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浅谈逆作法现场建筑施工技术

2018-09-13

新商务周刊 2018年14期
关键词:作法底板基坑

近年来逆作法施工技术在建筑工程施工中的应用越为越完善,使用的领域也越来越广。而且在具体应用过程中,不仅有效的降低了工程的造价,而且保证了施工的安全性,缩短了工期,地基沉降量较小。特别是施工现场条件较为复杂的情况下,利用逆作法施工技术更是取得较好的社会效益和经济效益。

1 逆作法施工概述

1.1 逆作法的技术特征

逆作法是与传统建筑基坑支护的封闭式施工顺序不同的逆筑法,通过逆作法完成基坑周围支护及中间支撑柱作业后,借助地下结构外壁加强基坑支护承载力,并利用地下结构梁板及框架柱加强挡墙水平方向承载力和支撑立柱纵向支护荷载。通过逆作法并借助基础底板浇筑前柱下桩与地下基坑围墙所承受的荷载,以地下建筑结构顶板为基坑提供支撑,便可实现上下建筑结构立体式同步作业,大大降低了上部结构施工层数增加时围护结构可能的隆起、沉降与变形。这种差异变形对地下结构内力分布具有反作用,有效减轻基坑开挖对持力层的不利影响,克服了基坑内的地基回弹以及已浇筑梁系产生裂缝的可能,地下空间利用率提高,操作便捷,节能环保。逆作法常用于密集式建筑群,由于建筑物之间距离很近,地上施工空间受限,地下结构开挖埋深较大且地下水位高,逆作法施工中必须重点考虑墙体和梁板、柱桩和梁板之间的连接问题。

1.2 深基坑工程逆作法理论

高层建筑地下结构施工与地基基础作用方程为:

高层建筑对基坑深度要求较高,地下连续墙除具备基础性围护作用外,逐渐发展为“围护+地下室墙”或“围护+地下室+承重墙”,高层建筑地下结构理论也在不断发展深化,高层建筑、地基及地下连续墙之间存在共同作用,公式(1)中的[Kps]中还必须考虑到连续墙的作用,故式(1)变形为:

式中:{Sb}—基础梁、基础板和基础柱等上部结构凝聚后的等效边界荷载向量;[Kb]—基础梁、基础板和基础柱等上部结构凝聚后的等效边界刚度矩阵;{Ub}—等效边界位移向量;[Kr]—基础底板整体刚度矩阵;{Pr}—基础底板节点力向量;[Kpsv]—地下连续墙等桩土体系共同作用的刚度矩阵。逆作法用于高层建筑地下结构施工中如过基坑地面与浇筑底板之间处理不当,则公式(2)中基础底板整体刚度矩阵[Kr]=0,而整体刚度形成过程由于受基坑开挖对下墙产生摩擦影响而具有滞后效用,所以深基坑工程逆作法理论中必须对下墙两侧摩擦力进行妥善处理,以外墙摩擦力荷载为节点,考虑其对外墙的反向影响。浇筑基础底板施工前,立柱桩和连续墙承担地下结构主要的荷载,刚度矩阵叠加时并不将地基土节点刚度考虑在内。

2 逆作法在地下工程施工中的有效应用

2.1 地面施工阶段

地面施工阶段包括顶板、中间柱以及围护墙施工。围护墙就是我们通常所说的地下连续墙,在进行地下连续墙之前,需要先进行成槽测试,根据测试结果确定本次施工流程和混凝土配合比、泥浆密度、槽段长度等。单元槽段宽度划分时,主要根据钢筋笼起吊能力以及槽壁稳定性,最适宜的单元槽段宽度为4~8cm。排桩可以采用机械,当然也可以使用人工等其多种施工工艺进行间隔施工。值得注意的是,进行排桩钢筋笼的安放时,必须保证钢筋笼的安放方向和设计要求一致。在冠梁施工前,我们需要先凿除排桩上部、地下连续墙上存在的混凝土浮浆。当前,在建筑施工中,多选择钢管混凝土柱、钢筋混凝土柱、型钢柱等作为中间支承柱。在混凝土柱施工采用逆作法时,可以使用机械成孔工艺,也可以使用人工成孔工艺,或者其他的成孔工艺。一旦开始土方开挖,就根据相关要求形成中间支承柱。如果采用钢管混凝土柱、钢筋混凝土柱作为中间支承柱,应当将其与下部混凝土桩组合,并使用砂将柱和孔壁之间的缝隙填实。根据设计进行支承柱和水平结构连接节点施工,后值筋、预埋件或者其他的连接构建的精度需要得到一定的保障。在进行地面施工时,不可避免的会影响市民生活、交通运输以及地下管道等,应当在保证质量的基础上快速完成。

2.2 逆作施工阶段

在逆作施工阶段,相关的施工内容主要是土方开挖、装修、结构以及设备安全。首先,开挖基坑时,可以从中间取土口之间向周围进行扩散开挖,也可以使用取土设备直接从两端的取土口挖出工作面,在工作面挖出后,利用机械或人力从工作面继续向基坑中间开挖。在挖掘中间支承柱和地下连续墙周边的土方时,应当避免使用挖掘机械,尽量使用人力进行挖掘,人力在挖掘的同时,对中间支承柱外表面和地下连续墙内壁面进行修整。使用小型装载机或者手推车将挖出的土方运至取土口,使用机械提升至地面后运走。根据地下室楼板结构的形式,模板一般采用土模承重法。先将基坑中的土挖至预定标高,制作混凝土垫层,并在其具备一定的强度后,将梁边线和轴线按图弹出,在模板的支点上使用水泥砂浆找平,以便更好对标高误差进行控制,然后对支模板进行混凝土浇筑,在养护期结束后,将支模板拆除,最后进行大底板施工。低下主体结构施工中,基础地板施工是最后部分,同时也是十分关键的部分,对逆作施工的安全稳定具有重要的影响,因此应当做好各种辅助措施,根据相关的设计要求完成底板施工,尤其是在混凝土浇筑、结构对接等环节,一定要采取先进可靠的技术,保证施工的质量。

3 结束语

近年来逆作法施工技术在建筑工程施工中的应用越为越完善,使用的领域也越来越广。而且在具体应用过程中,不仅有效的降低了工程的造价,而且保证了施工的安全性,缩短了工期,地基沉降量较小。特别是施工现场条件较为复杂的情况下,利用逆作法施工技术更是取得较好的社会效益和经济效益。因此需要加大对逆作法施工技术的研究力度,注重工程实践经验的积累,从而提高具体应用时的实效性。

[1]钱帅.浅析逆作法施工技术在建筑工程中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(10).

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