【摘要】在高層建筑的施工中,基坑開挖是一項非常重要的基礎(chǔ)性工作,而在基坑開挖過程中,就不可避免會對周圍的建筑物產(chǎn)生影響。本文所研究的逆作法施工技術(shù)是一個新型的基坑支護技術(shù),尤其將其應(yīng)用到高層建筑的地下結(jié)構(gòu)施工中,能夠取得非常不錯的經(jīng)濟和社會效益。基于此,本文對相關(guān)的內(nèi)容進行了探討。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;工程施工;逆作法;施工技術(shù);實踐
一、前言
逆作法(Top-down Construction Method),主要是指在建筑地下結(jié)構(gòu)的施工中采用由上至下逐層施工的方法。逆作法作為一種新型的基坑支護施工技術(shù),在施工場地狹小、上層建筑物密集且距離近、地下室層數(shù)多且深等場合中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢?;趪o結(jié)構(gòu)的差異,可以將逆作法基坑工程劃分為全逆作法、半逆作法、部分逆作法以及分層逆作法等幾種。本文主要結(jié)合筆者的實踐工作經(jīng)驗,對建筑施工中應(yīng)用的重點逆作法施工技術(shù)進行了分析。
下圖展示了某工程全逆作法基坑工程的施工示意圖:
二、逆作法的施工機理及施工優(yōu)勢
1.逆作法施工機理
對于逆作法施工技術(shù)來說,其是一個基于分步的施工過程,臨時結(jié)構(gòu)和永久結(jié)構(gòu)是逆作法施工結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件的雙重功能。在開挖過程中,逆作法施工技術(shù)的剛度、結(jié)構(gòu)形式、荷載情況以及結(jié)構(gòu)形式都會動態(tài)地變化著。其結(jié)構(gòu)受力同時還與著開挖步驟、施工方法以及施工措施都有著非常緊密的聯(lián)系。在逆作法中地下結(jié)構(gòu)外墻同時作為基坑圍護擋土墻,地下結(jié)構(gòu)各層樓板結(jié)構(gòu)同時作為水平支撐,地下結(jié)構(gòu)的部分豎向構(gòu)件結(jié)構(gòu)柱和樁同時作為底板澆筑前的豎向支承構(gòu)件,而也正是這三部分的構(gòu)件共同作用下才完成了逆作法施工技術(shù)的施工過程。
2.逆作法的施工優(yōu)勢
逆作法施工技術(shù)相比于傳統(tǒng)的順序施工方法相比,將逆作法施工技術(shù)應(yīng)用到高層建筑中具有非常明顯的優(yōu)勢,一是可以有效縮短建筑工程施工的總工期,而且在層數(shù)較多的地下結(jié)構(gòu)中,采用該種施工技術(shù)縮短的工期將更加顯著;二是采用逆作法施工技術(shù),不會帶來較大的基坑變形,同時造成的相鄰建筑物沉降也比較小。下表展示了逆作法施工技術(shù)與傳統(tǒng)施工技術(shù)在相鄰建筑物變形之間的比較表:
從上表中可以明顯看出,采用逆作法施工技術(shù),給結(jié)構(gòu)帶來的變形要比傳統(tǒng)施工技術(shù)小的多。此外,采用逆作法施工技術(shù)還可以明顯節(jié)省建筑物外墻以及外墻下工程樁的費用,值得在同類的施工實踐中應(yīng)用。
三、建筑施工中的逆作法施工技術(shù)的實踐研究
1.中間支撐柱施工技術(shù)
中間支撐柱施工技術(shù)屬于逆作法施工中的豎向結(jié)構(gòu)施工技術(shù),其在整個逆作法施工技術(shù)中占有非常重要的地位,中間支撐柱具有多種形式,比如鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱以及勁性混凝土柱等等,其作為主要的受力構(gòu)件,承擔(dān)著上部完工的結(jié)構(gòu)自重、施工荷載等等。在具體的施工過程中,要嚴(yán)格對施工定位精確度進行控制,以立柱的垂直度為例,要將其偏差控制在柱長的千分之一。當(dāng)然,對于豎向結(jié)構(gòu)施工技術(shù)而言,混凝土墻施工技術(shù)也是非常重要的,應(yīng)該結(jié)合正確的施工技術(shù)和措施嚴(yán)格加強施工。
2.豎向結(jié)構(gòu)與各層梁板連接的施工技術(shù)
在逆作法施工技術(shù)下,首先應(yīng)該處理好鋼筋混凝土梁板與中間支撐柱之間的連接,采用的技術(shù)措施主要是傳力鋼板連接法與鉆孔鋼筋連接法兩種方式,為了能夠達到將梁的牛腿剪力板塊進行固定的目的,應(yīng)該在頂板與中板的底部對預(yù)留孔進行設(shè)置,當(dāng)然,還應(yīng)該在逆作結(jié)構(gòu)梁板的主筋位置做相應(yīng)的預(yù)留孔設(shè)置;此外,在對梁板與地下連續(xù)墻的連接中,最為常見的方法便是使用傳力鋼板法進行連接,在梁的位置進行鋼板的設(shè)置,使其能夠與梁筋進行焊接。只有做好這些措施才能夠保證好豎向結(jié)構(gòu)與各層梁板連接的施工質(zhì)量。
3.不均勻沉降的控制施工技術(shù)
在使用逆作法對高層建筑進行施工時,不均勻沉降也是一種常見的現(xiàn)象,因此,在具體的施工過程中應(yīng)該采取有效的措施對不均勻沉降現(xiàn)象進行有效的控制,具體來說,筆者認(rèn)為可以從如下幾個方面來采取措施:
第一,對基坑底的土體進行有效的加固,經(jīng)常采用的方法便是格構(gòu)形深層攪拌樁措施,在實踐中采用該種方法,能夠明顯降低圍護結(jié)構(gòu)的水平位移、使得基坑土體的剛度與強度得到有效的提升,繼而使得基坑底部的穩(wěn)定性得到了非常顯著的提升;
第二,采用地下連續(xù)墻底的后注漿方法,采用該種措施可以使得墻端土與墻豎向承載能力得到明顯的提升,也有效控制了鄰墻、柱間的不均勻沉降現(xiàn)象得到了有效的控制;
第三,隨著科技的進步,還可以在逆作法施工中基于信息化的施工監(jiān)測技術(shù)之下,對土方開挖、結(jié)構(gòu)施工時效性、速度等進行科學(xué)合理的安排,繼而達到對不均勻沉降現(xiàn)象的控制目的。
結(jié)語:
總之,逆作法施工技術(shù)作為一項綜合性的工程,涉及到建筑工程結(jié)構(gòu)、巖土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等多方面知識,未來若想將其更好地應(yīng)用到高層建筑地下結(jié)構(gòu)的基坑施工中,還需要我們進一步加強在理論和實踐中的研究力度。
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作者簡介:
張家忠 ,男,196808,研究方向:建筑施工技術(shù),單位:深圳市迅雷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司。