李海月
摘要:近幾年來隨著城市化腳步加快,由此引發(fā)的人口數(shù)量增多與城市工程建設(shè)落后的矛盾越來越大,并日益明顯,因此對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求也主逐漸增大,在越來越復(fù)雜的建設(shè)工程中各種新的施工工藝建設(shè)手段層出不窮,這一新工藝大大促進(jìn)了工程建設(shè)的發(fā)展,其中基坑逆作法工程是當(dāng)今土木工程中最為復(fù)雜的技術(shù)之一,因此在近幾年的施工工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:逆作法;建筑原理;技術(shù)應(yīng)用
一、逆作法的工程原理
基坑逆作法的原理是相對(duì)建筑施工的正常順序而言,一般建筑工程先從基坑開始,基坑的支護(hù)和圍護(hù)建設(shè)屬于工程的維護(hù)措施,和工程建設(shè)毫無關(guān)系;而逆作法是在利用地下室的頂層結(jié)構(gòu)、梁、板、柱和外墻的結(jié)構(gòu)和豎體結(jié)構(gòu)的垂直支撐,作為工程建設(shè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工的結(jié)構(gòu)支撐,保證基坑上方結(jié)構(gòu)和下方結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行工程作業(yè),挖掘和樓層建設(shè)可以交互進(jìn)行,逆作結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒆约旱暮奢d量傳遞給地基,同時(shí)避免了大面積開挖給其他地層帶來的安全隱患。同時(shí)這樣就能夠在大面積的施工工程中起到節(jié)約時(shí)間的作用。逆作法工程在施工受力方面的穩(wěn)固性也是非常好的,支護(hù)和圍護(hù)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的變化,也避免了對(duì)周圍建筑物地基安全性能的影響,從而大大減小了工程的耗費(fèi)時(shí)間,材料和設(shè)施,提高了工程建設(shè)的效率。
逆作法進(jìn)行施工,要先沿著建筑物地下室軸線或者是周圍地下連續(xù)墻或者其他支護(hù)結(jié)構(gòu)澆筑中間支撐樁,這能夠在施工過程中更好的保證結(jié)構(gòu)能夠更好的承受施工荷載量。在施工過程中,地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)可以作為地下連續(xù)墻剛度的支撐,然后就可以進(jìn)行地下土方和地下結(jié)構(gòu)的澆筑。在地下結(jié)構(gòu)施工完成以后要進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)的施工,然后就可以進(jìn)行其他施工項(xiàng)目的施工。在施工過程中上下結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行施工能夠更好的在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成施工項(xiàng)目。逆作法施工在應(yīng)用的時(shí)候通常是包含著幾種不同的施工方法,在施工過程中可以根據(jù)施工的具體情況來選擇施工的工藝。
二、逆作法的分類
(一)全逆作法:利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑,然后在其下掏土,通過樓蓋中的預(yù)留孔洞向外運(yùn)土并向下運(yùn)入建筑材料。
(二)半逆作法:利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐,待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。
(三)部分逆作法:用基坑內(nèi)四周暫時(shí)保留的局部土方對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平抵擋,抵消側(cè)向壓力所產(chǎn)生的一部分位移。
(四)分層逆作法:此方法主要是針對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu),是采用分層逆作,不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是采用土釘墻。
三、逆作法的技術(shù)應(yīng)用
在建筑工程中采用逆作法施工的原因有很多,會(huì)根據(jù)建筑的區(qū)域要求而運(yùn)用逆作法,而不同的工程主體結(jié)構(gòu)對(duì)逆作法的要求也各不相同,因此在施工過程中逆作法的如何運(yùn)用和規(guī)劃調(diào)整就變成了工程師主要考慮的問題,逆作法的主要運(yùn)用在以下一個(gè)方面:
(一)建設(shè)工程中采用逆作法的原因很多,如環(huán)境保護(hù)要求較高。常規(guī)順作開挖施工變形較大,采用逆作法達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,此時(shí)上部結(jié)構(gòu)不一定要求同時(shí)施工;工期緊張要求采用逆作法,上部結(jié)構(gòu)必須與地下結(jié)構(gòu)同時(shí)施工,而且對(duì)上部結(jié)構(gòu)還有一定的層數(shù)要求;從降低造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性角度要求采用逆作法等。
(二)主體工程的結(jié)構(gòu)形式對(duì)逆作法的適應(yīng)性是不同的。如超高層建筑豎向受力構(gòu)件的重要性決定了其主樓不適合采用逆作法,而往往只在其裙房采用逆作,因此其地下結(jié)構(gòu)往往是逆作結(jié)合順作的施工流程;而如地鐵和地下車庫等單建式地下結(jié)構(gòu)由于埋置較深,通常需要在逆作法施工中增加臨時(shí)支撐等措施。因此,應(yīng)在滿足主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的前提下進(jìn)行逆作法流程的設(shè)計(jì)。
(三)施工的可操作性:逆作法流程的設(shè)計(jì)應(yīng)保證每一設(shè)計(jì)工況階段施工的可操作性。逆作法的設(shè)計(jì)應(yīng)與施工方法充分結(jié)合,充分考慮到逆作法的施工問題,如土方開挖和進(jìn)料、混凝土構(gòu)件的逆向施工、施工的操作空間、臨時(shí)構(gòu)件與永久受力構(gòu)件的施工轉(zhuǎn)換等問題。
四、逆作法施工技術(shù)的要點(diǎn)
在逆作法的施設(shè)計(jì)中采用的是逆向的施工順序,所有地下室的核心筒、人防墻以及地下室外墻的防護(hù)墻的支護(hù)其受力模式都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變;因此在施工期間由于逆作法的逆向思維方式,決定了地下室的豎向結(jié)構(gòu)必須采用何種鋼管柱,來確保高精度定位的方式尤為重要;逆作法在一個(gè)工程中是否合理體現(xiàn),地下室的止水與安全使用也是檢測(cè)這一標(biāo)準(zhǔn)的重要體現(xiàn)。在實(shí)際施工中應(yīng)考設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場(chǎng)施工存在的誤差,及時(shí)進(jìn)行建筑方案的修改,減少因誤差太大而造成的工程疏忽和延誤。
(一)設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行逆向思維。在正作法中,地下室的剪力墻如核心筒、人防墻及地下室外墻等作為豎向構(gòu)件承擔(dān)荷載。但在逆作法中,剪力墻是先施工上一層,再施工下一層,受力模式已發(fā)生變化,故建立計(jì)算模型時(shí)應(yīng)按大梁輸入。
(二)鋼管柱與梁板的連接。采用環(huán)梁節(jié)點(diǎn),須預(yù)先在鋼管上焊接抗剪環(huán)箍,且位要求精確。當(dāng)施工期間地下室標(biāo)高發(fā)生改動(dòng)時(shí),其處理措施相當(dāng)麻煩,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊環(huán)箍操作困難,而且管內(nèi)混凝土可能因溫度過高而影響受力性能。
結(jié)語:當(dāng)今社會(huì),隨著建筑工程項(xiàng)目的逐步發(fā)展,出現(xiàn)越來越區(qū)域化的高層建筑,這就在工程建設(shè)方面出現(xiàn)了很多新的問題,環(huán)境污染、噪音、工程安全等,因此對(duì)工程建設(shè)的基坑的要求也尤為重要,這樣才保證了建筑行業(yè)顯著發(fā)展的同時(shí)保證了它的使用安全性能。逆作法在建筑工程方面體現(xiàn)出的成效的尤為明顯的,因此新的施工工藝能夠更好的促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。