□ 陳 東 南京麥浦園林景觀建設(shè)工程有限公司
逆作法施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用
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逆作法施工技術(shù)就是先沿建筑物地下室軸線,或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu),以及建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置進(jìn)行澆筑,或?qū)⒅虚g支承樁和柱打入,其中用于支撐施工期間于底板封底之前的上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載。再將施工地面一層的粱板樓面結(jié)構(gòu)用于地下連續(xù)墻剛度很大的支撐然后向下逐層進(jìn)行土方的開挖并對(duì)各層地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑直到底板封底為止。同時(shí),因已完成地面一層的樓面結(jié)構(gòu)為上部結(jié)構(gòu)施工提供了條件,為此可以逐層向上進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工直至工程結(jié)束為止。
建筑工程;逆作法;施工
通常,作法施工技術(shù),是高層建筑物目前最先進(jìn)的施工技術(shù)方法,具體做法是:先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu),同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu),作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu),直至底板封底。同時(shí),由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成,為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件,所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工,直至工程結(jié)束。
逆作法施工的特點(diǎn),主要是:(1)可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè),在建筑規(guī)模大、 上下層次多時(shí),大約可節(jié)省工時(shí)1/3。(2)受力良好合理,圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小,因而對(duì)鄰近建筑的影響亦小。(3)施工可少受風(fēng)雨影響,且土方開挖可較少或基本不占總工期。(4)最大限度利用地下空間,擴(kuò)大地下室建筑面積。(5)一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺(tái),不必另外架設(shè)開挖工作平臺(tái)與內(nèi)撐,這樣大幅度削減了支撐和工作平臺(tái)等大型臨時(shí)設(shè)施,減少了施工費(fèi)用。(6)由于開挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行,逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基,減少了大開挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響,降低了基坑內(nèi)地基回彈量。(7)逆作法存在的不足,如逆作法支撐位置受地下室層高的限制,無法調(diào)整高度,如遇較大層高的地下室,有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行,基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點(diǎn)管,目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機(jī)械,使挖土的難度增大。但這些技術(shù)問題相信很快會(huì)得到解決。
2.1中間支承柱的施工
在逆作法施工的整個(gè)過程中支承柱作為承重結(jié)構(gòu)其在計(jì)算時(shí)需要非常精確。支承柱作為永久的結(jié)構(gòu)柱其在使用逆作法進(jìn)行施工時(shí),對(duì)其精度有嚴(yán)格的要求偏差一定要保持在20mm以內(nèi)。通常支承柱主要有校正架調(diào)垂、氣囊法調(diào)垂、上部校正架與下部氣囊法聯(lián)合調(diào)垂、上部調(diào)節(jié)螺栓調(diào)垂等調(diào)垂方法。
2.2沉降差異控制
由于逆作法是先進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)與地下室樓板的施工,然后再進(jìn)行基礎(chǔ)大底板的施工,工程樁在施工前期處于部分不受力、部分受力狀態(tài),為此,立柱與地下墻之間或各根立柱之間會(huì)有較大的沉降差的存在,裂縫就會(huì)在已澆注的樓板與梁間出現(xiàn),對(duì)正式結(jié)構(gòu)的安全造成威脅。為有效控制沉降差異可以從兩個(gè)方面進(jìn)行:(1)對(duì)工程狀況進(jìn)行設(shè)定并計(jì)算沉降。在挖土的各階段中對(duì)立柱與地墻的受力情況進(jìn)行沉降估算時(shí)要按照荷載與地基樁及地質(zhì)指標(biāo)來進(jìn)行,要確保各立柱與地墻的相鄰沉降計(jì)算差值在標(biāo)準(zhǔn)的控制范圍內(nèi)。(2)對(duì)施工過程實(shí)行動(dòng)態(tài)控制。全面監(jiān)測立柱樁、地下墻、地下水位、垂直與水平變形、挖土工況,以實(shí)測結(jié)果為依據(jù)按照實(shí)際工況對(duì)土體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行反算,對(duì)下一步工況計(jì)算予以修正。如果相鄰柱之間的沉降差超過正常值時(shí)要采取一定措施進(jìn)行控制。
2.3挖土技術(shù)
工程工期和施工安全會(huì)受到挖土的影響,且土體產(chǎn)生變形的一個(gè)主要原因也是由挖土所引起。為此,在施工中一定要注意挖土的技術(shù)。逆作法中的挖土技術(shù)主要為開挖方式的選擇和土口的設(shè)置。明挖、蓋挖和暗挖是開挖的三種形式在逆作法中主要以暗挖作為開挖形式。在開挖土方時(shí)要遵循“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的原則進(jìn)行,使用分塊平衡對(duì)稱抽條的開挖技術(shù)。在取土口時(shí),其水平距離要使挖土機(jī)二次翻土以及暗挖時(shí)自然通風(fēng)的要求得以滿足,大小要使結(jié)構(gòu)受力要求得以滿足且數(shù)量還要滿足底板抽條開挖時(shí)1個(gè)取土口能兼顧3塊抽條區(qū)域的出土要求。
2.4對(duì)通風(fēng)、用電、照明的要求
在建筑工程中使用逆作法其地下室的施工環(huán)境較為封閉,為此在施工的過程中要注意通風(fēng)。在上層樓板適當(dāng)位置處預(yù)留一些孔洞再將抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在孔洞處向外排氣,此外還要安裝功率較大的渦流鼓風(fēng)機(jī),以便將風(fēng)送向地下。對(duì)于地下施工所用的照明、動(dòng)力線路,要有專用的防水線的設(shè)置,并在樓板、梁、柱等結(jié)構(gòu)中將其進(jìn)行預(yù)埋,禁止將其進(jìn)行任意的挪動(dòng)。電箱以及各用電設(shè)備的線路都要使用雙層絕緣的電線并將其架空敷設(shè)在樓板底上。照明燈具要盡可能的使施工需要得以滿足,要有應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置。
2.5地下窒樓板模板的支設(shè)
逆作法的地下室支模有兩種方式,即搭架支模和土模承重。采用搭架支模的方式時(shí),要將地下結(jié)構(gòu)1層高的土層先挖掉,然后根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行梁板模板的搭設(shè),進(jìn)行梁板混凝土的澆筑再向下進(jìn)行豎向結(jié)構(gòu)的延伸,若采用土模承重的方式時(shí)要先將土挖至設(shè)計(jì)的標(biāo)高,進(jìn)行整平夯實(shí)后再進(jìn)行一層素混凝土墊層的澆注,其厚度為50ITUTI厚直到混凝土稍硬后在梁模板的支點(diǎn)上,用水泥砂漿進(jìn)行進(jìn)一步找平控制其標(biāo)高,誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)然后進(jìn)行模板的擱置。
(1)逆作法施工應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案,確定施工程序和施工工藝方法,并進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。嚴(yán)格執(zhí)行。中間交承樁與樓板交接的節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度。要滿足拆除模板后承受樓板自重和施工荷載的承載力要求。(2)在施工前應(yīng)在鄰近的建(構(gòu))筑物上地下連續(xù)墻的頂部。中間支承樁上,設(shè)置沉降或位移觀測點(diǎn)在整個(gè)施工過程中定期進(jìn)行沉降和位移觀測,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)較大的沉降和位移,應(yīng)及時(shí)采取處理措施。(3)以上±0.00地面樓層開始,向下施工允許的層數(shù)及與之向上時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)完成地面上的樓層層數(shù)和位置應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),在地下室封底之前,地面上允許施工的層數(shù)應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。(4)地下室連續(xù)墻與底板連接部位、中間支承樁與樓板連接部位、中間支承樁穿過底板部位等,施工時(shí)要注意將混凝土澆筑密實(shí)以保證不滲漏水。(5)逆作法施工采用支承樁外包柱與梁板結(jié)構(gòu)方案時(shí),當(dāng)基坑挖土,在未完成地下室結(jié)構(gòu)梁板的水平框架支撐體系前,應(yīng)根據(jù)挖土深度及連續(xù)墻承受土側(cè)壓力的受力狀態(tài),對(duì)連續(xù)墻進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算和復(fù)核,以保證結(jié)構(gòu)的安全。(6)當(dāng)?shù)叵率矣械叵滤畷r(shí),應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、滲透系數(shù)、涌水量情況,采用明溝、集水井、多層輕型井點(diǎn)或深井井點(diǎn)降水方法,將地下水降至每層開挖層0.5—1.0以下,直至地下室底板及防水層施工完成,防止浸泡地下室基坑。
雖然逆作法施工工藝優(yōu)點(diǎn)非常多,但在實(shí)際中采用逆作法施工時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出一些不足,表現(xiàn)在:(1)由于逆作法的施工易受到環(huán)境的影響,為此大型的施工設(shè)備很難用得上,這樣就需要進(jìn)行大量人力和物力的投入,從而不便于管理。(2)該方法在進(jìn)行鋼筋的預(yù)埋時(shí)其預(yù)埋位置準(zhǔn)確性不高,鋼筋的接頭通常需要在同一截面的接頭進(jìn)行焊接且焊接的施工環(huán)境較差。(3)使用該方法施工時(shí),其混凝土?xí)霈F(xiàn)較多的施工縫滲漏現(xiàn)象,處理起來也較為困難。因此,需要工程技術(shù)人員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和積累探索下去。