逆作法在城市建筑地下室施工中的实践应用探讨论文_卢绿元

逆作法在城市建筑地下室施工中的实践应用探讨论文_卢绿元

卢绿元

身份证号:4414211971****1739

摘要:本文通过工程实例,对逆作法在城市建筑地下室施工中的实践应用进行了分析与探讨,以供同仁参考。

关键词:逆作法;城市建筑地下室施工;实践应用

一、前言

近来年,随我国整体国民经济水平的快速发展,城市化进程的不断推进,相应的高层建筑项目也逐渐增多,城市建筑的规模程度越来越趋向于密集化。为了能够更加充分的利用地下空间,对于基坑工程的要求也越来越高,在对其数量要求逐渐增多的情况下要求也逐渐加深,同时鉴于大部分的深基坑工程位于城市的市区中,致使施工场地较为狭小,周边的施工环境也较为复杂。基于此,本文通过工程实例,对逆作法在城市建筑地下室施工中的实践应用进行了分析与探讨,以供同仁参考。

二、工程概况

某城市建筑地上20层,地下2层,整个项目建设于该市商业中心繁华地段。总建筑面积为26351.6m2,施工周期12个月。基于以上实际情况可分析:该城市建筑施工作业均有如下几个方面的特点:①现场施工场地有限;②建筑工程施工机械设备布置难度较高;③项目建设全过程施工周期较短;④现场施工环境条件较为复杂。结合以上实际情况,该城市建筑工程项目地下室施工采取逆作法进行施工作业,以此种方式在确保地下室施工质量稳定的基础之上合理缩短施工工期。具体来说,在应用逆作法进行施工过程当中,有如下几个方面的问题需要特别关注:根据初步设计要求,本工程采用地下连续墙+人工挖孔桩施工,竖向构件柱采用圆钢管混凝土柱,水平支撑体系利用楼面梁板结构组成。通过采用圆钢管混凝土柱及钢筋混凝土构件组成的结构体系,可实现地下室作业的逆作法施工。

三、逆作法施工关键技术

本工程地下2层,各层标高分别为:地下负一层为-5.4m、负二层为-10.0m。地下室施工顺序:先进行地下连续墙的施工和冲孔桩基础,地下连续墙和竖向构件柱施工完毕后,作±0.000楼板,此时上部结构可按正作法施工;暗挖土方至负一层板底,做负一层结构施工。继续暗挖,做负二层临时钢管支撑。完成承台及地下室底板结构施工。

地下连续墙施工。地下连续墙周长555m,墙厚为800mm,共划分为112个槽段,槽段长4000~6000mm,大部分槽段长度为5000mm,本工程槽段接头采用工字钢接头形式。嵌固深度为入强风化(不透水层)不少于2m,墙深在25~30m。在地下连续墙施工过程中,关键是圆砾层中的成槽,直接用抓斗抓土,在密实的圆砾层中很难施工,进尺很慢,要求采取先成导向孔的措施。导向孔采用传统的冲击式钻机,进度也很慢。经研究改进导向孔采用回转钻机施工,成孔效率较高。(2)人工挖孔桩施工。基础采用人工挖孔桩,桩径分别为1400、1500、1600、1800、2000、2200、2300、2400、2500、2600、2700mm等11种。裙楼部分桩径在1600mm以内,桩端持力层为圆砾层;塔楼部分桩径1800~2700mm,桩端持力层为中风化或微风化泥岩。桩心混凝土有C25、C35两种。本工程人工挖孔桩共计有326根。在基坑开挖至负一层后进行挖孔桩的施工,以减少空孔工程量。

(3)中间支承柱施工。中间支承柱与地下室结构柱合二为一,采用钢管柱(钢构柱)和钢筋混凝土预制柱2种形式,在主塔楼地下室至±0.00以上5层部分采用钢管柱,柱心浇捣C60混凝土,主梁为劲性刚梁,次梁为钢筋混凝土梁。钢管柱直径分别为600、1000、1300、1500mm,钢构柱800mm×800mm,24条,总计数量128根。钢管柱制作采用螺旋焊缝,从下料、卷管、焊接均由电脑控制,一次成型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主塔楼以外中间支撑柱采用钢筋混凝土预制柱,主要规格为700mm×700mm,共有预制柱198根。在人工挖孔桩施工完成后,在桩孔内安装定位器,再吊装钢管柱或钢筋混凝土预制柱,钢筋混凝土预制柱从底板至负一层,负一层以上为现浇,钢管柱从底板至五层转换层,共8层高,分3节吊装,采用80t汽车起重机吊装。

土方施工。本工程地下室采用逆作法施工,基坑大面积土石方开挖主要分为两个阶段出土:支模板绑扎钢筋浇筑首层梁板后。混凝土强度达到设计要求后,开始暗挖作业。土方出土口设在1~6×M轴和1-6×N处。修建车道,土方可随挖随走。负一层土方开挖完成后进行负一层的结构施工。负一层楼面结构完成后暗挖土方至负二层下方,做横向腰梁及钢管临时支撑施工,进行承台及底板的施工最后再进行负二层结构施工、封闭出土口。为确保工期,第一阶段土方开挖须在15天内完成,既需配备3台挖土机(铲斗1m3)及15辆运土汽车(装载量10m3)。施工机械根据工程进展适时调整,尤其在施工初期要适当增加运土车辆以满足工程进度要求。开挖时土方外运两个大门都作为车辆出入口,对应的基坑位置设临时道路,方便土方外运。土方开挖采用分层开挖,每层厚度约2.5米,以与基坑支护施工相配合施工。基坑下半截开挖时,要分层设置运输道路,以便车辆行驶。机械开挖深度控制在-7.50m,然后由人工挖掘修整至-7.60m,以避免超挖。完成第一阶段土方开挖后,进行垫层施工,垫层厚度为100㎜,采用C25商品混凝土浇注。

排水措施。场地内水量较小,主要补充水为天然降水。在施工中,要做好以下排水措施:1)在护顶位置设置400X300排水沟,避免基坑外积水流入基坑。该排水沟可同时作为场内的排水设施。2)考虑到以完成了地下连续墙的施工,场地地下水水量不会太大,基坑内采用明沟排水。排水沟和集水井设置按照设计图纸施工,排水沟底至少比基坑底低0.3~0.4m,宽度约300,集水井底比沟底低0.5m以上,大小约1.0X1.0米,间距约30米,随基坑开挖逐步加深,基坑底、沟底、井底均应保持这一深度差,坑中积水应及时抽排。

(6)通风及照明。在负一层结构完成后,负二层的施工基本在封闭状态下施工,操作可视度差,能见度低,大量土方机械、电焊机等施工机械产生的油烟、废气、有害、有毒气体无法自然排出,恶化工作条件,危害工人健康。所以在地下室逆作法施工中,通风和照明也是很重要的技术措施。照明线路固定在负一层板底,在柱子上安装照明灯具。通风采取从负一层后浇带和预留孔洞等处送风和抽风结合的措施。

(7)逆作法施工的安全措施。1)逆作施工时,坑洞和孔洞较多,要设围护栏杆,上下要设有专用上、下人梯,垂直孔洞的防护应有专项安全方案和具体要求;2)地下通风、用电和照明,应保证现场施工的要求;3)利用有效的监测手段进行信息化施工,如发现有地面异常等不利征兆,必须加强监测,并立即采取安全措施处理;4)认真研究钻探资料,分析地质情况,对可能出现的地质不良现象和有害气体等情况,须作出预防措施和应急措施;5)施工过程中,应密切注意挖土和排水时基坑的安全,挖土机不得碰撞梁板及支撑柱结构。

四、结束语

综上所述,在建筑工程当中合理的运用逆作法施工技术,不但能够极大降低施工工期,实现更加稳固的支护效果,同时还能够节省支撑费用的支出,极大的减少工程的实际造价。在本次城市建筑地下室工程施工中,由于各方面技术措施配合比较好,取得了满意的施工效果,得到了业主的好评。总而言之,逆作法施工技术具有极为宽广的发展应用前景,并且在深基坑的支护当中具有极大的推广应用价值。

参考文献:

[1]芮瑞,夏元友.基于三维有限元的地下连续墙深基坑逆作法施工方案设计[J].岩土力学,2013(5).

[2]杜述德.探索建筑深基础逆作法施工[J].城市建设理论研究,2013(20).

[3]赵琪,谢剑彬,茅振伟等.高层建筑深基础逆作法施工中的节点处理[J].地下空间与工程学报,2014(4).

论文作者:卢绿元

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/18

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