王坤 夏桂领
摘 要:逆作法施工技术在建筑工程中应用广泛,这种技术以地面为起始点,向上、向下同时进行施工,直至工程完工,可操作性较强。基于此,本文详细分析了这项技术的相关内容,包括特点、效益、具体应用等,有较强的实践性意义。
关键词:逆作法;高层建筑;应用
在如今的建筑地下施工中,逆作法的施工技术也有其自身的缺陷。施工的部分地区存在着不均匀沉降现象以及渗漏现象等,这就需要我们广大科研人员继续开拓进取,进行技术改进。同时,我们也不能否认逆作法施工技术的优点。其施工技术较为明显的使建筑的总工期缩短,而且深层地基的变形小,因此,建筑周围的环境以及土壤层等破坏小,不仅如此,路面的沉降度也小,所以,它能做到在有限的空间里最大化的去建造建筑物地下面积和空间。
1 逆作法的理论概述
对于具有地下室结构设计的高层建筑来说,逆向施工操作无疑是提高施工效率的好方法。逆作法技术主要是依据地下结构固有的墙体作为结构支撑,同时在缺乏支柱的位置浇筑混凝土桩体,待达到稳固性要求后,先行进行地上一层底板结构的搭建,并同时开展地上和地下施工作业,直到整体施工结构完工。逆作法的施工原理主要是利用了深层基坑本身固有的支撑力,并通过外部支护结构的加设来提高基坑支护的效果,夯实基坑土层,进而使基坑不易发生塌陷现象。此种方法多用于附有地下室结构的中高层建筑,不但可以进一步对地基实现二次加固,而且由于其可以使地上和地下施工同时进行,大幅度提升了施工进度,节约了施工成本[1]。
2 逆作法施工技术所带来的效益
1)社会效益。逆作法施工技术的社会效益主要表现在:第一,逆作法采用“表层支撑、底部施工”的作业方式,所以能够保持地面道路的畅通,在土建中有很大益处;第二,逆作法能够从根本 解决支护桩侧向变形的问题,可以避免周围环境因变形值超过临界值而产生基础下沉、路面塌陷等现象,保障了周围建筑的安全。
2)经济效益。高层建筑施工采用逆作法施工同时还具有较大的经济效益,通常基坑维护墙和地下室外墙采用两墙合一的形式,一方面能够在工程用地范围内最大限度地拓展地下室的有效面积,另一方面单独设立维护墙的投资得以节省。另外,地下室的楼盖结构替代了围护墙的支撑体系,支撑结构的费用得以节省,使得受力更加趋于合理。
3 逆作法在高层建筑施工中的具体应用
1)地下连续墙施工。在建筑基坑的施工作业中,地下连续墙的设计与施工是逆作法施工技术的完美体现。在设计环节,除了需要保证建筑物的正常结构的稳定性不被改变,还需要特别关注逆作法施工支护结构、变形计算数据以及截面强度计算数据等其他内容。在建筑基坑的施工过程中,如果地下水位高于规定水平时,将采用地下连续墙的施工模式。地下连续墙作为基坑的围护结构,其不但要作为外墙承担一部分竖向压力,还需要承担来自地下环境的水平压力[2]。在地下连续墙的施工阶段,其主要是通过专业的挖冲槽设备,依据施工方案的要求,对建筑物的地下环境进行开挖,从而获得一条沟槽,并用泥浆进行槽壁的保护,之后在其沟槽内设置钢筋笼结构,利用导管将混凝土灌入,最终将每一段的沟槽连接在一起,形成最后的地下连续墙结构。
2)支承柱的施工。钢筋混凝土钻孔灌注桩主要利用高层建筑结构的柱与桩基础,通过在施工区域地面施工而成,钢筋混凝土钻孔灌注桩需要注意的是,必须确保桩长并使其能够达到持力层,同时对于地下室各结构层的标高位置应设置钢板预埋件,以便于与结构层的钢筋进行焊接;钢筋混凝土核心支承柱则是通过在高层建筑结构的柱位置,首先通过人工挖孔形式,待达到地下室底板位置时,进行机械成孔直至地下室底板位置,并施工钢筋混凝土核心支承柱,桩顶面应达到地面首层以上1.50m左右;劲性支承柱则是在高层建筑结构的柱位处,通过人工成孔,孔深至设计桩基础深度后安装钢筋笼并浇筑混凝土成桩,劲性支承柱与孔壁需要设置临时水平支撑,以满足支撑住的刚度与稳定性要求。
3)柱桩定位。逆作法施工时,是由工程桩接高的钢管柱支承竖向荷载的,将来在立柱外再包裹混凝土作正式地下室柱,所以其轴线位置与垂直度必须精确,要求偏差在20mm以内,否则会影响正式工程柱子位置的准确性,由于钢管柱支承在人工挖孔桩上,故两者的准确连接是施工中的一大重点和难点。本工程采用设置限位钢板的方法来固定钢管柱,在人工挖孔桩桩芯混凝土上安装25mm厚M1型环形钢板,在其上焊接三个16mm厚限位钢板用于固定钢管位置,然后吊装钢管柱及浇筑桩芯混凝土封住钢管柱脚,这样就能最大限度地保证钢管柱的准确连接,且施工快捷。
4)开挖技术要点。开挖土方包括:土方的松动、开挖、运输、装车等,是建筑工程进行施工的基础工作,与传统的建筑工程的施工方法不同,逆作法是立体施工,其地上与地下同时进行施工,因此开挖土方工作更要提高重视。使用逆作法进行建筑施工,基坑中起到支撑功能的结构为地下室的楼板等,为了使承受力可以更加合理的分配,符合各个部分的刚度,要将地下室建筑成箱型结构。另一方面,因为桩身需要承受摩擦力、上层建筑荷载、自重力、阻力等作用力,荷载较强,很容易发生上升或沉降,因此必须要准确的计算出支撑柱上升与沉降的数值。另外,时刻关注住与柱之间的下降差,若其超過警报值,则要立刻停止地上的施工工作,提高开外的速度。
5)沉降技术要点。使用逆作法进行高层建筑施工时,需要建设连续墙,这就导致了进行开挖基坑的工作时,连续墙会发生不均匀上升或下降的情况,若这种上升或下降的幅度较大,则会导致基坑出现变形,还会影响到建筑工程的稳定性与安全性,容易发生安全事故。利用沉降技术可以则可以减少这种情况的发生。主要有以下三个方面:一是利用监测技术,即将信息化技术应用到逆作法的建筑工程施工中,对工程的进行情况进行检测与监督,据此对开挖土方与结构施工进行合理且科学的安排,进而减少沉降情况。二是进行后注浆施工,将该施工应用到连续墙的强敌,使其承载能力与制程能力提高,使墙体与墙体之间、柱与柱之间的沉降情况减少。三是对基坑底部进行加固工作,以搅拌桩等对基坑底部进行加固,可以使基坑底部的土体更加坚实,稳定性更强,进而减少沉降。
6)节点的施工。节点是地下水平支撑体系与垂直支撑体系的交汇点,因此它也成为结构施工最容易出现问题的地方。节点的处理有两种方式:一是将要连接的构件混凝土保护层凿掉,暴露出钢筋,然后将后续的构件的主筋与暴露的主筋焊牢,支模、浇注混凝土;二是按设计图纸,在节点处预埋钢筋或型钢等,并与后续的构件钢筋焊牢,支模、浇注混凝土。由于逆作法施工,其地下室结构节点形式与常规施工方法有着较大的区别。墙梁和柱梁的节点施工是先在中柱桩预留的钢圈上与地下连续墙下预埋件分别焊上钢板,并在钢板上再焊钢筋,然后绑扎梁的钢筋,浇注混凝土,待基础底板完成后,再浇注外包复合柱和复合墙的混凝土,复合柱、墙与梁的节点是当模板垫层完成后先接施工图定出柱、墙的竖向主筋位置[3]。
4 结论
综上所述,在市场经济快速发展的背景下,逆作法作为高层建筑工程施工的主要技术之一,引起了行业人员的高度重视。这项技术的特点非常明显,在施工能够起到良好的作用,因此应把握其优势,在结合实际情况的基础上,对地基进行加固,防止出现塌陷和下沉等现象,增强路基的坚固性和稳定性,实现建筑工程的最大化价值。
参考文献
[1]唐秋龙.建筑工程中逆作法施工技术应用[J].四川水泥,2018(07):22-23.
[2]李朋.论述逆作法施工技术在高层建筑施工中运用[J].山东工业技术,2016(08):56-57.
[3]宋磊.论逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用[J].科技创新与应用,2016(32):98-99.