浅谈逆作法施工技术在现代建筑中的应用

时间:2022-08-15 01:26:46

浅谈逆作法施工技术在现代建筑中的应用

摘 要:逆作法施工是一种特殊的施工方法,对建筑物比较密集,周围建筑和环境不能承担太多的沉降变形,以及施工场地限制较大、地基软土层比较厚等问题的工地比较适用。本文试就其原理与应用加以分析。

关键词:逆作法;施工建筑;原理应用

中图分类号:TV52 文献标识码:A

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。

3 逆作法施工工艺特点

(1)能够让建筑物地下基础结构的建造与其上部结构的施工同时、平行立体操作。通常在规模大,上下分层多的建筑物可节约1/3的时间。(2)围护结护的受力性能良好,不易变形,所以对附近的建筑物的影响十分小。(3)天气因素影响较小,并且对于土方的开挖可不占用工期或少占用工期。(4)尽可能的使用地下空间,扩大地下室建筑面积。(5)一层结构平面同时能够当成工作场地使用,不需要再进行工作平台的挖掘和内支撑的建设,这样一来就减少了很多的大型临时设施,节约了大量的施工费用。

4 逆作法施工技术的要点

4.1 设计中应进行逆向思维。在正作法中,地下室的剪力墙如核心筒、 地下室外壁、人防墙等竖向构件受力。可是以逆作法施工时,地下室的剪力墙一般是从上至下进行施工,进而受力方式产生了改变,所以在组建计算机模型时需以大梁进行输入。

4.2 钢管柱与梁板的链接。利用环梁节点之前,要把抗剪环箍准确地焊接到钢管的指定位置上,而在施工过程中如果地下标高改变了,就需要花费很长时间来处理环梁节点,因为施工现场很难进行补焊,而且焊接的时候有可能会出现温度太高降低管中混凝土的受力能力。

4.3 钢管柱吊装的垂直度控制。因为逆作法的施工技术有着一定的特殊要求,所以地下室坚向的结构部件需使用格构式钢柱,亦或钢管柱,而在坚向构件吊装过程中怎样控制垂直度是其最为重要的问题,首先在桩顶标高下面一米的位置装置钢板来确定位置。钢板上有三个可以调节水平位置的螺栓,钢管柱里面是一个笼子形状的钢筋制成的定位架,同时地面上还要安装井字形的用来定位的木架。通过大量的实践表明,以钢管柱吊装的垂直度控制精确度很高,可以确保满足普通工程的要求。

4.4 地下室楼面梁与连续墙的连接。由于进行逆作法施工的时候,还没有建成内衬墙,边上的露面梁两端要连接在钢管柱和地下连续墙。这样做的目的是想在内衬墙建设之前先把钢筋埋好,等到开始挖掘地下室的土方、凿开砼保护层之后,再扳出钢筋和梁钢盘进行焊接。可是因为施工存在的误差与建筑施工方案的调整,预埋的钢筋位置存在着很大的偏差至使其无法发挥应有的作用,所以在实际操作中一般使用植筋的方式,而由于团结墙中的钢筋密度大,需把梁端弯矩适当调幅到跨中。

4.5 底板周边连续墙连接处止水措施。这一部分的止水能力关系到整个地下室的止水能力和安全系数。把一块垂直的钢板先埋在底板和地下的区域连续钢筋笼里面,浇筑底板之前先把水平止水钢板焊好,在实践中取得了理想的效果,底板四周没有渗漏情况出现。

4.6 桩基类型的确定。以钢管柱安装定位的需求而言,以人力挖中间孔最佳,笔者以前在其他的项目中使用过钻孔灌注桩,但由于泥浆的扰动,钢管柱很难保证垂直度,土方开挖后出现偏移较大的问题。

5 经济效益

使用逆作法施工,通常在基坑围护与地下室外墙结构中使用两墙合一的方式,它不但可以节省对单独围护墙的设计,同时还能在项目土地范围内最大程度上增加地下用地面积,增大其使用率。另外,地下室楼盖结构替换了围护墙的支护体系,从而节省了工程费用。并且楼盖结构作为支撑体系不仅能够使局部楼盖缺失及特殊平面形状建筑引起的布置支撑的困难得到胶儿的解决,而且使基坑受力更加合理,工期缩短。综上所述,在土质较软的地区有着多层地下室的高层建筑物使用逆作法操作有着节约成本的优点,通常可节约总成本的25%~35%。

6 环境效益

(1)噪音: 因为逆作法在进行地下室施工时先对其表层楼面进行整体浇筑,然后再对下进行土方开挖,所以在建筑施工过程中所产生的噪音污染由于表面楼层的原因而大幅度减小,进而杜绝由于夜间施工产生噪音导致误工问题的发生。(2)扬尘:普通的地基往往直接使用敞开式的方式挖掘,施工过程中出现的粉尘会对城市环境造成不利影响。但是逆作法进行施工的时候将施工区域完全封闭在了地下,使得扬尘产生量大大降低。

7 社会效益

(1)交通:因为逆作法使用的为表层支撑、底部施工的操作方式,所以对于城市交通土建有着十分重要的意义,它能够在保证路面交通正常的情况下,在底部进行施工,以此减少由于交通闭塞而造成的损失。(2)采用了逆作法,+0.00层平板结构先完成,能够以其自身内部结构进行支撑。因为结构自身侧向的刚度可以无限度增大,并且相较于围护桩的变形而言,而压缩引起的变形量可忽略不计。所以,对于支护桩侧身变形问题能够从本质上解决,避免四周环境由于支护桩变形太大而引起的基础下沉或路面下陷等问题的发生。进而确保邻近建筑物的安全。

(3)使用逆作法操作,地下连续墙体和土层间的粘力及摩擦力能够抵消坚向负荷,并且可以其抵抗因地震或者水平风力所引超的建筑物底部的倾覆力与水平剪力,以此增强其抗震能力。

我国于2001年制定了《中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范》,将逆作法纳入其中;而各个地区也将地下室逆作法施工工法(YJGF07-98)进行了公示,这表明逆作法的施工工艺已经越来越成熟,在深基坑支护工程中的将会发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]叶建华 逆作法施工技术在工程中的应用 [J].山西建筑,2012.

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