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摘要:随着我国工程施工条件不断受到限制,逆作法作為新型的地下建筑施工方法,在目前地下建筑施工中不断体验出其优越性。本文将对地下建筑施工问题及逆作法施工的现状进行分析,并对逆作法用于施工过程中的优缺点进行分析,同时对逆作法施工存在的问题进行对比分析,并提出相关建议。
关键词:地下建筑;施工;逆作法
中图分类号:TU9文献标识码:A
随着土地面积不断缩小,目前我国建筑物的发展正在向高层或多层的空间发展,目前已经成为我国城市建设中重要的经济效益及指标。同时,为了能最大限度利用城市地下空间,目前我国很多城市建筑开挖的深度及建筑工程基坑面积将越来越大,地下建筑面积已经超过过百万平方米,并且带有数层地下室的工程越来越普遍,深层建筑呈现出工期紧、面积大、开挖深、周边环境复杂等纵多特点【1】。因此在很多时候,施工现场存在建筑物密集、施工场地狭窄、城市地下管线纵横交错、地质条件复杂等问题。因此本为将对这些问题进行探讨,从而提出相应应对策略。
一、传统地下施工方法
传统地下施工方法
在地下工程施工过程中需要将地下的相应空间挖出,再对相应的空间进行衬砌,因此开挖空间的施工方法也不尽相同,在开挖过程中需要充分考虑环境、场地、地质等作业条件的影响。地形、环境、地质条件以及深埋的位置是制约地下施工的重要因素,特别是深埋的深度对地下建筑施工将产生较大的影响。传统的施工多数在人口密集的地区应用支架结构保护,并利用合适的支护结构将基坑围护后实施垂直开挖,当基坑向下挖土时需要将设计标高,同时浇筑钢筋混凝土,接下来是由下往上将地下施工结构逐层向上叠加,最后再由上向下进行施工。
传统施工存在的问题
在深度较大的地下建筑中,采用传统的建筑施工方式将不适合,其主要原因是由于建筑物密集地区地下建筑的深度较大,因此需要较强大的支撑保护结构支持,因此对周围环境的要求较为严格,其支撑保护结构需要强大的保护结构取支撑,因此需要大量灌注桩及地下连续墙进行支持,多层的土层锚杆会导致费用上升。地下连续墙及施工灌注均需要一定的工期,随着挖土深度的加深,则需要逐层加强支撑,且养护时间也比较长,加上换撑或拆撑从而导致工期延长。尽管一些地下建筑使用截面较大的支撑及维护墙,但其硬度对地下建筑结构的影响较小,因此会导致变形,从而对周围的环境造成影响【2】。
二、逆作法施工的原理
逆作法施工与传统的施工方法有所区别,它是沿用周围建筑施工或地下结构进行施工的,同时需要在建筑工程中间位置及内部有关位置进行浇筑,作为施工期间,地下结构底板封底前,地下建筑承受着来自地下结构及建筑上部结构的荷载,然后挖土至地下结构顶板底标高度及地下结构的顶板定标高,将地下一层顶板浇筑成为地下连续墙的水平支撑,并根据上述的浇筑的方法浇筑为地下室各层顶板,并将隔墙及各层结构逐层向下施工,直到地下结构封底,从而完成整个地下结构施工【3】。
(一)逆作法的优势
逆作法在施工过程与传统的施工方法有所不同,它是沿着施工周围连续墙及地下结构进行施工的,同时在建筑物内部打下中间支撑柱及有关位置浇筑,作为地下施工期间需要考虑封底结构及其对上部结构的承受能力。其优点具体为以下几点:(1)一般情况下只有地下一层占绝对的工期,而其他地上结构与地下室所占的工程总工期较短。对于周围的临时支撑及地下室结构相对刚度比较大,因此与地下相连的墙壁压力较小,此外,浇筑后底板多数属于跨连续结构,因此可以减少底板隆起。(2)底板应用合理:在施工过程中由于底板跨度减小、支点增多,因此容易满足抗浮要求,但可以减少底板配筋,使得底板的结果更趋向于合理。(4)有助于抵抗地震及水平风力:应用逆作法施工时,能有效将地下原状土体及地下连续墙相粘结,土体与地下连续墙的粘结力及摩擦力不仅能承受地震及水平风力,而且能够更好地承受垂直荷载【4】。
三、逆作法存在的问题
逆作法由于环境问题及工作过程某些因素的限制,因此在实际操作过程中还存着一些问题。具体表现如下:(1)挖土问题:土方开挖后,零层板施工,土方开挖后均在密闭的情况下进行。一些大型的挖土工具难以在狭窄的区域下工作,因此只能采用人工挖土,从而降低了施工的效率。(2)施工材料运输问题:由于采用密闭式的方式进行施工,因此向下施工的楼层里必需留有施工的洞口,从而方便材料及土方向外运进,因此在实际施工过程中需要考虑洞口留置的问题。(3)逆作法施工配合问题:施工单位并不直接参与逆作法施工的设计,因此在施工过程中,施工单位只能依靠自身的力量进行研究分析,由于某些施工单位收到人员配备的限制,因此在进行设计是只能凭借经验来操作,缺乏可靠的理论作为施工的依据。
四、逆作法施工过程中的建议
逆作法施工工艺在实际应用中仍存在一些差异性,在技术上还需不断发展及进步,因此在实际工作中还需要大力发展及推广,逆作法实际施工的建议具体如下。(1)加强对沉降及受力结构的分析:逆作法施工时地下连续墙将有部分插入深度,因此应加强地下基底桩土与地下连续墙的承受垂直荷载的计算比例。并在逐步形成的箱体情况下,精确计算受力的大小及变形情况。(2)加强施工设计的研究:逆作法工程应加强施工与设计的合作,在确保结构原设计的受力的情况下,允许施工单位根据逆作法的工艺要求,对地下室结构进行优化设计。(3)加强逆作法施工组织技术研究:在施工过程中可引进先进的管理系统,事项动态的管理监测施工工作,避免不必要的技术浪费、技术损失,改变过去粗放的施工管理模式,从而实现集约化的现代生产管理。
五、小结
逆作法施工属于全新的是施工工艺,在施工过程中应用逆作法施工能加快施工进度,将施工成本降低,节约施工场地,并且该技术对基坑以外的外周环境影响较小。随着施工技术的不断发展及普及,新的机械设备及仪器被广泛应用在工程项目中,因此大大提高了施工的协调性及准确性,确保了逆作法能不断成熟。
参考文献:
[1]葛龙英.建筑施工管理中存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品,2011,11(2):587﹣588.
[2]陈明.浅谈建筑施工存在的问题与控制措施[J].黑龙江科技信息,2012,12(5):458﹣459.
[3]李昕轶.建筑安全事故及对策的分析与研究[J].科技信息,2011,12(2):325﹣326.
[4]闫翔.论建筑施工安全问题产生的原因及对策[J].产业与科技论坛,2007,12(2):147﹣148.
作者简介:王鹏程,(1974.4--),男,汉族,山东烟台,青岛建筑工程学院,研究方向:工业与民用建筑。
关键词:地下建筑;施工;逆作法
中图分类号:TU9文献标识码:A
随着土地面积不断缩小,目前我国建筑物的发展正在向高层或多层的空间发展,目前已经成为我国城市建设中重要的经济效益及指标。同时,为了能最大限度利用城市地下空间,目前我国很多城市建筑开挖的深度及建筑工程基坑面积将越来越大,地下建筑面积已经超过过百万平方米,并且带有数层地下室的工程越来越普遍,深层建筑呈现出工期紧、面积大、开挖深、周边环境复杂等纵多特点【1】。因此在很多时候,施工现场存在建筑物密集、施工场地狭窄、城市地下管线纵横交错、地质条件复杂等问题。因此本为将对这些问题进行探讨,从而提出相应应对策略。
一、传统地下施工方法
传统地下施工方法
在地下工程施工过程中需要将地下的相应空间挖出,再对相应的空间进行衬砌,因此开挖空间的施工方法也不尽相同,在开挖过程中需要充分考虑环境、场地、地质等作业条件的影响。地形、环境、地质条件以及深埋的位置是制约地下施工的重要因素,特别是深埋的深度对地下建筑施工将产生较大的影响。传统的施工多数在人口密集的地区应用支架结构保护,并利用合适的支护结构将基坑围护后实施垂直开挖,当基坑向下挖土时需要将设计标高,同时浇筑钢筋混凝土,接下来是由下往上将地下施工结构逐层向上叠加,最后再由上向下进行施工。
传统施工存在的问题
在深度较大的地下建筑中,采用传统的建筑施工方式将不适合,其主要原因是由于建筑物密集地区地下建筑的深度较大,因此需要较强大的支撑保护结构支持,因此对周围环境的要求较为严格,其支撑保护结构需要强大的保护结构取支撑,因此需要大量灌注桩及地下连续墙进行支持,多层的土层锚杆会导致费用上升。地下连续墙及施工灌注均需要一定的工期,随着挖土深度的加深,则需要逐层加强支撑,且养护时间也比较长,加上换撑或拆撑从而导致工期延长。尽管一些地下建筑使用截面较大的支撑及维护墙,但其硬度对地下建筑结构的影响较小,因此会导致变形,从而对周围的环境造成影响【2】。
二、逆作法施工的原理
逆作法施工与传统的施工方法有所区别,它是沿用周围建筑施工或地下结构进行施工的,同时需要在建筑工程中间位置及内部有关位置进行浇筑,作为施工期间,地下结构底板封底前,地下建筑承受着来自地下结构及建筑上部结构的荷载,然后挖土至地下结构顶板底标高度及地下结构的顶板定标高,将地下一层顶板浇筑成为地下连续墙的水平支撑,并根据上述的浇筑的方法浇筑为地下室各层顶板,并将隔墙及各层结构逐层向下施工,直到地下结构封底,从而完成整个地下结构施工【3】。
(一)逆作法的优势
逆作法在施工过程与传统的施工方法有所不同,它是沿着施工周围连续墙及地下结构进行施工的,同时在建筑物内部打下中间支撑柱及有关位置浇筑,作为地下施工期间需要考虑封底结构及其对上部结构的承受能力。其优点具体为以下几点:(1)一般情况下只有地下一层占绝对的工期,而其他地上结构与地下室所占的工程总工期较短。对于周围的临时支撑及地下室结构相对刚度比较大,因此与地下相连的墙壁压力较小,此外,浇筑后底板多数属于跨连续结构,因此可以减少底板隆起。(2)底板应用合理:在施工过程中由于底板跨度减小、支点增多,因此容易满足抗浮要求,但可以减少底板配筋,使得底板的结果更趋向于合理。(4)有助于抵抗地震及水平风力:应用逆作法施工时,能有效将地下原状土体及地下连续墙相粘结,土体与地下连续墙的粘结力及摩擦力不仅能承受地震及水平风力,而且能够更好地承受垂直荷载【4】。
三、逆作法存在的问题
逆作法由于环境问题及工作过程某些因素的限制,因此在实际操作过程中还存着一些问题。具体表现如下:(1)挖土问题:土方开挖后,零层板施工,土方开挖后均在密闭的情况下进行。一些大型的挖土工具难以在狭窄的区域下工作,因此只能采用人工挖土,从而降低了施工的效率。(2)施工材料运输问题:由于采用密闭式的方式进行施工,因此向下施工的楼层里必需留有施工的洞口,从而方便材料及土方向外运进,因此在实际施工过程中需要考虑洞口留置的问题。(3)逆作法施工配合问题:施工单位并不直接参与逆作法施工的设计,因此在施工过程中,施工单位只能依靠自身的力量进行研究分析,由于某些施工单位收到人员配备的限制,因此在进行设计是只能凭借经验来操作,缺乏可靠的理论作为施工的依据。
四、逆作法施工过程中的建议
逆作法施工工艺在实际应用中仍存在一些差异性,在技术上还需不断发展及进步,因此在实际工作中还需要大力发展及推广,逆作法实际施工的建议具体如下。(1)加强对沉降及受力结构的分析:逆作法施工时地下连续墙将有部分插入深度,因此应加强地下基底桩土与地下连续墙的承受垂直荷载的计算比例。并在逐步形成的箱体情况下,精确计算受力的大小及变形情况。(2)加强施工设计的研究:逆作法工程应加强施工与设计的合作,在确保结构原设计的受力的情况下,允许施工单位根据逆作法的工艺要求,对地下室结构进行优化设计。(3)加强逆作法施工组织技术研究:在施工过程中可引进先进的管理系统,事项动态的管理监测施工工作,避免不必要的技术浪费、技术损失,改变过去粗放的施工管理模式,从而实现集约化的现代生产管理。
五、小结
逆作法施工属于全新的是施工工艺,在施工过程中应用逆作法施工能加快施工进度,将施工成本降低,节约施工场地,并且该技术对基坑以外的外周环境影响较小。随着施工技术的不断发展及普及,新的机械设备及仪器被广泛应用在工程项目中,因此大大提高了施工的协调性及准确性,确保了逆作法能不断成熟。
参考文献:
[1]葛龙英.建筑施工管理中存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品,2011,11(2):587﹣588.
[2]陈明.浅谈建筑施工存在的问题与控制措施[J].黑龙江科技信息,2012,12(5):458﹣459.
[3]李昕轶.建筑安全事故及对策的分析与研究[J].科技信息,2011,12(2):325﹣326.
[4]闫翔.论建筑施工安全问题产生的原因及对策[J].产业与科技论坛,2007,12(2):147﹣148.
作者简介:王鹏程,(1974.4--),男,汉族,山东烟台,青岛建筑工程学院,研究方向:工业与民用建筑。