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摘要:在当前的建筑工程建设中,通常会应用到建筑逆作法施工技术,逆作法施工技术是当前建筑工程中一种常见的施工技术,该技术能够有效地提高建筑的质量和性能。文章介绍了逆作法施工技术的原理及其分类,分析了逆作法施工的技术特点,探讨了逆作法在高层建筑施工技术中的应用。
关键词:建筑工程;逆作法技术;施工技术
引言
近年来,随着我国经济建设的快速发展,一些城市在建设过程中出现了越来越多的高层以及超高层建筑。随着这些建筑工程的不断建设,深基坑开挖也逐渐出现在人们的视野中,为了满足经济建设对建筑物所提出的相关要求,工程建设对于深基坑施工也提出了一系列的新要求。在对高层以及超高层建筑的基坑进行施工时,逆作法是最为有效的方法之一。大量的工程实践证明,利用逆作法来对高层建筑的基坑进行施工,不仅可以降低工程的总体造价,而且它还可以提升基坑的安全性能。我国建筑行业的快速发展,必然会为逆作法在建筑工程施工过程中的应用,提供更为广阔的发展空间。
一、逆作法施工技术的原理及其分类
1、逆作法施工技术的原理
通常首先顺着建筑物周围施工地下连续墙或地下室的轴线等支护结构,与其建筑物内部的相关位置同时浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工过程中挡在底板封底前面支持上部结构和施工负荷的工具。施工地面有一层梁板楼面结构,这一结构可以支撑起地下连续墙的大部分刚度,在这之后开始一层一层进行土方的挖掘和各种地下结构的浇筑,一直到底板封底结束。与此同时,因为地面上的楼面结构建造完毕,所以在这时候进行上部结构的建造也是完全没有问题的。可以在这时进行这样地下、地上一起施工,一直到工程竣工为止。
2、逆作法分类
(1)全逆作法:可使用地下各层中的钢筋混凝土肋形楼板水平支撑建筑物四周的围护结构,而楼层盖使用整体混凝土浇筑,再从它的下面挖土。而所需的建材与运土是以楼盖中的预留孔洞作为通道。
(2)半逆作法:交叉格形肋梁是地下各层钢筋混凝土肋形楼板中最开始浇筑的,使用它形成的框架来水平支撑四周的围护结构,然后在土方挖掘结束后进行第二次浇筑肋形楼板。
(3)部分逆作法:利用基坑内短时间内保存的部方土方对其周围的围护结构作水平抵抗,进而与侧向压力致使的一部分位移作抵消。
(4)分层逆作法:它一般是用于四周围护结构中,以分层逆作的方式,并非一次性施工完成,通常使用土钉墙作为基坑四周的围护结构。
二、逆作法施工的技术特点
1、缩短工程施工的总工期
在高层建筑采用带多层地下室设计的情况下,传统方法的施工,一般总工期由地下结构施工工期和地上结构施工工期两部分组成,同时,还要考虑装修、填补等所用的工期。而采用逆作法施工技术,通常情况下只有地下一层施工占用绝对工期,而其他各层地下室施工可与地上结构建设同时进行,基本不占用绝对工期,因此可以很大程度上缩短工程项目的总工期。建筑物的地下结构层数越多,则用逆作法施工在缩短工期上面的表现越显著。
2、基坑形变小,减少对周边建筑物沉降的影响
由于逆作法施工技术,是利用逐层浇筑的地下室结构部分作为周围地下连续墙的内在支撑。地下室结构的刚度要比临时支撑的刚度大很多,所以在侧压力作用下的地下连续墙的变形就会小得多。因此,逆作法施工技术能够减少基坑形变,降低开发基坑导致的相邻建筑物结构、道路设施和地下管线等的沉降。
3、使建筑物可利用空间最大化
由于逆作法在多地下室中的应用,通过扩大地下室建筑面积,可实现最大限度的利用城市规划范围内的地下空间。采用逆作法施工技术,不仅能够满足室外管线或建筑物地理限制的条件,还可以将支护结构(地下连续墙)紧靠规划红线作为地下室外墙,甚至可以将地下连续墙压规划红线建设用作地下室永久性外墙。从而扩大地下室建筑面积,达到地下空间利用的最大化。
4、逆作法可以提高建筑物抗风、抗震作用
由于逆作法施工采用将支护结构(地下连续墙)与地下原状土体结合在一起的设计方法,地下支护结构(连续墙)与土体之间粘结力和摩擦力不仅起到承受垂直荷载的作用,而且还可承受诸如:水平风力和地震等作用对建筑物底部造成的巨大水平剪力和倾覆力矩。对于这方面力量的承受不仅是通过地下室外墙(地下连续墙)侧壁和基部的摩擦力,还由墩基、支撑桩等来抵抗部分的抗倾覆力矩,进一步加强了抗震效果。从而提高建筑物的安全性能。
三、逆作法在高层建筑施工技术中的应用
1、中间支承柱的施工
(1)支承上部荷载的方式
在建筑工程中应用逆作法,首先对如何支承已经完成的工程结构自重以及其附加荷载的问题加以重视,通常情况下有以下几种方法:大直径工程桩 + 永久柱承载,钻孔灌注工程桩(或预制桩)+ 承台 + 永久柱承载,钻孔灌注工程桩或预制桩)+ 承台 + 临時立柱承载。
(2)与立柱桩的连接
在钢筋混凝土柱的底部,可以使用分布筋和环向筋进行加焊,并且在钢筋混凝土柱的锚固段还应当均匀的分布几个椭圆形孔洞,以此来加强桩与柱之间建筑材料的流动性。
(3)中间支承柱垂直度控制
位于中间的支承柱需要承受整个地面上部分的荷载。所以对中间支承柱的定位和垂直度有着十分严格的要求,需要使用专业的设备对其定位和垂直度进行调整。
2、逆作法施工中差异沉降的产生及控制
(1)可以在桩身使用沥青或者是沥青质材料进行涂抹,对于减少相邻两个桩的沉降差有着很好的控制作用,但是使用这种方法会对桩的承重力产生一定的影响。
(2)在基坑内部设置一个支撑,用来增加支撑自身的刚度;同时,对于地下部分连续墙的刚度以及入土的深度都要进行合理的测量,适时的进行加固,以此增加地基的牢固性,具备合理的桩径能够使开挖的时间得到较大程度的缩短,提高开挖的效率。以上措施的应用,都能有效的减少由于坑底隆起而对桩产生的抬升作用,确保桩身的稳固。
(3)为了减少立柱桩产生的沉降,可以采用桩底注浆和增加桩柱长度的措施;选择具有较高承载能力的桩端作为持力层也能够有效的增强立柱桩的承载能力。
(4)通过共同的协同作用,在每个立柱之间形成一个具有很大刚性的整体,以此来协调立柱产生的不均匀沉降。最为常见的就是在立柱之间设置一个临时的支撑或者是形成永久性的墙体结构。
3、土方开挖
(1)在进行土方开挖前,应当对当地降水情况是否符合挖土条件进行必要的检查,对施工现场的排水系统进行检查,确保施工机械能够顺利的进出施工现场,并且对初始数据进行详细记录。
(2)在进行开挖时,应当注意对标高的控制,垫层应当做到随挖随浇。在使用挖土机时,应当避免对地下连续墙和结构柱等产生碰撞。
(3)当底板的强度达到一定要求后,才能够从下至上开始剪力墙的施工,当墙体的强度完全达到要求后,才能将钢立柱进行拆除。
4、施工测量技术
主要包括三个方面:中间支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。
结束语
高层建筑是未来城市发展的必然趋势,应用逆作施工技术提高地下建筑工程的安全性,减少因基坑挖掘、多层地下室建设而出现路面塌陷、路基下沉等现象,保证周边建筑物的安全,最大限度的节约工程造价,缩短工期。
参考文献:
[1] 梁强:《对建筑工程中逆作法施工技术的探讨》,《中小企业管理与科技(下旬刊)》,2011年08期
[2] 丘华斌:《逆作法施工技术在建筑工程的应用分析》,《中国新技术新产品》,2011年12期
[3] 孙广宇:《浅谈高层建筑地下工程逆作法施工》,《中小企业管理与科技(上旬刊)》,2011年01期
[4] 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》,《黑龙江科技信息》,2011年15期
关键词:建筑工程;逆作法技术;施工技术
引言
近年来,随着我国经济建设的快速发展,一些城市在建设过程中出现了越来越多的高层以及超高层建筑。随着这些建筑工程的不断建设,深基坑开挖也逐渐出现在人们的视野中,为了满足经济建设对建筑物所提出的相关要求,工程建设对于深基坑施工也提出了一系列的新要求。在对高层以及超高层建筑的基坑进行施工时,逆作法是最为有效的方法之一。大量的工程实践证明,利用逆作法来对高层建筑的基坑进行施工,不仅可以降低工程的总体造价,而且它还可以提升基坑的安全性能。我国建筑行业的快速发展,必然会为逆作法在建筑工程施工过程中的应用,提供更为广阔的发展空间。
一、逆作法施工技术的原理及其分类
1、逆作法施工技术的原理
通常首先顺着建筑物周围施工地下连续墙或地下室的轴线等支护结构,与其建筑物内部的相关位置同时浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工过程中挡在底板封底前面支持上部结构和施工负荷的工具。施工地面有一层梁板楼面结构,这一结构可以支撑起地下连续墙的大部分刚度,在这之后开始一层一层进行土方的挖掘和各种地下结构的浇筑,一直到底板封底结束。与此同时,因为地面上的楼面结构建造完毕,所以在这时候进行上部结构的建造也是完全没有问题的。可以在这时进行这样地下、地上一起施工,一直到工程竣工为止。
2、逆作法分类
(1)全逆作法:可使用地下各层中的钢筋混凝土肋形楼板水平支撑建筑物四周的围护结构,而楼层盖使用整体混凝土浇筑,再从它的下面挖土。而所需的建材与运土是以楼盖中的预留孔洞作为通道。
(2)半逆作法:交叉格形肋梁是地下各层钢筋混凝土肋形楼板中最开始浇筑的,使用它形成的框架来水平支撑四周的围护结构,然后在土方挖掘结束后进行第二次浇筑肋形楼板。
(3)部分逆作法:利用基坑内短时间内保存的部方土方对其周围的围护结构作水平抵抗,进而与侧向压力致使的一部分位移作抵消。
(4)分层逆作法:它一般是用于四周围护结构中,以分层逆作的方式,并非一次性施工完成,通常使用土钉墙作为基坑四周的围护结构。
二、逆作法施工的技术特点
1、缩短工程施工的总工期
在高层建筑采用带多层地下室设计的情况下,传统方法的施工,一般总工期由地下结构施工工期和地上结构施工工期两部分组成,同时,还要考虑装修、填补等所用的工期。而采用逆作法施工技术,通常情况下只有地下一层施工占用绝对工期,而其他各层地下室施工可与地上结构建设同时进行,基本不占用绝对工期,因此可以很大程度上缩短工程项目的总工期。建筑物的地下结构层数越多,则用逆作法施工在缩短工期上面的表现越显著。
2、基坑形变小,减少对周边建筑物沉降的影响
由于逆作法施工技术,是利用逐层浇筑的地下室结构部分作为周围地下连续墙的内在支撑。地下室结构的刚度要比临时支撑的刚度大很多,所以在侧压力作用下的地下连续墙的变形就会小得多。因此,逆作法施工技术能够减少基坑形变,降低开发基坑导致的相邻建筑物结构、道路设施和地下管线等的沉降。
3、使建筑物可利用空间最大化
由于逆作法在多地下室中的应用,通过扩大地下室建筑面积,可实现最大限度的利用城市规划范围内的地下空间。采用逆作法施工技术,不仅能够满足室外管线或建筑物地理限制的条件,还可以将支护结构(地下连续墙)紧靠规划红线作为地下室外墙,甚至可以将地下连续墙压规划红线建设用作地下室永久性外墙。从而扩大地下室建筑面积,达到地下空间利用的最大化。
4、逆作法可以提高建筑物抗风、抗震作用
由于逆作法施工采用将支护结构(地下连续墙)与地下原状土体结合在一起的设计方法,地下支护结构(连续墙)与土体之间粘结力和摩擦力不仅起到承受垂直荷载的作用,而且还可承受诸如:水平风力和地震等作用对建筑物底部造成的巨大水平剪力和倾覆力矩。对于这方面力量的承受不仅是通过地下室外墙(地下连续墙)侧壁和基部的摩擦力,还由墩基、支撑桩等来抵抗部分的抗倾覆力矩,进一步加强了抗震效果。从而提高建筑物的安全性能。
三、逆作法在高层建筑施工技术中的应用
1、中间支承柱的施工
(1)支承上部荷载的方式
在建筑工程中应用逆作法,首先对如何支承已经完成的工程结构自重以及其附加荷载的问题加以重视,通常情况下有以下几种方法:大直径工程桩 + 永久柱承载,钻孔灌注工程桩(或预制桩)+ 承台 + 永久柱承载,钻孔灌注工程桩或预制桩)+ 承台 + 临時立柱承载。
(2)与立柱桩的连接
在钢筋混凝土柱的底部,可以使用分布筋和环向筋进行加焊,并且在钢筋混凝土柱的锚固段还应当均匀的分布几个椭圆形孔洞,以此来加强桩与柱之间建筑材料的流动性。
(3)中间支承柱垂直度控制
位于中间的支承柱需要承受整个地面上部分的荷载。所以对中间支承柱的定位和垂直度有着十分严格的要求,需要使用专业的设备对其定位和垂直度进行调整。
2、逆作法施工中差异沉降的产生及控制
(1)可以在桩身使用沥青或者是沥青质材料进行涂抹,对于减少相邻两个桩的沉降差有着很好的控制作用,但是使用这种方法会对桩的承重力产生一定的影响。
(2)在基坑内部设置一个支撑,用来增加支撑自身的刚度;同时,对于地下部分连续墙的刚度以及入土的深度都要进行合理的测量,适时的进行加固,以此增加地基的牢固性,具备合理的桩径能够使开挖的时间得到较大程度的缩短,提高开挖的效率。以上措施的应用,都能有效的减少由于坑底隆起而对桩产生的抬升作用,确保桩身的稳固。
(3)为了减少立柱桩产生的沉降,可以采用桩底注浆和增加桩柱长度的措施;选择具有较高承载能力的桩端作为持力层也能够有效的增强立柱桩的承载能力。
(4)通过共同的协同作用,在每个立柱之间形成一个具有很大刚性的整体,以此来协调立柱产生的不均匀沉降。最为常见的就是在立柱之间设置一个临时的支撑或者是形成永久性的墙体结构。
3、土方开挖
(1)在进行土方开挖前,应当对当地降水情况是否符合挖土条件进行必要的检查,对施工现场的排水系统进行检查,确保施工机械能够顺利的进出施工现场,并且对初始数据进行详细记录。
(2)在进行开挖时,应当注意对标高的控制,垫层应当做到随挖随浇。在使用挖土机时,应当避免对地下连续墙和结构柱等产生碰撞。
(3)当底板的强度达到一定要求后,才能够从下至上开始剪力墙的施工,当墙体的强度完全达到要求后,才能将钢立柱进行拆除。
4、施工测量技术
主要包括三个方面:中间支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。
结束语
高层建筑是未来城市发展的必然趋势,应用逆作施工技术提高地下建筑工程的安全性,减少因基坑挖掘、多层地下室建设而出现路面塌陷、路基下沉等现象,保证周边建筑物的安全,最大限度的节约工程造价,缩短工期。
参考文献:
[1] 梁强:《对建筑工程中逆作法施工技术的探讨》,《中小企业管理与科技(下旬刊)》,2011年08期
[2] 丘华斌:《逆作法施工技术在建筑工程的应用分析》,《中国新技术新产品》,2011年12期
[3] 孙广宇:《浅谈高层建筑地下工程逆作法施工》,《中小企业管理与科技(上旬刊)》,2011年01期
[4] 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》,《黑龙江科技信息》,2011年15期