劉國亮劉寶軍

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基于逆作法在城市高層建筑工程中應(yīng)用的分析

劉國亮1劉寶軍2

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逆作法施工是高層建筑施工質(zhì)量提升的重要途徑，不僅能夠?qū)Ξ?dāng)前投入困難有效解決，還能滿足日益增長的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。根據(jù)工程案例實(shí)際施工情況，高層建筑逆作法施工可最大限度地利用現(xiàn)有資源，并能夠有效調(diào)節(jié)基坑受力情況及沉降變形，在逆作法應(yīng)用后必須確?；邮┕し显O(shè)計(jì)指標(biāo)。本文主要對(duì)城市高層建筑工程中逆作法施工技術(shù)的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

高層建筑；逆作法；原理

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高層和超高層建筑如雨后春筍般紛紛涌起，基坑工程也不斷增多，深度不斷增大，且大量深基礎(chǔ)工程集中在市區(qū)，工期緊，施工場(chǎng)地狹小，施工條件復(fù)雜。為減小基坑開挖對(duì)四周構(gòu)筑物、道路和地下管線的影響，因此，逆作法施工應(yīng)運(yùn)而生。逆作法施工是一種以地面為起始點(diǎn)，向上、向下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程完工新的施工方法。具有縮短工程總工期，節(jié)約施工成本、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑深基坑工程中被廣泛應(yīng)用。

一、逆作法施工技術(shù)的原理及特點(diǎn)

1 、逆作法施工技術(shù)的原理

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。

2 、逆作法施工技術(shù)工藝特點(diǎn)

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。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。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。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。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。

二、逆作法的分類

在現(xiàn)代社會(huì)的建筑工程體系中，最為常見的逆作法施工技術(shù)本身主要可以劃分為以下幾個(gè)類型：

1 、半逆作法技術(shù)。主要是利用建筑是物體地下結(jié)構(gòu)中所存在的交叉格形肋梁，來為基坑中所存在的圍護(hù)結(jié)構(gòu)起到水平支撐的作用，同時(shí)在完成基坑開挖工作后，可以針對(duì)類型樓板采取二次澆筑措施，這方面的措施產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)施工效果極為良好。

2 、全逆作法技術(shù)。該技術(shù)主要形容的是，利用地下結(jié)構(gòu)中所存在的各層不同肋型樓板，來為基坑中的維護(hù)結(jié)構(gòu)提供水平支撐力，同時(shí)，還需要對(duì)于樓蓋執(zhí)行整體性的澆筑工作，在這期間，通過樓蓋之上所遺留下的預(yù)留洞，能夠直接進(jìn)行上下建筑材料傳遞。

3 、分層逆作法技術(shù)。該技術(shù)主要是形容，針對(duì)四周所存在的維護(hù)結(jié)構(gòu)形式，采取分層次的措施來執(zhí)行逆作法施工，該形式的逆作法施工，通常情況下都是利用土釘墻技術(shù)來執(zhí)行。

4 、部分逆作法技術(shù)。主要是形容對(duì)于基坑內(nèi)側(cè)所存在的局部土方，從而針對(duì)外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取水平化的抵擋支撐，如此以來，就能夠?qū)?cè)向壓力加以抵消，避免了出現(xiàn)位移現(xiàn)象的可能性小。

三、逆作法在城市高層建筑工程中的應(yīng)用

1 、工程概況

某建筑地上2O層，建筑高度75.0m，地下2層，為地下車庫。基坑深度8.2m，場(chǎng)地平面約為長105.0m，寬59.0m的矩形。

2 、施工方法選定

由于本工程位于市中心繁華地帶，施工場(chǎng)地狹窄，施工條件復(fù)雜材料堆放、機(jī)械布置相當(dāng)困難。建設(shè)單位為了早日能投入商業(yè)、停車經(jīng)營，要求項(xiàng)目的工期相當(dāng)短，而且特別要求盡快先交出首層車場(chǎng)進(jìn)行使用。采用其他施工方法很難能滿足上述要求，經(jīng)過方案篩選及專家論證，最終決定采用逆作法施工技術(shù)進(jìn)行地下室施工。

3 、施工準(zhǔn)備

進(jìn)場(chǎng)施工前，首先要組建項(xiàng)目經(jīng)理部，落實(shí)施工材料和工作人員，合理安排施工材料和工作人員，與業(yè)主及監(jiān)理保持密切協(xié)作，安排專人負(fù)責(zé)進(jìn)料，并由工程師核定，確保井壁管、過濾管、黏土等材料的質(zhì)量。

4 、人工挖孔樁施工

本工程采用地下排樁支護(hù)體系，排樁采用挖孔樁，人工挖孔樁采用間隔跳段施工，成孔后下鋼筋籠澆筑C35號(hào)混凝土。按設(shè)計(jì)圖施工中間支承柱和基礎(chǔ)，人工挖孔樁分為基樁與上部空段兩部分。當(dāng)基樁部分澆筑到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，便由工人下去布置定位環(huán)安裝定位鋼板并調(diào)校水平，然后由工人在下面扶正、卡位，保證其垂直度后，在地面用十字架固定鋼管柱上端，然后澆筑管內(nèi)混凝土。

5 、柱樁定位

逆作法施工時(shí)，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(nèi)，否則會(huì)影響正式工程柱子位置的準(zhǔn)確性，由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上，故兩者的準(zhǔn)確連接是施工中的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)。本工程采用設(shè)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(huán)形鋼板，在其上焊接三個(gè)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(zhǔn)確連接，且施工快捷。

6 、土方開挖

完成地下室樁柱后，可以開始進(jìn)行基坑土方開挖。土方開挖過程中必須嚴(yán)格控制開挖深度，要分塊分層漸進(jìn)進(jìn)行，不能一次挖到標(biāo)高，特別是大底板，要注意不能超挖，避免圍護(hù)樁及鋼管柱的失穩(wěn)，并在圍護(hù)樁上按照方案確定的點(diǎn)位布置，進(jìn)行測(cè)斜監(jiān)控。本工程采用2臺(tái)Pc1OO小型挖土機(jī)配合人力開挖，地下水平運(yùn)輸采用人力拖車運(yùn)輸?shù)匠鐾量紫拢鐾恋踹\(yùn)由提升設(shè)備完成，再由卡車運(yùn)出工地，以確保工期。此外，為保證土方被及時(shí)清運(yùn)離場(chǎng)，本工程利用了預(yù)留的二個(gè)車道口，并采用鋼結(jié)構(gòu)龍門架二臺(tái)電動(dòng)葫蘆及吊斗進(jìn)行土方運(yùn)輸。當(dāng)開挖至一8.2m標(biāo)高（地下室底板底），完成土方施工，施工負(fù)二層底板和上部結(jié)構(gòu)，吊出挖土機(jī)，封閉出土口。至此地下室土建主體已竣工，同時(shí)上部結(jié)構(gòu)也已施工到8層。

7 、節(jié)點(diǎn)的施工

地下連續(xù)墻與樓板的節(jié)點(diǎn)是通過在地下連續(xù)墻中的預(yù)埋什實(shí)現(xiàn)的。在地下連續(xù)墻中預(yù)埋錐螺紋套筒，綁扎樓板鋼筋時(shí)，剝鑿出預(yù)埋件并將其與樓板鋼筋機(jī)械連接，樓板位置的墻體還需鑿入60mm左右，以保證混凝土的緊密嚙合。對(duì)于地下室的梁柱節(jié)點(diǎn)的處理，是通過在支承柱的施工時(shí)，在相應(yīng)的樓板標(biāo)高處預(yù)埋鋼板或錨筋節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。在地下開挖暴露出節(jié)點(diǎn)后，清除節(jié)點(diǎn)上的淤泥，按設(shè)計(jì)要求焊接各類錨固鋼筋或錐螺紋套筒，然后綁扎或連接梁的鋼筋并澆搗混凝土。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，我國建筑工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，為緩解城市人多地少問題，必須重視建筑工程施工技術(shù)的選擇。逆作法作為高層建筑工程施工的主要技術(shù)之一，在工程建設(shè)中為有效提升工程施工質(zhì)量，必須規(guī)范施工工藝，提高施工技術(shù)水平，只有這樣才能推動(dòng)高層建筑工程事業(yè)的快速發(fā)展。

［1］郭曉梅.建筑施工新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景［J］；中國城市經(jīng)濟(jì)，2011年12期

［2］鐘華龍.淺析逆作法設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.科技資訊，2009年8期