逆做法施工的推广论文_曾德基

逆做法施工的推广论文_曾德基

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摘要:随着我国经济的不断发展完善,促进了城市建设的不断推进,当前城市建设的主要任务就是针对地下空间的开发与应用。为了保障安全施工和环境效益,逆作法施工在当今建筑领域得到了广泛的应用,尤其是在节约资源、节能环保方面效果显著。本文主要探讨逆作法施工在建筑行业的推广,目的在于提高我国建筑工程施工水平。

关键词:建筑施工;逆作法;施工;推广;应用

引言:近几年来大量的工程实践说明一个道理,逆作法在建筑行业是一项新兴建筑施工技术,通常在深基坑工程施工的过程中才会运用,施工的工艺就是上下同时施工,先沿建筑地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构,同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等,根据需要计算确定)浇筑或打下中间支承柱,作为施工期间于底板封底之间承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。与此同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。这样地面上、下同时进行施工,直至工程结束。逆作法施工技术具有非常的好处,不仅施工的周期比较短,而且还可以节约很多的资源、还比较环保、最大限度利用规划内占地的地下空间的作用。

1.分析逆作法施工技术的要点

1.1设计中应进行逆向思维

通常在正作法的过程中,竖向构件承担荷载主要是由地下室的剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙。但是在逆作法的过程中,采用钢管柱剪力墙框架结构施工工艺,受力的模式已经发生了变化,在建立计算模型的时候应按大梁输入法进行建模。

1.2垂直度控制钢管柱吊装

逆作法施工是一项非常特殊的工艺,采用了钢管柱和钢筋笼作为建筑地下室的竖向构件,而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度成为关键因素,吊装前起重机先把钢管井字架安放至基坑上方,柱子的垂直度采用两台经纬仪在2个不同方向进行观察,底部用千斤顶进行调整,达到设计要求后,用基础螺栓全部拧紧。实践证明,这种定位方法取得较高的精度,可以满足工程需要。

1.3连接钢管柱和梁板

作为钢管混凝土柱中重要的环梁节点,应该首先在钢管上进行焊接抗剪环箍,并且要有准确的定位。现场环梁模板一次安装成型,搭设胎架,水平搁置钢管柱节点,在钢管柱上绑扎环梁钢筋,环梁绑扎于钢管柱节点上随钢管柱吊装入模就位,克服了该节点工艺和工序的复杂,解决了过多的穿心钢骨构件造成环梁钢筋绑扎和模板安装的困难,避免了在狭小空间内进行施工的难题。

2.逆作法施工的特点及存在的问题

2.1逆作法施工的主要特征

2.1.1可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、 上下层次多时,大约可节省工时1/3。

2.1.2受力良好合理,围护结构变形量小,因而对邻近建筑的影响亦小。

2.1.3施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少或基本不占总工期。

2.1.4最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积。

2.1.5一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施,减少了施工费用。

2.1.6由于开挖和施工的交错进行,逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基,减少了大开挖时卸载对持力层的影响,降低了基坑内地基回弹量。

2.2逆作法施工技术出现的问题

我国逆作法施工技术还属于一项新兴的施工技术,掌握这项施工技术的施工企业在国内还不多。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然逆作法施工具有很多常规施工技术所不具备的优势,但是由于目前研究逆作法的学者相对较少,因此逆作法施工技术的发展不快,存在一系列的问题:

2.2.1土压力的计算

土体作用在围护结构上形成侧向压力,在计算的结果直接影响到围护到结构的设计。土方压力分为静止压力、主动压力、被动压力和动用土压力。影响土压力大小和其分布规律的各种因素及其作用加以全面分析考虑,最终只看作是近似的方法与实测数据还是有一定的距离,因此土压力理论还需进一步研究,不断完善。

2.2.2围护结构

逆作法施工采用地下连续墙作为基坑围护。地下连续墙的设计计算目前尚无详细的设计规范。根据有关研究及工程实践经验,地下连续墙的承载力计算采用的是桩基规范法和竖向弹性地基梁的基床系数法。桩基规范法单独分析地下连续墙的承载情况,在地下连续墙承载分析中没有考虑底板的受力影响。但实际上,地连墙、桩基础、底板作为一个系统,是共同承担上部结构的垂直荷载的,在开挖过程中并没有把土的各项压力参数考虑进去。

3.分析逆作法施工过程中产生的综合效益

3.1环境效益

在采用逆作法施工技术对建筑工程进行施工的过程中,最大限度利用地下空间,大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施,减少了施工费用。逆作法施工最大的优点就是可以降低噪音对城市的污染,也能够避免灰尘对城市环境造成污染,保护了城市生态环境,达到了理想的施工效果。

3.2经济效益、社会效益

在高层建筑工程施工过程中,通过逆作法施工技术的应用,不仅可以实现地下室外墙与基坑围护墙共同施工的目的,还能够扩大地下室的空间,满足现代化人们对空间的高要求。并且在实际施工过程中,施工人员还可以将地下室楼盖结构作为围护墙的支撑体系,这也就节约了大量的施工成本,具有较高的经济效益和社会效益。

3.3发展巨型桩、加大桩的承载力

逆作法施工受到的桩承载力的具有非常强的限制,采用的逆作法的过程中不可以采用一柱一桩,一定要采用一柱多桩的方式,这样做法提高了成本的投入和加强了施工的施工难度,如果桩的承载力过大,沉降又小,而且上部结构施工又可以放开限制,提高施工的速度,减少施工的时间。

3.4支护墙体形式的多样化发展方法

由于考虑经济问题,在施工的过程中采用逆作法,主要是运用两墙合一的方式,降低逆作法工程费用的投入。但是两墙合一的方法也存在着一些构造上的问题,还有施工环节中,很容易出现了许多的质量问题,对于建成之后的地下工程内部结构使用性能和地下室外墙可能会出现一些渗漏的问题,造成一些不良的影响。在一些工程操作过程中,很好的采用了二次施工内衬墙的方式来加强地下结构的整体性和外墙的使用性能,这样就会导致了工程造价有所提高。

4.逆做法施工的推广

随着城市化的加剧,城市功能将逐渐集中,推广应用逆作法,能够提高地下工程的安全性,可以大大节约工程造价,缩短施工工期有,防止周围地基出现下沉,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。

逆作法已经颁列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基础设计规范;各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法(YJGF02-96)和(YJGF07-98),由此可说明逆作法施工已经日趋成熟,其在深基坑支护中的前景乐观。

结语:我国越来越多高层建筑,越建越深的建筑物基础,基坑向着大深度、大面积方向发展,周边环境更加复杂,深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。目前逆作法仍然存在着一些急待解决的问题,如连续墙或排桩与工程桩间存在着不均匀沉降,围护结构的渗漏等,有待进一步改进。如何提高单桩承载力,降低沉降,减少中柱桩,达到一柱一桩,从而加快进度,缩短总工期,这将成为今后的研究方向。

参考文献:

[1] 王国荣. 逆作法在房屋建筑施工中的应用 [J]. 中华建设 – 2015.

[2] 罗明田. 分析地下室结构逆作法施工技术探究 [J]. 中华民居旬刊 – 2013.

[3] 岳海生. 逆作法施工关键技术推广应用的实践探索 [J]. 城市建设理论研究... - 2013.

[4] 王炳林. 逆作法施工工艺在人防工程中的应用 [J]. 山东大学 – 2013.

论文作者:曾德基

论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期

论文发表时间:2017/7/26

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