江鋆灿 施叶舟
摘 要:逆作法是近几年来发展的一种新型基坑支护技术,具有施工场地小和变场操控严格等优点。逆作法技术需要把施工设计和地下结构设计联合在一起。实践表明,使用逆作法施工高层建筑多层地下室与另外多层地下构造具备较好的社会效益和经济效益。
关键词:逆作法;施工技术;深基坑工程;应用
随着我国城市建设朝地下与高空发展,交通设施朝多层次立体化发展,深基础工程已经成了建筑业近几年的一个技术热点。同时,深基坑工程跟随地下空间的利用而产生,它的复杂程度人们出乎意料,高层建筑的逐渐增加,对深基坑支护技术的需求也愈来愈高,在技术上不但安全可靠,并且要经济节约。深基坑开挖工程愈来愈多,深基坑支护在技术上有了较大的提高。
1 深基坑支护逆作法的工作原理和特点
1.1 逆作法的工作原理
深基坑工程之中逆作法是建筑物地面之下的部分,依照从上往下的顺序进行施工,通过借地下室构造的抗压强度和水平刚度对基坑起到支护的作用,确保基坑能正常的开挖。但使用的条件是为建筑物提供较好的竖向临时支撑柱,确保在土方开挖的过程中,地下室楼板构造能够提供充足的抗压强度以及水平刚度。
主要的工作原理是随着建筑地下室的轴线或四周来实行基坑的支护,同时必须要注重在建筑物内部合理安置好中间支撑柱与桩,以确保在施工的过程中,地下室构造能承受上部建筑对其给予的施工和自重荷载。因为施工地面的第一层构造是梁板式,这种构造可以当作支撑,因此在地面一层梁板构造之前,可在实行充分设计和计算之后,采用盆式开挖的方法,实现节省工期的目标,在这一基础上逐层展开开挖。
1.2 逆作法施工方法的特点
1.2.1 可节省围护或支护结构的支撑。对深度比较大的建筑深基坑工程,如果用传统施工的方法,应当安排强度很高的内部构造,这样费用会增多,因此在基坑施工的时候,通过展现地下结构自身对基坑四壁形成支护的作用,即运用地下结构本身的柱、桩、板和梁等组合形成稳固的支护体系当作支撑结构,这样能够达成合理的荷载分配,所以可以节省作为支护构造的连续墙,可以省去支护结构的暂时支撑,既经济又安全。
1.2.2 可以缩短工程施工的总工期。深基坑工程使用传统施工方法的时候,总工期为地下建筑构造施工的工期加地面建筑构造施工的工期。而使用“逆作法”施工的时候,扩大施工空间与施工作用面,因此可减少整项工程的工期,进而表现出较大的社会效益与经济效益。
1.2.3 结构变形小,沉降少。在“逆作法”施工之中,是运用逐层浇筑的地下建筑主体构造当作支护结构。因为地下建筑主体构造和临时支撑够构造比较刚度大许多,因此地下连续墙在侧压力影响下的变形就小的较多。并且因为中间建筑立柱的存在,让底板加添了支点,浇筑成型之后的底板变成多跨连续梁构造,由此加大了底板的抗弯强度,让底板的隆起变形也变小,周围建筑物沉降量很大的减小。所以“逆作法”施工能够减小基坑变形,降低周围建筑物、地下管线以及道路等设施的沉降量。
1.2.4 施工时结构设计更合理。在地下建筑结构之中,钢筋混凝土底板必须要满足抗隆起的需求。施工实践证明:在一般施工的方法之中,浇筑底板后支点通常比较少,并且跨度较大,结构中形成的隆起弯矩值比较大,有的时候为了满足施工时的抗隆起需求而需增添底板的配筋或者增大底板的厚度。而当地上与地下构造施工完成,上部荷载传下之后,为了满足抗隆起需求而加厚的混凝土,反过来又当作自重荷载作用在底板上,所以使底板设计不是完全合理。而如果使用“逆作法”施工的工程设计,探讨荷载由地下建筑结构一起承担,施工中底板的支点增加,跨度缩小,这样比较容易满足抗隆起的需求,甚至能够降低底板配筋,让底板的构造设计更趋于合理,因此,能够节约工期费用和材料,大大的降低工程的造价。
2 逆作法施工的实践应用
2.1 挖土技术
挖土是逆作法中最关键的部分,因为部分地下室带有顶盖致使挖掘难度比较大和挖掘周期比较长,直接影响到工程能否顺利的完工,并且如果挖掘失败了还会致使变形,因此在逆作法中挖土技术是非常关键的。在进行挖土的前二十天,应当对地下水实行降水,尤其是软土地质,只有在降水达标之后,逆作法施工技术才能够在确保安全的条件下大幅度的提升施工效率。
逆作法施工在挖土中必须要设地下通风、照明以及用电的措施。在浇筑地下室各个层楼板的时候,按照挖士进行,路线应当提前留设通风口。地下施工动力和照明的线路设立了专门的防水线路,并且埋设在专门的防水电箱,且应设立在柱子上。施工完毕后应当立刻收拢架窄线,并且切断电箱的电源。
2.2 地下连续墙施工
地下连续墙使用咬合式连体灌注排桩地下连续墙,根据专门的挖槽设备,随着地下建筑物或者构筑物的左右,按照预设的位置,冲钻出一定深度和宽度的沟槽,使用泥浆来护壁,并且在槽内设立具有刚度的钢筋笼构造,而后使用导管浇灌水下的混凝土,分段来施工,用特别的方法接头,使其连成地下连续的钢筋混凝土墙体,在工程之中,用于地下建筑与基坑开挖的临时挡土构造。
3 逆作法施工的安全措施
3.1 挖土过程中的安全
基坑挖土施工对稳定性与变形都有着非常大的影响,挖土的方法应当与设计要求相符合,在软土地基的状况下,通常从中间朝周围分层开挖到设计标高。不管在什么情况之下,都不准有无序挖土与超标挖土的现象发生,挖土机不能够碰撞梁板和支承柱构造。严格操控连续墙后方的地面堆土,如果有条件可定时卸土,降低作用在墙上的土压力。
3.2 施工过程的排水
当坑底具有承压水的时候,应当计算地下连续墙入土的深度与底板的坑浮稳固性。做好坑周排水系统,使场地施工用水流进坑内。当围护墙有渗漏水的现象发生时,应当及时采用有效堵漏止水的措施,避免渗漏发生。当四周环境允许时,也可以采取坑外降水的办法,降低墙后土压力。
3.3 施工过程监测
运用逆作法施工,是利用逆作浇注的地下室梁板构造当作周围地下连续墙围护构造的内部支撑。地下室构造刚度比较大,因此地下连续墙在侧压力的作用之下变形就小很多。介于这类基坑大都处在城市建筑群密集,四周环境比较复杂,工程地质水文的条件也比较差,施工场地在狭窄的地段,所以对支护构造除了要仔细设计计算与严密施工组织之外,还必须展开多种有效地监测手法实行信息化施工。这是基坑开挖与基坑降水阶段安全管理最为重要的措施。
4 结语
综上所述,伴随着我国经济的快速发展,高层建筑愈来愈多,基坑深度也愈来愈大,逆作法施工技术作为一种非常有效的深基坑支护技术必定会得到愈来愈广泛的运用。逆作法施工工艺随四周环境对深基坑工程的限定发展起来,因为逆作法在可持续发展和变形控制等方面具备很多的优点,进而成为了建设高层建筑多层地下室与另外多层地下构造较为有效的方法。但是因为逆作法对操作人员技术水平的要求较大、施工难度也比较高,因此必须要注意施工中的控制管理。
参考文献
[1] 徐至钧.深基坑丁程逆作法施工[J].住宅科技,2000(12):25-29.
[2] 逆作法设计与施[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3] 邹晓波.深基坑工程施工技术研究[J].科技致富向导,2010, 35:200-223.