的是,必須確保樁長并使其能夠達到持力層,同時對于地下室各結構層的標高位置應設置鋼板預埋件,以便于與結構層的鋼筋進行焊接;鋼筋混凝土核心支承柱則是通過在高層建筑結構的柱位置,首先通過人工挖孔形式,待達到地下室底板位置時,進行機械成孔直至地下室底板位置,并施工鋼筋混凝土核心支承柱,樁頂面應達到地面首層以上1.50m左右;勁性支承柱則是在高層建筑結構的柱位處,通過人工成孔,孔深至設計樁基礎深度后安裝鋼筋籠并澆筑混凝土成樁,勁性支承柱與孔壁需要設置臨時水平支撐,以滿足支撐住的剛度與穩定性要求。
3)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。
4)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,與傳統的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,時刻關注住與柱之間的下降差,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。
5)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,還會影響到建筑工程的穩定性與安全性,容易發生安全事故。利用沉降技術可以則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,即將信息化技術應用到逆作法的建筑工程施工中,對工程的進行情況進行檢測與監督,據此對開挖土方與結構施工進行合理且科學的安排,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的強敵,使其承載能力與制程能力提高,使墻體與墻體之間、柱與柱之間的沉降情況減少。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。
6)節點的施工。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,然后將后續的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,復合柱、墻與梁的節點是當模板墊層完成后先接施工圖定出柱、墻的豎向主筋位置[3]。
4 結論
綜上所述,在市場經濟快速發展的背景下,逆作法作為高層建筑工程施工的主要技術之一,引起了行業人員的高度重視。這項技術的特點非常明顯,在施工能夠起到良好的作用,因此應把握其優勢,在結合實際情況的基礎上,對地基進行加固,防止出現塌陷和下沉等現象,增強路基的堅固性和穩定性,實現建筑工程的最大化價值。
參考文獻
[1]唐秋龍.建筑工程中逆作法施工技術應用[J].四川水泥,2018(07):22-23.
[2]李朋.論述逆作法施工技術在高層建筑施工中運用[J].山東工業技術,2016(08):56-57.
[3]宋磊.論逆作法施工技術在高層建筑施工中的應用[J].科技創新與應用,2016(32):98-99.