胡冰
摘 要:建筑施工技術(shù)水平的提升,促進了建筑業(yè)的發(fā)展,高層建筑數(shù)量逐步增多,在施工中,逆作法技術(shù)得到了較好的應(yīng)用。為了實現(xiàn)更好的施工效果,本文詳細分析了這項技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,希望能夠在把握原理的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)建筑物質(zhì)量的穩(wěn)步提升。
關(guān)鍵詞:逆作法;高層建筑;應(yīng)用
DOI:10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.329
隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,人們對于住房條件的要求越來越高,土地資源也越來越緊缺,為了解決這一問題,人們開始研發(fā)新工藝,實行高層建筑,可是在實際的建筑中,為了保證把有限的土地發(fā)揮出最大的利用效率,每一棟高層建筑之間的距離越來越近,很可能出現(xiàn)質(zhì)量問題,逆作法也就是在這個時期被人們所開發(fā)的,逆作法的應(yīng)用也給高層建筑的過程帶來了更大的優(yōu)勢,包括減少成本,保證安全等。
1 逆作法的理論概述
逆作法的施工方式是相對于建筑施工的常規(guī)順序來說的,傳統(tǒng)的施工順序一般都是自下向上,逐層的卻進行施工,也就是先挖基坑,然后依序的進行其他工序,而逆作法施工是根據(jù)高層建筑的地下結(jié)構(gòu)自上向下的施工,將建筑物地下室周圍施工連續(xù)墻等作為地下室外墻或者基坑的圍護結(jié)構(gòu),然后在建筑物內(nèi)相關(guān)的位置,做出支撐樁,并形成豎向的城中體系,之后再進行澆筑,所澆筑的地下結(jié)構(gòu)將作為圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)水平支撐,在滿足工程的安全后,便可以進行地上結(jié)構(gòu)的施工,這種施工方式是進行可持續(xù)發(fā)展的城市地下空間開發(fā)和建設(shè)節(jié)約型社會的有效經(jīng)濟手段。
2 逆作法施工技術(shù)所帶來的效益
1)社會效益。逆作法施工技術(shù)的社會效益主要表現(xiàn)在:第一,逆作法采用“表層支撐、底部施工”的作業(yè)方式,所以能夠保持地面道路的暢通,在土建中有很大益處;第二,逆作法能夠從根本解決支護樁側(cè)向變形的問題,可以避免周圍環(huán)境因變形值超過臨界值而產(chǎn)生基礎(chǔ)下沉、路面塌陷等現(xiàn)象,保障了周圍建筑的安全;第三,逆作法大大提高了建筑物的抗震能力,土體與地下連續(xù)墻之間的摩擦力、粘結(jié)力不僅能夠承受垂直荷載,而且可以承受地震作用下的傾覆力矩和巨人的水平剪力。
2)環(huán)境效益。逆作法施工技術(shù)的環(huán)境效益主要表現(xiàn):第一,揚塵。逆作法采耿暗挖的挖土方式,避免了傳統(tǒng)開敞開挖手段所產(chǎn)生的大量建筑灰塵對城市所帶來的環(huán)境影響;第二,除噪。逆作法施工技術(shù)在地下室施工時先是整體澆注表層樓面,然后再向下挖土,所以在施工過程中,噪音會因為表層樓面的阻隔而大幅度降低,避免了夜間施工的噪音問題。
3 逆作法在高層建筑施工中的具體應(yīng)用
1)地下連續(xù)墻施工。在設(shè)計環(huán)節(jié),除了需要保證建筑物的正常結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不被改變,還需要特別關(guān)注逆作法施工支護結(jié)構(gòu)、變形計算數(shù)據(jù)以及截面強度計算數(shù)據(jù)等其他內(nèi)容。在建筑基坑的施工過程中,如果地下水位高于規(guī)定水平時,將采用地下連續(xù)墻的施工模式。地下連續(xù)墻作為基坑的圍護結(jié)構(gòu),其不但要作為外墻承擔一部分豎向壓力,還需要承擔來自地下環(huán)境的水平壓力。在地下連續(xù)墻的施工階段,其主要是通過專業(yè)的挖沖槽設(shè)備,依據(jù)施工方案的要求,對建筑物的地下環(huán)境進行開挖,從而獲得一條溝槽,并用泥漿進行槽壁的保護,之后在其溝槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠結(jié)構(gòu),利用導(dǎo)管將混凝土灌入,最終將每一段的溝槽連接在一起,形成最后的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。
2)中間支承柱逆作法施工。在逆作法施工過程中,中間支承拄在地下室沒有完成封底前,利用其在高層建筑結(jié)構(gòu)中起到支撐作用。因此在實施過程中,利用逆作法來規(guī)范支承柱的施工。具體在針對支承柱地地下和地下部分的壓力承載進行規(guī)劃,并對支承柱的分布進行嚴格控制,確保其具備良好的承載力,針對支承柱的設(shè)計角度進行優(yōu)化,保證支承柱的均勻性。在對支承柱進行加固設(shè)計時,宜采用高筋混凝土,利用焊接方法來對高筋混凝土的基礎(chǔ)部分進行加固處理,使鋼筋能夠與高筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部實現(xiàn)準確連接。
3)柱樁定位。逆作法施工時,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),否則會影響正式工程柱子位置的準確性,由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上,故兩者的準確連接是施工中的一大重點和難點。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確連接,且施工快捷。
4)開挖技術(shù)要點。逆作法在土方開挖中的應(yīng)用主要有以下幾個方面:其一是在土方開挖的過程中,需要開挖至地下較深深度,這樣就會有一定的地下水涌出的危險,因此為了避免這一危險發(fā)生,在開挖土方之前,需要對近幾天的降水情況進行調(diào)査,同時保證施工過程中的排水問題得到妥善解決,以免由于地下土壤含水量高,而且還可能在近一段時間有降水,而且施工中的排水處理不完善,導(dǎo)致施工過程出現(xiàn)安全問題或者影響土方地方穩(wěn)定性。其二是對于土方開挖的特點上來看,需要對于地下土壤進行挖掘,每完成一個階段的施工,都需要對完成部分進行加固,以免影響后來的施工安全,而且在挖掘土方的時候尤其要注意的是,保證挖掘工具不觸碰到土方內(nèi)部或者是支承柱,以免破壞其承載力,在之后影響安全性能。其三在土方開挖的過程中,為了保證施工過程中的安全以及施工完成之后的實用性,因此在每完成一個階段的施工任務(wù)時,都需要進行加固,在確定其承載能力滿足施工標準的要求之后,才能進行下一步的施工工作,以免到最后功虧一賽,浪費成本。
5)土方逆作法施工。在高層建筑工程中,土方開挖操作工序較多,是施工中較為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。在利用逆作法進行土方施工時,需要保證開挖過程中的安全防護,因此要求上承柱具有較好的可靠性和穩(wěn)定性,這樣才能進行土方開挖。雖然相較于常規(guī)劫掠系統(tǒng),利用逆作法進行土方施工時土體壓力較小,但仍然需要針對沉降數(shù)值進行準確計算,并以此為依據(jù)來對各個工序的施工情況進行把控。在實際施工過程中,當相鄰兩個柱之間沉降差值大于規(guī)定限值時,則宜暫停上部主體結(jié)構(gòu)施工,針對下方結(jié)構(gòu)進行快速開挖,并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來采取有效的加固措施。另外,土方挖掘作業(yè)時,每一個工序完成后則需要針對支承柱進行加固處理,保證其承載力與施工標準要求相符。
6)節(jié)點的施工。節(jié)點是地下水平支撐體系與垂直支撐體系的交匯點,因此它也成為結(jié)構(gòu)施工最容易出現(xiàn)問題的地方。節(jié)點的處理有兩種方式:一是將要連接的構(gòu)件混凝土保護層鑿掉,暴露出鋼筋,然后將后續(xù)的構(gòu)件的主筋與暴露的主筋焊牢,支模、澆注混凝土;二是按設(shè)計圖紙,在節(jié)點處預(yù)埋鋼筋或型鋼等,并與后續(xù)的構(gòu)件鋼筋焊牢,支模、澆注混凝土。由于逆作法施工,其地下室結(jié)構(gòu)節(jié)點形式與常規(guī)施工方法有著較大的區(qū)別。墻梁和柱梁的節(jié)點施工是先在中柱樁預(yù)留的鋼圈上與地下連續(xù)墻下預(yù)埋件分別焊上鋼板,并在鋼板上再焊鋼筋,然后綁扎梁的鋼筋,澆注混凝土,待基礎(chǔ)底板完成后,再澆注外包復(fù)合柱和復(fù)合墻的混凝土,復(fù)合柱、墻與梁的節(jié)點是當模板墊層完成后先接施工圖定出柱、墻的豎向主筋位置。
5 結(jié)論
綜上所述,逆作法具有良好的環(huán)保性和經(jīng)濟性,在高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用的非常廣泛,能夠提高地下工程的安全性。在實際操作的時候,需要明確場地的實際情況,在控制工期的基礎(chǔ)上,加快施工進度,防止周圍地基出現(xiàn)下沉。同時,必須不斷完善和改進技術(shù),控制好各個施工步驟,發(fā)揮出技術(shù)的最佳效用,切實提升建筑物的施工質(zhì)量。
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