李述文 魏富庭
摘 要:社会的进步与发展对建筑提出了更高的要求,高层建筑的数量越来越多,对人们的日常生活产生着关键性的影响。逆作法在高层建筑施工中应用的非常广泛,本文对这项技术的原理、特點、具体应用等进行了详细分析,旨在促进建筑行业的进步。
关键词:逆作法;高层建筑;应用
进入二十一世纪后,各个城市都在追求更高的现代化水平,建筑物则是展现其现代化程度的载体。为了节约土地资源,高层建筑越来越受到人们的青睐,不仅能够有效的利用空间,还能提升城市的现代化水平。高层建筑不仅“越来越高”,也在想尽办法探索地下空间。建筑物数量在逐渐增多的同时,也使得其他建筑的施工空间变得越发狭小。在进行地下空间建设的时候必然会威胁到四周的建筑。逆作法施工技术就是针对解决上述问题而被提出并应用的,目前其技术仍处于建筑学的领先地位。所以在高层建筑领域中掌握逆作法的应用要领势在必行。
1 逆作法施工技术的原理
逆作法施工不同于其他施工技术,需要在建筑物地下室的轴线周围做好地下连续墙的支护系统,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支撑桩和柱,作为施工期间用于承受上部结构自重和施工荷载,这时底板封底是支撑系统,可以帮助底板合理传递内力,然后在梁板楼边结构处支设刚度很大的支撑,这个支撑可以保证连续墙的顺利浇筑,为上部结构的施工创造条件,这时施工人员可以分两批向上、向下进行施工,如此地上和地下同时施工,提高了施工效率,缩短了工期。
2 逆作法的特点
1)逆作法优点。如上文所介绍的,逆作法是在完成一层顶板及相关结构的基础上,给地上、地下创造良好的作业面,保障地上、地下同时进行施工从而在很大程度上达到缩短工期的目的,另外,由于基层和周围楼板的支撑,承受力有保障,对于周围土地环境的破坏也就最大限度上得到控制。逆作法是综合了多种的工艺才得以形成的现代工艺手法,根据工艺不同,其可以分为以下三大种:(1)全逆作法:一次整体施工完成,利用基层作业面楼板及周围支撑结构完成相关的作业;(2)半逆作法:首次利用楼板支撑完成前期的作业,待周围土地环境形成足够的支撑后,土方开挖后再进行第二次的楼板浇筑,整个逆作法分为两次在施工过程中完成;(3)分层逆作法:这种方法不是一次整体施工完成,而是针对不同的周围环境结构,采用分层浇筑,分期完成。
2)逆作法的施工难点。因为由中间往上下施工,逆作法实行中最大的难点是往下施工部分的防水问题和施工缝处理。如何在底下施工过程中做好一切的防范准备:楼板的高质量、排桩的结构排版、施工的结构选择和必要时的止水措施,都是防水问题的关键,因为一旦出现水流对于施工过程的影响,便会由上而下给整个底部工程带来不可逆的损害,所以在工程开始前和初期,做好一切防范准备工作。施工过程中的网状结构和竖向排版,做好每个细节的连接处处理,都是施工缝处理的重点。总之,逆作法虽然对于整个工程的进程有很大促进,但运行起来也有自身的难点,只有在施工前做好一切防范准备,施工过程中严格遵守相关规定,施工完成后做好验收工作,才能完美地将逆作法的优点呈现出来,为整个工程提供便利。
3 高层建筑施工中逆作法施工技术的具体体现
1)逆作法在中间支承柱施工中的应用。为保证建筑结构的质量,逆作法应用下首先需保证地下施工作业未进行封底前,充分考虑中间支承柱所承受的荷载情况,其中的荷载主要来源于地面与地下结构以及施工产生的压力荷载等。而在封底结束后需保证中间支承柱能够发挥传递荷载的作用,将上部结构的荷载向地下室底板进行传递。这就要求中间支承柱在材料选择方面以H型钢或钢管混凝土结构为主,这样既可使截面尺寸得以减少,也可提高自身承载能力。另外应注意在连接立柱桩过程中,需对柱底采取加焊措施,并将孔洞设置于锚固段中,有利于柱、桩之间建筑材料流动得以加强。
2)剪力墙节点。底层楼板施工前,先将格构柱挖出,并在其顶部加设封头钢板,在剪力墙位置下方设立与剪力墙同厚、1000高的托梁,其托梁直接锚入地墙顶圈梁之内,预留剪力墙插筋。自行车夹层土体挖空以后,施工自行车夹层梁、板,施工前,在格构柱上烧焊钢牛腿,并在剪力墙下方加设与剪力墙同厚、1000高的托粱与其它处梁、板一起施工,与托粱相对应在地墙内预埋钢筋接驳器。
地下一层以下各层挖土方法同自行车夹层,当土体挖除完毕后施工大底板,在剪力墙位置预留垂直插筋。当底板达到一定强度后,施工地下三层剪力墙,在格构柱处断开,并预留水平筋。剪力墙混凝土达到设计要求强度后,割除格构柱,将剪力墙全部施工完成。
3)基坑挖土环节的操作。基坑挖土环节影响着整个工程的施工质量,如果没有依据相应操作流程标准进行的施工,很容易导致坑及土体变形,进而促使建筑工程出现严重的质量问题。在具体挖土过程中,主要是利用盖挖、明挖和暗挖三种方式。对高层建筑挖土施工过程中,主要采用暗挖方式进行施工。挖土工程开始前,应在坑内适当位置设置集水井,深度不应过大。挖土过程中,基坑跨度过大就应使用机械进行结合施工,主要运用小型的挖掘机施工,并伴随进行人工清理工作,最终达到完成基坑挖土的工作。
4)控制施工过程中的差异沉降。在目前的逆作法施工中,对由于施工而导致的沉降差异有丰富的应对措施,而且具有较为良好的效果。通常比较普遍的方式之一是在桩柱上进行相关材料的涂抹,使用比较频繁的涂抹材料是沥青,涂抹过沥青的柱体将会对沉降现象进行有效地控制,但是因为沥青的质量较重,会对柱体产生较大的压力,因此这种方式对柱体的要求较高。除此之外,施工中还会经常出现桩体上翘的现象,导致这一现象的原因是坑底稳固性不够,比较容易发生上隆。面对这种现象,需要对坑底进行加固,加固时需要对加固部分进行测量,计算出合理的设桩位置以及入土深度,从而保证加固效果。在施工现场时,还有可能出现多个桩体的同时沉降现象,而且各个桩体之间的下沉幅度各不相同,当这种现象发生时,需要将每个下沉桩体进行一定的支撑措施,将这些桩体变为一个互相联系的整体,从整体上增加稳固性。
5)逆作法施工监测。施工监测是保证逆作法顺利进行的重要环节,包括支撑桩沉降观测,钢格构柱内力,大楼沉降观测,土体侧压力,水压力,连续墙水平位移,连续墙钢筋内力,基底土体回弹等监测方法,对逆作法施工的各个环节及周边建筑物进行监测控制,及时掌握施工过程结构承载体系的受力,变形状态以及相邻建筑物的变形、沉降状况,从中保证基坑开挖过程,地下结构物受力体系的稳定及安全。
监测方法是垂直位移采用高精度水准测量,测定监测点的高程;平面位移采用轴线投影法或小角度法;连续墙体测斜、土体测斜采用孔顶假设不动点,以孔顶平面位移值作为测斜修正值;支撑应力,土压力和立柱应力测试测量支撑应力、土压力和立柱应力传感器的频率变化,通过公式换算成支撑受力或压力。
4 结论
在城市化不断加快的背景下,高层建筑施工项目逐渐增多,在城市建设中起着关键性的作用。在实际建设的过程中,往往存在着较大的复杂性,对施工技术的要求较高。在应用逆作法的过程中,必须全面把握技术的特点,结合建筑工程的实际情况,针对性的应用施工技术,使建筑工程的质量得到最大程度的保障,促进高层建筑的发展。
参考文献
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