探析高层建筑地下室主体结构逆作法施工技术论文_卢斌

探析高层建筑地下室主体结构逆作法施工技术论文_卢斌

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摘要:由于我国近几十年来的大兴土木,土地资源已日益短缺,在建的建筑多为高层或超高层,地下室工程也越趋加深。在繁忙的都市,许多工程都存在工期短、施工场地狭小、施工条件复杂的情况,而地下室逆作法施工技术的应用可以将基坑开挖对四周构筑物、道路和地下室管线的影响大大降低,同时还能保证周边建筑的安全。因此,在施工中不断探索地下室逆作法施工技术尤为重要。本文就地下室主体结构逆作法施工技术的要点和注意事项进行分析和探究,以期改进施工技术,确保地下室工程的施工质量。

关键词:建筑工程,地下室,逆作法,施工技术,要点

目前地下室采取普通的施工方法已经很难满足施工要求,也不利于地下室工程的正常使用。如地下室的结构不稳定,对于上部建筑结构也是一定的威胁。而采用逆作法进行施工,不仅能保证地下室工程的质量,还可以保护周围建筑物的安全,发挥地下工程的价值与功能。

一、逆作法的概述

逆作法是地下工程,借用地下结构自身的能力,在地下水平结构上自上而下的进行施工。逆作法的施工程序与传统的顺作法完全不同,逆作法是从上向下挖一层土,浇筑一层地下室梁板,等结构达到一定强度,可以水平支撑。在安全性较高的情形下,再继续向下施工。逆作法一般用于多层或者高层建筑中,可以用逆作法也要考虑以下几点:地下室层数多,一般为两层甚至两层以上更深的工程;用途广,地下室工程一般用于停车场,大型超市,美食广场以及构建一些游乐设施等;地下室面积较大且形状结构复杂,所以采用逆作法支撑工程;工期紧,缩短工期可以获得更多经济效益;周围环境复杂,对周围环境要求高所以选择逆作法。逆作法按照主体结构施工顺序可分:全逆作法、半逆作法、部分逆作法等形式。逆作法施工的范围和方法受工程地质条件,地下建筑结构类型,周边环境,施工条件和施工季节等因素制约。

二、“逆作法”的施工技术要点

逆作法施工方法是第一层挖土结束,首层楼板搭建结构完成后,放置专业的取土设备,再继续向下挖土。但是地上的结构也不能停止,地下和地上的施工同时进行。根据地下一层的埋深,再决定第二层开挖深度和进程,施工是先从两端开始挖土,用专业的取土设备挖出工作界面。然后利用人力从工作界面向中间工作,用双轮手推车把土运到地表。逆作法在施工应注意以下要点:

1、地下连续墙技术要点

逆作法在高层建筑工程施工中的应用,要求在建筑物地下结构施工中对逆作法施工要点进行充分考虑。一般地下室结构外墙水土荷载所产生水平力是由地下连续墙来承担的,这在高层建筑逆作法施工中尤为关键。要注意以下两点具体施工要求:首先,修筑导墙。通常情况下,建筑工程导墙主要以现浇钢筋混凝土结构为主,能够多次重复应用。在具体施工中要对表层土特点、地下水情况及荷载状况等情况进行充分考虑,一般将其导墙深度控制在1米到两米的范围,比地面高度要多出1米左右,将其厚度控制在15厘米到20厘米的范围内,通常地下室的结构外墙是地下连续墙来承担水土荷载所产生水平力,这在高层建筑逆作法施工当中是非常重要的,其具体施工的技术要点应注意下列两点,一是导墙修筑,在工程施工里,导墙一般是以现浇钢筋混凝土结构显现的,并且能重复多次使用,在施工过程里,需要考虑到表层土特点、地下水情况及荷载状况等,通常导墙深度为1m-2m之间,高度比地面要高出1dm,厚度为0.15m-0.2m之间,墙趾要大于20厘米,顶面处于水平状态,基底紧贴土面,内墙面平行与地下连续墙轴线,防止槽中渗入泥浆,通常情况下导墙要遵循以下顺序进行施工:场地平整―挖槽测量―弃土-支撑模板并拆模-导墙外侧-回填土等,模板要在高层建筑工程结束后进行拆除,并进行上下两道木的设置用来支撑,防止因挤压等情况导墙产生变形。其次,深槽开挖,挖槽在地下连续墙施工的重要环节,相关施工人员必须对其施工过程加以重视。一般情况下地下连续墙施工周期中一半的时间都是用来进行挖槽作业,在施工中必须控制好施工工期。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时还要重视其精度问题,特别是土层稳定度,如出现土层不稳定情况,要将单元槽长度缩短,在挖槽施工结束后要及时进行混凝土浇筑作业,缩短工期,以此最大限度地降低倒塌危险度。当施工现场附近存在高大建筑,且具有复杂的施工条件时,还应将单元槽段长度及暴露在外面的时间尽可能地减少,并保证槽壁具有一定稳定性,在施工地下连续墙接头时,主要接头有两种:刚性接头和柔性接头,要依据实际情况来确定应用哪一种接头方式。

2、土方开挖技术要点

土方开挖是高层建筑工程施工中的重要阶段,其阶段相关工序主要包括破碎、松动、挖装及运输出渣等。在逆作法施工中,基坑周围立体结构中起水平支撑作用的主要是地下室的各板、梁等结构,同时使地下室以现箱型结构表现出来,这样在地下室承受土体压力时,其承受力可以按照各部分所占刚度比进行分配,通常桩身承受的荷载有正摩擦力、自重、负摩阻力、上部外荷载及桩端阻力等,在这些荷载共同作用下,会出现桩抬升及沉降变形等情况。如地质构造相同,在土体压力承受方面,逆作法施工应用承受的压力要远远小于顺作法支护系统,这就要求准确计算中间支撑柱的升抬及沉降数值。当高层建筑工程施工中,相邻柱之间的沉降差比警报值大时,应将上部结构施工停止,并对开挖速度进行不断加快,同时在部分施工段要根据相关情况放慢,或加固及注浆等。土方开挖施工中要重视空间效应,特别是对开挖长度、深度及宽度进行有效控制,要准确计算其影响系数及范围,并重视时间效应。

3、沉降差施工技术

在高层建筑工程施工中应用逆作法技术,必须重视沉降差问题。在建筑施工中,将有一圈地下连续墙插入,在基坑开挖应力释放及上部荷载共同作用下,会有抬升及沉降情况在地下连续墙出现,如沉降过大时,将直接影响到建筑物结构的安全性。通常沉降差必须在20毫米以下,如大于警报值,必须将高层建筑上部施工作业停止,在局部节点位置进行压重的加强,也可以选用开挖速度放慢或局部加快等方式。通常情况下为解决基坑开挖出现的立柱桩抬升问题,可以选用将桩上部摩阻力降低的方式。如通过支撑增设或压力预加等方式进行加固,将坑底隆起所产生沉降问题进行有效降低。将立柱桩承载力加大也可以将沉降差有效降低,如增大桩径、桩底注浆及选择高承载力桩端等。通过剪刀撑临时增加及完成永久墙体结构来解决立柱间刚性所产生不均匀变形问题。

4、节点施工技术要点

节点就是地下水平支撑与垂直支撑体系的交汇点,逆作法相比其他施工方法存在极大的不同,这种情况下,运用逆作法的地下室结构节点施工将不同于正常施工的节点作业。逆作法主要遵循自上至下施工的顺序,在设计时逆作法结构节点,必须符合结构设计规范,要对施工中受荷载条件要求进行最大限度地满足,对逆作法中水平结构与顺作法施工竖向结构进行有效处理。在整个基坑施工中,其主要水平支撑结构就是梁板结构,这些板墙梁柱节点留置必须在剪力最小位置,主要有两种节点处理方式,也就是预埋剪力连接件施工法和预埋连接钢板法,预埋剪力连接件施工法具有施工便捷及较好接头抗剪性的优势,预埋连接钢板法也具有施工便捷及接头受力强的特点,但要求具有较高的电焊质量,焊接量大,技术性强,有时会对施工进度造成一定影响,在实际施工中,必须按照设计规范及具体施工情况进行节点施工。

结束语

综上所述,伴随高层建筑规模的不断扩大,其施工难度也随之增大,传统施工技术已经无法对高层建筑施工要求进行有效满足,逆作法在高层建筑施工中的大量应用,可以对高层建筑工程中面临的诸多问题进行有效解决。基于此,施工企业必须对逆作法施工技术要点进行准确把握,只有这样才能有效提高建筑工程的质量。

参考文献:

[1]林海坤,浅谈深基坑支护技术[J],江西建筑,2015.8

[2]李毅军,逆作法在建筑地下室施工中的应用[J],建筑前研究前沿,2015.6

[3]凌海新,高层建筑地基基础施工技术[J],基层建设,2014年8期3月(中)

[4]谢明伟,浅谈大型深基坑逆作法施工关键技术研究[J],同济大学出版社,2013.12

论文作者:卢斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/26

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