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摘要:基坑工程不断增加,深度也不断加大,施工现场条件复杂,传统的建筑技术已经不能满足高层建筑施工的要求。逆作法可以通过自身结构代替临时支撑,减少施工工序,从而缩短了施工周期,降低工程造价;实现顶板的封闭,有利于减轻施工队周围环境造成的污染,同时有效控制建筑物的沉降和变形。实践证明,在高层建筑施工中应用逆作法是非常有效的,解决了许多难题。
关键词:逆作法;施工技术;高层建筑施工
引言
随着城市快速发展,城市中心区商业繁华地段大型高层办公楼、写字楼、商场不断涌现。目前,国内很多高层建筑的地下室层数达到2~3层,开挖深度超过20m,采用逆作法施工技术更能满足建设需求,可有效应对建筑施工场地狭小、操作面窄、建筑密度大、周边地质环境复杂、市政管线多、公共设施移动困难等问题。
1逆作法施工技术原理分析
逆作法施工是相对于建筑物施工顺序而言的。通常情况下,建筑物的施工顺序是自下而上进行的,即先开挖基坑,然后从建筑物基础开始,自下而上逐层进行施工。然而,在建筑物地下室逆作法施工方式中,是利用地下室自身结构(如梁、板、柱和剪力墙结构)作为基坑围护结构及支撑结构,自上而下对地下室结构进行施工。与此同时,也可同步进行上部结构施工。逆作法施工是地面以下各层用自上而下的施工方法,利用地下室剪力墙对基坑起到围护作用,保证基坑内土方开挖顺利进行;同时,利用地下室各层梁、板、柱对基坑围护结构起到支撑作用,使基坑外各种土压力自相平衡,从而减小对基坑围护结构的不利影响。
2逆作法施工的优点
2.1工期短
顺作法施工往往是按照空间结构的顺序进行交接施工的,一旦某一个工序施工进度没有达到要求,就会影响后一工序的施工时间,造成施工工期的延长。而逆作法施工则可以实现基坑施工上部空间和下部空间结构的平行搭接,实现同步施工,同时上部空间搭建的结构将作为建筑物的支撑性结构,而不是临时支撑,避免了拆除所带来的材料浪费、工序繁杂,还起到了缩短工期的作用。
2.2优化施工现场
对于一些地质特殊的基坑施工现场而言,采用传统的基坑支护顺作法施工,往往会面临施工场地狭窄、施工困难的问题,而采用逆作法施工,采用上部与下部的平行施工,施工顶板可以优先施工,不影响工程施工进度的条件下,不仅能够利用顶板来优化地下工程量的施工现现场,进行有序的布置和规划,同时还能够为下部施工创造一个封闭的建设环境,避免气候因素对施工产生的影响。
2.3建筑结构性能更加优秀
现代城市建筑更加趋向于高层化、超高层化,对于地下空间的利用形式也更加的广泛,多层地下结构十分普遍。采用顺作法在回填中难以确保回填的密实性,从而造成对建筑结构的稳定性以及其他结构性能产生影响。采用逆作法施工,则能够将地下围护结构自然的与原有地质土壤粘结,确保建筑结构的垂直荷载能力,同时还能够提升结构的稳定性。
2.4基坑变形小
逆作法施工方式相对于传统施工方式,基坑变形小,对相邻建筑物的沉降影响小。逆作法施工,是利用逐层浇筑的地下室自身结构作为支护结构;与临时支护结构相比,地下室结构自身刚度大,因此,其在各种土压力作用下变形相对较小。此外,中间支承柱作为楼板的支点,浇筑后的楼板为多跨连续板结构,其跨度相对较小,从而有效的控制了楼板隆起现象。因此,逆作法施工方式能够有效减小基坑变形,有效减小相邻建筑物、地下管线及道路等沉降,保证周边建筑和设施在施工期间能正常使用。
2.5社会效益
逆作法施工的社会效益,是对城市交通影响小,最大限度避免建筑施工造成车辆拥堵或绕道行驶等交通问题。
3建筑施工中逆作法施工技术的应用
3.1中间支撑柱施工
在逆作法施工中,中间支撑柱施工作为其中非常关键的环节。在实际天涯啊过程中,中间支撑柱形式多样,其作为主要受力构件,需要承担上部结构的自重和施工荷载,因此在具体天涯啊过程中需要严格控制施工定位精确度,控制好立柱时的垂直度,通常情况下需要将偏差控制在柱长的1‰。同时还要控制好混凝土墙施工技术,掌握具体的施工技术要点并严格按照规定要求进行施工作业。
3.2不均匀沉降的控制
在采用逆作法施工过程中,由于插入一圈连续墙,在基坑开挖过程中连续墙会出现抬升及沉降情况,一旦沉降较大,则会危及建筑物的结构安全。因此在逆作法施工中要注意不均匀沉降现象的发生,针对于这种情况需要采取有效的措施加以控制;加固基坑底的土体,通常在实践会采用格构形深块垒搅拌桩来对土体进行加固,有效的提高基坑土体的刚度和强度,这样可以有效的降低围护结构的水平位移,增强基坑底部的稳定性,从而实现对不均匀沉降的有效控制;采用地下连续墙底的后注浆方法,采用该种措施可以使得墙端土与墙竖向承载能力得到明显的提升,也有效控制了邻墙、柱间的不均匀沉降,实现了以不均匀沉降的有效控制;随着科技的进步,将信息化技术与逆作法施工技术有效结合,可以采用施工监测技术,科学合理安排土方开挖和结构施工,不仅可以有效的保证施工质量和施工的安全,而且对控制不均匀沉降具有非常更为重要的意义。
3.3节点施工
与常规施工方法相比,逆作法的施工顺序是在地下自上而下进行,造成工作环境和施工条件发生了很大变化,因此地下室的结构节点的施工与常规方法区别较大。节点设计必须同时基于结构设计规范的要求,以及施工条件下的负载要求;在满足要求的前提下越简单越好,具有操作的可行性;严格满足防水抗渗的要求,避免在施工过程中出现永久性渗漏的现象。对于逆作法中节点的施工,需要考虑地下连续墙直接的刚性连接件、与其底板梁之间、中间支柱与节点底部之间的连接,不能对高层建筑的功能造成影响,占用空间也不宜过大,只有满足上述要求才能确保满足施工阶段和使用的功能要求。梁板结构作为整个基坑的施工中主要水平支撑结构,必须将其节点留置在剪切力的最小位置。一般来说有两种节点处理方法,一种是预埋剪力连接件的构造方法,其具有施工方便、接头抗剪性好的优点,缺点是钢筋直径大于20mm的钢筋很难扳直;另一种是预埋连接钢板法,这种施工方法要求焊接质量高、焊接技术性强,有时会对施工进度产生一定影响,因此在实际施工,节点的施工需要按照设计规范和具体情况来选择。
3.4施工检测及变形控制
逆作法一方面有利于对地面下沉的控制,但在整个施工过程中,地下结构和基坑也会伴随着沉降、变形,因此高层建筑逆作法施工期间的沉降预测和监测措施是确保结构安全的必要手段。在施工过程中,各种日常监测数据和发展趋势有利于对各种可能的变化动态的有效分析,进而可以及时调整挖掘布局,减少沉降差异,防止由于过度沉降造成的底板开裂。此外,考虑到逆作法施工条件差、每层的施工时间多于顺作法,因此对桩和柱的变形也提出了更高的要求。施工单位必须进行施工过程的变形反向分析,及时调整后续情况的计算,利用新的计算结果,进行适当的措施调整,加强控制结构变形。主要措施包括加速或减缓下一次基坑的开挖、利用局部开挖或灌浆加固,并在必要时控制高层建筑的施工速度。
结束语
逆作法施工作为建筑施工中能够有效地避免传统地下施工的弊端,是进一步地提升施工效益与质量的新方法,对于推动新时期的建筑施工有着重要的意义。因此,应该更加积极深入的研究逆作施工技术,通过将理论与实践紧密联系,找出逆作施工技术存在的局限性,并进一步完善、改进,积极推广,以期获得更多的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]李耀,李营营.浅谈高层建筑工程中逆作法施工技术的应用[J].科技与企业,2015(1).
[2]蔡振英,孙艳鸽,王晓玲.探讨逆作法施工技术在建筑施工的应用[J].山东工业技术,2015(6).
[3]钱帅.浅析逆作法施工技术在建筑工程中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(10).