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摘 要:建筑物在施工中采取合理的方法保证其自身质量和稳定性,对现在建筑行业来说是非常重要的。而且在建筑施工的时候为了保证其自身质量和稳定性,还需要对整个施工项目整体结构进行深入研究,保证相应技术手段在建筑施工中得到更好的实施。目前在软土层地下室施工的时候,要想保证其自身质量,选取的方法主要在于逆作法机械挖土的施工方法,这种施工方法对整个地下室施工的时候需要考虑的因素也比较多,因此本文主要就针对于逆作法机械挖土方法在软土层地下室工程施工中的应用进行深入研究。
关键词:逆作法;软土方开挖;斜钢管支撑
在对地下室施工中采用一定逆作法施工,不仅仅施工效率比较高,而且在施工放入过程中还有非常良好的经济效益。正是这种技术方法自身具备非常多的优点,才从根本上使得这项技术方法在我国得到广泛的应用。尽管这项施工方法在我国也得到广泛的应用,但是这项施工方法上存在的土方开挖等还存在一些问题,这就需要对土方开挖中存在的问题进行深入分析,并根据分析结果提出可行的施工方法,使得我国地下室施工在实施的过程中取得更好的经济效益。
1 工程概况
某省中医院新门诊住院综合楼工程,建筑面积50968.3m3,主楼29层(其中有裙楼6层),地下室3层,本工程地下室结构设计采用全逆作法施工,用地下连续墙作挡土、止水结构兼作地下室外墙,人工挖孔桩基础,由钢管混凝土柱和格构柱,与钢筋混凝土梁板构成框架,兼作水平支撑系统。地下室各层楼板标高为:-4.550m、-8.150m,-11.850m,底板厚900mm,底板下素混凝土垫层100mm厚,即土方开挖深度为-12.850m。
工程地质情况
该场地属珠江三角洲冲积平原地带,地层主要为第四系新近填土、海陆交互沉积和残积层及第三系红层,岩土层自上而下特性描述如下:
(1)人工填土:杂填土、建筑垃圾、微压实,平均层厚1.86m。(2)淤泥质土:含贝壳淤泥、淤泥,呈流塑一软塑状,属于高压缩性土,平均厚度4.83m。(3)粉砂:湿松散,平均层厚4.49m。(4)粗砂:湿稍密状,平均层厚4.89m。(5)淤泥:湿流塑状,平均层厚2.74m。(6)粉砂:湿松散-稍密状,平均层厚3.51m。(7)粉土:湿密实状,平均层厚1.8m。(8)强风化泥质粉沙岩:结构破坏,埋深21.4m,层厚1.7-13.0m。(9)中风化泥质粉砂岩:中等坚硬,平均层厚7.4m。(10)微风化泥质粉砂岩:坚硬,层厚3.7-11.0m。
2 选取合理的逆作法挖土施工方法
要想保证逆作法挖土施工的顺利实施,首先要做的就是对整个施工现场的环境和建筑物情况有一个全面了解,这样对于促使整个逆作法的顺利实施起到不可忽视的作用。在现在进行逆作法挖土施工时主要采取地下室周边连续墙施工的方法,在这项施工的过程中还需要施工人员在桩孔基础设施的布置有一个全面的了解,并根据施工人员的了解选取合理的施工方法。对于较复杂的地下室结构,在进行挖土处理之前还需要施工人员根据自身掌握的相应数据制定有效的施工方案。
2.1 方案一
在进行施工之前需要对整个地下室进行有效划分,这里说的划分主要是通过地下室混凝土比例进行划分的。在进行施工的时候需要采取逐层施工的方法从上往下进行挖土施工,保证施工的准确性。在施工能够每层剩余3-4m的时候并不能使用机械的挖土方法,只能采取人工挖土方法,这样就降低了整个挖土过程的施工进程。也就是说采用这种方案进行施工的时候其自身时候速率并不能达到相应需求,这就导致方案一在地下室挖土施工中不能得到广泛的应用。
2.2 方案二
与方案一相比较,这种施工方法能够在刚开始施工的过程中采取一定机械的方法进行地下室挖土,能够有效提高整个地下室挖土施工速率。在進行施工的时候可以通过相应的金属材料对整个地下室进行支撑,在保证地下室稳定性的情况下进行施工,保障施工人员的安全性。但是方案二施工在两次土方开挖进行有效核定的过程只能够还发现这项施工方法会因为连续墙自身没有办法承受整个地下室下方水压,因此方案二在地下室施工中也不能得到有效实施。
2.3 方案三
总的来说方案三主要是将土方进行四次开挖,在这个过程中还需要对整个施工过程中的施工楼板和相应土方质量进行全面考虑,保证整个地下室土方施工能够更加顺利的实施。在这个过程中可以使用中型挖掘机进行土方表面挖掘,在接近底部的时候还需要将中型挖掘机替换成小型挖掘机后或者人工挖掘。对于挖出来的土壤,在运输环节选取的方法与方法二中选取的运土方法并没有太大的差异,尽管方案三在实施的过程中并没有太多技术性问题,但是其在施工的时候需要的时间比较长,也就是说整个工程施工进度也比较缓慢,导致整个工程并不能完全满足整个工期的需求。
3 作法挖土施工方案的确定与实施
3.1 方案的确定
可以将连续墙传来的侧压力通过负二层已施工的一段楼板,再通过斜钢管柱传到负一层楼板,形成互相对顶的支撑系统,从而解决了从负一层到地下室底板底之间连续墙的水平支撑问题。而用于斜支撑的钢管,在地下室施工完之后,稍作加工,即可作为钢管柱用于上部结构中。
3.2 垂直出土方式的选择
按最初制定挖土方案,是两个出土口用型钢制成龙门架,再通过单轨吊车及吊篮将土方垂直运出地下室的。采用此方法不但耗用大量钢材和电力,且施工进度太慢,难以满足工期要求,经分析决定采用挖掘机用逐层传递的方法出土。具体做法是:先加强负一层在出土口位置的一块楼板,在此位置放一台挖掘机并作土方转运台,当开挖负二、负三层土方时,根据实际情况分二级或三级土方台阶,并同时投放6至7台挖掘机作土方开挖、转运。当负三层的土方基本挖运完后,在出土口位置形成台阶的土方则采用下面的挖掘机将挖土方的抓斗伸臂举高,而在负一层转运台位置的挖掘机则将抓斗向下伸,接装下边挖掘机抓斗的土方,放在负一层的转运台后,再由地面的挖掘机将负一层转运台处的土方挖到地面并由运输汽车将土方运走。全部土方挖运完后,在负三层及负一层出土口处的挖掘机则由40t的汽车起重机吊运出地面。这时,整个逆作挖土施工也告完成。
结束语
在采取逆作法机械挖土进行施工的时候,不仅仅需要对整个施工过程进行全面考虑过,还需要保证整个施工过程能够符合地下室的施工需求,只有这样才能从根本上保证地下室在接受施工之后自身质量和其他因素不会遭受到破坏。另外在对地下室逆作法急性深入研究中,还了解到这项施工方法本身就比较复杂,因此在施工的时候需要施工单位和设计单位的思想能够全面统一,对整个施工过程中出现的问题还需要进行及时有效的解决,促使整个施工的顺利实施起到不可忽视的作用。
参考文献
[1]王博.逆作法施工技术的分析与研究[D].中国地质大学(北京),2015.
[2]叶浩.某工程逆作法技术的应用分析[D].华南理工大学,2011.
[3]颜恒.逆作法施工工艺改进及其技术经济的分析研究[D].天津大学,2004.
关键词:逆作法;软土方开挖;斜钢管支撑
在对地下室施工中采用一定逆作法施工,不仅仅施工效率比较高,而且在施工放入过程中还有非常良好的经济效益。正是这种技术方法自身具备非常多的优点,才从根本上使得这项技术方法在我国得到广泛的应用。尽管这项施工方法在我国也得到广泛的应用,但是这项施工方法上存在的土方开挖等还存在一些问题,这就需要对土方开挖中存在的问题进行深入分析,并根据分析结果提出可行的施工方法,使得我国地下室施工在实施的过程中取得更好的经济效益。
1 工程概况
某省中医院新门诊住院综合楼工程,建筑面积50968.3m3,主楼29层(其中有裙楼6层),地下室3层,本工程地下室结构设计采用全逆作法施工,用地下连续墙作挡土、止水结构兼作地下室外墙,人工挖孔桩基础,由钢管混凝土柱和格构柱,与钢筋混凝土梁板构成框架,兼作水平支撑系统。地下室各层楼板标高为:-4.550m、-8.150m,-11.850m,底板厚900mm,底板下素混凝土垫层100mm厚,即土方开挖深度为-12.850m。
工程地质情况
该场地属珠江三角洲冲积平原地带,地层主要为第四系新近填土、海陆交互沉积和残积层及第三系红层,岩土层自上而下特性描述如下:
(1)人工填土:杂填土、建筑垃圾、微压实,平均层厚1.86m。(2)淤泥质土:含贝壳淤泥、淤泥,呈流塑一软塑状,属于高压缩性土,平均厚度4.83m。(3)粉砂:湿松散,平均层厚4.49m。(4)粗砂:湿稍密状,平均层厚4.89m。(5)淤泥:湿流塑状,平均层厚2.74m。(6)粉砂:湿松散-稍密状,平均层厚3.51m。(7)粉土:湿密实状,平均层厚1.8m。(8)强风化泥质粉沙岩:结构破坏,埋深21.4m,层厚1.7-13.0m。(9)中风化泥质粉砂岩:中等坚硬,平均层厚7.4m。(10)微风化泥质粉砂岩:坚硬,层厚3.7-11.0m。
2 选取合理的逆作法挖土施工方法
要想保证逆作法挖土施工的顺利实施,首先要做的就是对整个施工现场的环境和建筑物情况有一个全面了解,这样对于促使整个逆作法的顺利实施起到不可忽视的作用。在现在进行逆作法挖土施工时主要采取地下室周边连续墙施工的方法,在这项施工的过程中还需要施工人员在桩孔基础设施的布置有一个全面的了解,并根据施工人员的了解选取合理的施工方法。对于较复杂的地下室结构,在进行挖土处理之前还需要施工人员根据自身掌握的相应数据制定有效的施工方案。
2.1 方案一
在进行施工之前需要对整个地下室进行有效划分,这里说的划分主要是通过地下室混凝土比例进行划分的。在进行施工的时候需要采取逐层施工的方法从上往下进行挖土施工,保证施工的准确性。在施工能够每层剩余3-4m的时候并不能使用机械的挖土方法,只能采取人工挖土方法,这样就降低了整个挖土过程的施工进程。也就是说采用这种方案进行施工的时候其自身时候速率并不能达到相应需求,这就导致方案一在地下室挖土施工中不能得到广泛的应用。
2.2 方案二
与方案一相比较,这种施工方法能够在刚开始施工的过程中采取一定机械的方法进行地下室挖土,能够有效提高整个地下室挖土施工速率。在進行施工的时候可以通过相应的金属材料对整个地下室进行支撑,在保证地下室稳定性的情况下进行施工,保障施工人员的安全性。但是方案二施工在两次土方开挖进行有效核定的过程只能够还发现这项施工方法会因为连续墙自身没有办法承受整个地下室下方水压,因此方案二在地下室施工中也不能得到有效实施。
2.3 方案三
总的来说方案三主要是将土方进行四次开挖,在这个过程中还需要对整个施工过程中的施工楼板和相应土方质量进行全面考虑,保证整个地下室土方施工能够更加顺利的实施。在这个过程中可以使用中型挖掘机进行土方表面挖掘,在接近底部的时候还需要将中型挖掘机替换成小型挖掘机后或者人工挖掘。对于挖出来的土壤,在运输环节选取的方法与方法二中选取的运土方法并没有太大的差异,尽管方案三在实施的过程中并没有太多技术性问题,但是其在施工的时候需要的时间比较长,也就是说整个工程施工进度也比较缓慢,导致整个工程并不能完全满足整个工期的需求。
3 作法挖土施工方案的确定与实施
3.1 方案的确定
可以将连续墙传来的侧压力通过负二层已施工的一段楼板,再通过斜钢管柱传到负一层楼板,形成互相对顶的支撑系统,从而解决了从负一层到地下室底板底之间连续墙的水平支撑问题。而用于斜支撑的钢管,在地下室施工完之后,稍作加工,即可作为钢管柱用于上部结构中。
3.2 垂直出土方式的选择
按最初制定挖土方案,是两个出土口用型钢制成龙门架,再通过单轨吊车及吊篮将土方垂直运出地下室的。采用此方法不但耗用大量钢材和电力,且施工进度太慢,难以满足工期要求,经分析决定采用挖掘机用逐层传递的方法出土。具体做法是:先加强负一层在出土口位置的一块楼板,在此位置放一台挖掘机并作土方转运台,当开挖负二、负三层土方时,根据实际情况分二级或三级土方台阶,并同时投放6至7台挖掘机作土方开挖、转运。当负三层的土方基本挖运完后,在出土口位置形成台阶的土方则采用下面的挖掘机将挖土方的抓斗伸臂举高,而在负一层转运台位置的挖掘机则将抓斗向下伸,接装下边挖掘机抓斗的土方,放在负一层的转运台后,再由地面的挖掘机将负一层转运台处的土方挖到地面并由运输汽车将土方运走。全部土方挖运完后,在负三层及负一层出土口处的挖掘机则由40t的汽车起重机吊运出地面。这时,整个逆作挖土施工也告完成。
结束语
在采取逆作法机械挖土进行施工的时候,不仅仅需要对整个施工过程进行全面考虑过,还需要保证整个施工过程能够符合地下室的施工需求,只有这样才能从根本上保证地下室在接受施工之后自身质量和其他因素不会遭受到破坏。另外在对地下室逆作法急性深入研究中,还了解到这项施工方法本身就比较复杂,因此在施工的时候需要施工单位和设计单位的思想能够全面统一,对整个施工过程中出现的问题还需要进行及时有效的解决,促使整个施工的顺利实施起到不可忽视的作用。
参考文献
[1]王博.逆作法施工技术的分析与研究[D].中国地质大学(北京),2015.
[2]叶浩.某工程逆作法技术的应用分析[D].华南理工大学,2011.
[3]颜恒.逆作法施工工艺改进及其技术经济的分析研究[D].天津大学,2004.