逆作法施工技术在高层建筑中的应用研究

2014-04-29 13:17:13曾水珍
中华民居·学术版 2014年3期
关键词:逆作法高层建筑施工技术

曾水珍

摘 要:随着高层建筑的数量获得了突飞猛进的增长,传统的建筑方法和工艺已经不能满足高层建筑对于安全问题和环境问题的需要,为了弥补传统建筑施工方式的不足,逆作法的施工方法在高层建筑的施工过程中获得了极大的发展。本文针对逆作法的施工技术,首先讨论了其分类以及施工的原理,在此基础上分析了逆作法施工技术相对传统建筑施工技术的优点,最后讨论了逆作法施工技术的具体工艺,希望能够对逆作法的施工技术在理论上进行总结和概括。

关键词:逆作法;高层建筑;施工技术

前 言

与传统的正作法施工工业和方法不同,逆作法作为基坑支护技术的一种新兴手段,逐步成为高层建筑地下室建设较为有效的方法,该技术在国外建筑行业的广泛运用已经证明了其相对较好的效果。虽然在一些诸如日本美国等的发达国家,逆作法的施工技术在理论和实践方面都非常成熟,但是在我国逆作法的施工技术仍是作为特殊施工方法而在建筑行业运用的,在理论和工艺方面均不能满足当前的高层建筑需求,所以我们有必要对逆作法的施工技术在高层建筑的应用加以讨论,以便更好的促进逆作法的施工技术的发展。

1 逆作法的分类及原理

由于施工过程的不同,逆作法又可以分为以下几类:全逆作施工法,也就是在对高层建筑的整体施工过程中,首先将整个建筑结构的支撑通过钢筋混凝土来完成,整体性的浇筑完成后再将建筑材料通过预留孔洞进行加入。部分逆作施工,该施工方法首先要构造一个支护结构,该支护结构大都是通过一部分土方而形成的,通过这种方式来保证在施工的过程中围护结构不会由于土方侧向力的不均衡而发生偏移。半逆作施工,该施工方法首先对高层建筑进行浇铸的是其楼板,楼板为钢筋混凝土结构的,所以在其交叉助梁形成后,然后形成对施工过程起到支撑作用的围护结构,土钉墙的围护结构经常应用在半逆作施工的高层建筑施工方法中。分层逆作施工,首先,该施工方法下的建筑施工不是一次性完成的,而是要分期进行建筑工程的整个施工过程,逆作的施工方式也是要分层进行实施的,而且土钉墙的支护结构在这种情况下也是通常使用的。

逆作法的原理及步骤大致为:在运用逆作法的施工方法进行高层建筑的施工的过程中,第一步,要根据施工的图纸,将整个工程的根据设置为地下室的轴线,对地下连续墙的支护施工或是相应的开挖工作都是要沿着建筑物地下室的轴线位置进行的,在一些必要的施工位置,支撑桩的浇筑也应该随着地下连续墙的施工过程而完成浇筑工作,这样才能有效实现建筑物的地下结构对地上结构的荷载。第二步,在施工进行至地面一层的主体结构的时候,针对这种情况,要从一侧开始,在开挖和浇筑工作沿着向下的方向进行的同时还要将第一次作为基础完成向上的施工建设,这样就会形成建筑物的地上部分和地下部分同时施工的紧局面,结束建筑物地下部分工程的施工后,地面上的施工也可以停止。

2 逆作法施工的优点

相比较于普通的建筑施工技术,逆作法施工的优点主要有能够产生更大的经济效益、环境效益和社会效益,主要体现为:

2.1 经济效益

通过采用逆作法的施工方法,一般采用两墙合一的形式完成对基坑维护墙和建筑物地下室的外墙的施工,最大的特点就是减少了维护墙的建造过程,在施工过程中省掉设立维护墙所造成的时间和施工材料的浪费。而且在这个基础上还节约了空间,减少了空间上的浪费,将地下室的面积进行了最大化扩大,地下室的有效使用面积也会大大增加。除此之外,地下室通过楼盖结构完成对维护墙支撑结构的代替,节约了大量的费用。在逆作法的施工工艺和方法下,支撑体系和楼盖结构是一体的,还可以解决建筑物布置支撑所带来的困难,这种结构下的楼层受力更加均衡。在上述优点的基础上采用逆作法的施工方法可以缩短工期,节约25%左右的工程造价。

2.2 环境效益

逆作法施工所带来的环境效益主要包含对噪声和扬尘两个方面的控制,在控制噪声方面,由于采用逆作法进行高层建筑地下室的施工时候,其施工顺序是首先整体浇铸建筑物的表层楼面,浇铸完成后再继续挖土施工向下进行,这种施工方法产生的噪音受到了楼面的隔断因而大大减小,既能够避免对环境產生噪声污染,还能够避免普通建筑方法因为夜间施工产生的噪音问题而带来的工期的延误现象。在抑制扬尘方面,逆作法的施工方法在施工的过程中其作业环境是在地表以下,处于封闭的环境,而不是通常的建筑方法的开敞开挖的手段,所以对于扬尘能够产生最大效用的抑制作用。

2.3 社会效益

采用逆作法的施工技术在高层建筑的建造过程中,由于其采取的是表面支撑的方式,所以可以在不影响正常的地面交通的情况下进行,避免了通常的建筑方法因为堵车绕道而带来的社会损失。另一方面,还可以避免通常建筑方式下比较常见的由于支护桩的变形而带来的路面的下降甚至沉陷的现象,保护周围建筑物以及道路行人和车辆的安全。而且,采用逆作法的施工技术所建设的高层建筑具有更强大的抗风以及抗震等级,具备了更安全的居住条件,能够产生更大的社会效益。

3 逆作法施工技术要点

3.1 地下连续墙

在运用逆作法的施工技术进行地下连续墙的施工时,其施工过程是首先修筑导墙,修筑的过程中要沿着建筑物地下结构的墙面线进行,然后通过专业的挖槽机械在地面的使用,将一条窄长深的沟槽挖筑在工程周边,其开挖的最佳位置是已经完成浇铸工作的混凝土结构的导墙内部,最后用导管进行混凝土的浇铸,使其在地下形成连续的墙体,也就是地下连续墙。在这个过程中,导墙具备着作为施工的时候水平方向和垂直方向进行测量的基准、导向作用、进行泥浆的存储避免槽口坍塌以及作为支撑点等作用。

3.2 中间支承柱

在进行逆作法施工的过程中,中间支承柱能够在地下室未完成封底工作前,承受施工和建筑物地上地下两方面结构的共同荷载,除此之外,在地下室完成封底工作后,中间支承柱作为一部分地下结构,作为地下室底板和上部建筑结构传递荷载的中介,其承受上部建筑物的荷载是通过柱子底部的摩擦力和柱子周围与土的摩擦力来完成的。在底板以上,中间支承柱的柱身大都采用的是钢管混凝土结构或者是H型钢,采用这样的材料的目的是可以在满足承载力负荷的同时最大限度的减少截面尺寸。

3.3 地下室梁板

当在高层建筑的施工过程中采用逆作法的施工方法时,由于其都是分层自上而下完成对地下室的柱、梁、墙的浇铸的,为了减小模板支承的结构变形和土层沉降,在施工的过程中要临时进行加固,加固所采用的方法是浇铸一层垫层,垫层的材料选择多为沙子或者素混凝土,其次还要将枕木铺设在垫层的上方,其目的是对支承面积进行扩大。

4 结束语

经过笔者多年的工作经验和操作体会,在高层建筑物的建造过程中采用“逆作法”的施工方法是十分可行的,相比较于普通的施工技术,逆作法具备更多的优点和便利条件,值得更大规模的推广。随着更大规模的推广和应用逆作法的施工技术,高层建筑地下结构的安全和稳定性也会得到切实的提高,而且也可以缩短工期,节省造价,同时避免周围地基的下沉现象。逆作法的深坑支护技术具有相当广阔的发展前景,值得我们进行进一步深入的探索和讨论。希望伴随着我国建筑行业尤其是高层建筑行业的发展,逆作法的施工技术也会获得更加长足的发展。

参考文献

[1]杨晓庆,曹洪鹏.浅谈逆作法施工技术在高层建筑工程中的应用[J].工程科技,246.

[2]于东峰.逆作法在高层建筑施工技术中的应用[J].探索技术,2012(07):74~75.

[3]姚文凯.浅析逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用[J].工程科技,253~254.

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