逆作法施工技术在建筑工程中的应用
2015-04-16南京麦浦园林景观建设工程有限公司
□ 陈 东 南京麦浦园林景观建设工程有限公司
逆作法施工技术在建筑工程中的应用
□ 陈东南京麦浦园林景观建设工程有限公司
逆作法施工技术就是先沿建筑物地下室轴线,或周围施工地下连续墙或其他支护结构,以及建筑物内部的有关位置进行浇筑,或将中间支承桩和柱打入,其中用于支撑施工期间于底板封底之前的上部结构自重和施工荷载。再将施工地面一层的粱板楼面结构用于地下连续墙刚度很大的支撑然后向下逐层进行土方的开挖并对各层地下结构进行浇筑直到底板封底为止。同时,因已完成地面一层的楼面结构为上部结构施工提供了条件,为此可以逐层向上进行地上结构的施工直至工程结束为止。
建筑工程;逆作法;施工
1.逆作法施工概述
通常,作法施工技术,是高层建筑物目前最先进的施工技术方法,具体做法是:先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前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。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。如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。
逆作法施工的特点,主要是:(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)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。(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。(4)最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积。(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。(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。(7)逆作法存在的不足,如逆作法支撑位置受地下室层高的限制,无法调整高度,如遇较大层高的地下室,有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行,基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管,目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。
2.逆作法的施工技术要点
2.1中间支承柱的施工
在逆作法施工的整个过程中支承柱作为承重结构其在计算时需要非常精确。支承柱作为永久的结构柱其在使用逆作法进行施工时,对其精度有严格的要求偏差一定要保持在20mm以内。通常支承柱主要有校正架调垂、气囊法调垂、上部校正架与下部气囊法联合调垂、上部调节螺栓调垂等调垂方法。
2.2沉降差异控制
由于逆作法是先进行上部结构与地下室楼板的施工,然后再进行基础大底板的施工,工程桩在施工前期处于部分不受力、部分受力状态,为此,立柱与地下墙之间或各根立柱之间会有较大的沉降差的存在,裂缝就会在已浇注的楼板与梁间出现,对正式结构的安全造成威胁。为有效控制沉降差异可以从两个方面进行:(1)对工程状况进行设定并计算沉降。在挖土的各阶段中对立柱与地墙的受力情况进行沉降估算时要按照荷载与地基桩及地质指标来进行,要确保各立柱与地墙的相邻沉降计算差值在标准的控制范围内。(2)对施工过程实行动态控制。全面监测立柱桩、地下墙、地下水位、垂直与水平变形、挖土工况,以实测结果为依据按照实际工况对土体力学参数进行反算,对下一步工况计算予以修正。如果相邻柱之间的沉降差超过正常值时要采取一定措施进行控制。
2.3挖土技术
工程工期和施工安全会受到挖土的影响,且土体产生变形的一个主要原因也是由挖土所引起。为此,在施工中一定要注意挖土的技术。逆作法中的挖土技术主要为开挖方式的选择和土口的设置。明挖、盖挖和暗挖是开挖的三种形式在逆作法中主要以暗挖作为开挖形式。在开挖土方时要遵循“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则进行,使用分块平衡对称抽条的开挖技术。在取土口时,其水平距离要使挖土机二次翻土以及暗挖时自然通风的要求得以满足,大小要使结构受力要求得以满足且数量还要满足底板抽条开挖时1个取土口能兼顾3块抽条区域的出土要求。
2.4对通风、用电、照明的要求
在建筑工程中使用逆作法其地下室的施工环境较为封闭,为此在施工的过程中要注意通风。在上层楼板适当位置处预留一些孔洞再将抽风机设置在孔洞处向外排气,此外还要安装功率较大的涡流鼓风机,以便将风送向地下。对于地下施工所用的照明、动力线路,要有专用的防水线的设置,并在楼板、梁、柱等结构中将其进行预埋,禁止将其进行任意的挪动。电箱以及各用电设备的线路都要使用双层绝缘的电线并将其架空敷设在楼板底上。照明灯具要尽可能的使施工需要得以满足,要有应急照明系统的设置。
2.5地下窒楼板模板的支设
逆作法的地下室支模有两种方式,即搭架支模和土模承重。采用搭架支模的方式时,要将地下结构1层高的土层先挖掉,然后根据常规方法进行梁板模板的搭设,进行梁板混凝土的浇筑再向下进行竖向结构的延伸,若采用土模承重的方式时要先将土挖至设计的标高,进行整平夯实后再进行一层素混凝土垫层的浇注,其厚度为50ITUTI厚直到混凝土稍硬后在梁模板的支点上,用水泥砂浆进行进一步找平控制其标高,误差在规定的范围之内然后进行模板的搁置。
3.逆作法的施工技术注意点
(1)逆作法施工应编制详细的施工组织设计或施工方案,确定施工程序和施工工艺方法,并进行详细的技术交底。严格执行。中间交承桩与楼板交接的节点的强度。要满足拆除模板后承受楼板自重和施工荷载的承载力要求。(2)在施工前应在邻近的建(构)筑物上地下连续墙的顶部。中间支承桩上,设置沉降或位移观测点在整个施工过程中定期进行沉降和位移观测,发现出现较大的沉降和位移,应及时采取处理措施。(3)以上±0.00地面楼层开始,向下施工允许的层数及与之向上时对应的应完成地面上的楼层层数和位置应按设计规定执行。当设计无规定时,在地下室封底之前,地面上允许施工的层数应经计算确定。(4)地下室连续墙与底板连接部位、中间支承桩与楼板连接部位、中间支承桩穿过底板部位等,施工时要注意将混凝土浇筑密实以保证不渗漏水。(5)逆作法施工采用支承桩外包柱与梁板结构方案时,当基坑挖土,在未完成地下室结构梁板的水平框架支撑体系前,应根据挖土深度及连续墙承受土侧压力的受力状态,对连续墙进行稳定性计算和复核,以保证结构的安全。(6)当地下室有地下水时,应根据土质、渗透系数、涌水量情况,采用明沟、集水井、多层轻型井点或深井井点降水方法,将地下水降至每层开挖层0.5—1.0以下,直至地下室底板及防水层施工完成,防止浸泡地下室基坑。
4.总结
虽然逆作法施工工艺优点非常多,但在实际中采用逆作法施工时也会表现出一些不足,表现在:(1)由于逆作法的施工易受到环境的影响,为此大型的施工设备很难用得上,这样就需要进行大量人力和物力的投入,从而不便于管理。(2)该方法在进行钢筋的预埋时其预埋位置准确性不高,钢筋的接头通常需要在同一截面的接头进行焊接且焊接的施工环境较差。(3)使用该方法施工时,其混凝土会出现较多的施工缝渗漏现象,处理起来也较为困难。因此,需要工程技术人员不断总结经验和积累探索下去。