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试论逆作法在地下结构施工中的应用

2020-11-26蔡涛

商品与质量 2020年45期
关键词:挖土作法土方

蔡涛

沈阳市市政工程设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110015

随着中国城市建设的跨越式发展,大规模的高层建筑地基基础与地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。与传统的深基坑施工方法相比,逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点,它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处。

1 逆作法施工原理

逆作法技术的结构支撑主要是底下结构中固有的墙体,同时将混凝土桩体浇筑与支柱缺失的位置,在混凝土桩体的稳固性达到要求后,首先搭建地上一层的底板结构,地下、地上施工作用同时进行,直至完成整体施工。逆作法施工技术在附有地下室的高层或中层建筑中使用较多,对地基具有二次加固作用,因为地上、地下施工可以同时进行,缩短了工期,降低了建筑成本,给建筑施工企业带来了丰厚的利润[1]。

其主要优点有以下几点:

(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,尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。

2 逆作法在地下结构施工中的应用

2.1 地面作业

目前在地面施工建设时,主要涉及到顶板施工中间柱以及周围的围护墙施工等等。围护墙主要是指地下连续墙,在具体作业时需要进行成槽测试,按照测试结果的需求,严格的把控混凝土原材料的配合比、设置具体的施工流程,还需要做好槽段长度的控制工作,可以通过人工作业全面确保工程顺利实施,在地面施工建设时还需要做好排桩钢筋笼的建设工作,科学的放置钢筋笼的方向[2]。目前,在具体的建筑施工时,应该选择钢管混凝土桩、钢筋混凝土桩等等作为主要的承载支柱。在混凝土桩施工时,使用逆作法能有效地选择成孔工艺,要按照相关的要求设置中间支撑座,全面提高中间支柱的承载能力,实现上部和下部混凝土桩的密切联系,可以通过水泥砂浆填实缝隙,按照基础的设计规范要求做好水平结构点的连接工作,全面提高预埋管件的精确度。

2.2 逆作施工

在进行逆作施工的时候,重点难点就是土方开挖、装修、结构和设备的安全。在开挖基坑的过程中,可以在中间取土口之间向附近开展扩散开挖,也可以借助取土设施直接在两端的取土口设置工作面,等到工作面设置完毕,借助机械或者是人工来向基坑中间进行开挖。在挖掘中间支承柱以及地下连续墙附近土方的时候,需要减少对于挖掘机械的使用,最好是选择人工挖土的方法来进行挖掘。在这个时期,需要修整好中间支承柱外表面以及地下连续墙内壁面,已经挖出的土方能够使用手推车来运输到取土口,接着借助机械来提升到地面进行运输。在具体作业时,需要全方位的确保土方开挖作业设备维护的安全性,在具体开挖基坑时,在中间取土口的位置设置扩散开挖的方式,能有效地连接两端的区域取土口的位置。在工作面设置完成之后,可以使用机械或者是人工开挖基坑,找到支撑柱以及地下连接墙。在这两个位置应该减少机械器具的使用,最好使用人工开挖的方式。与此同时,还需要加大支撑柱外表面地下连续墙内壁面的修整工作,可以通过手推车运输土方,全面提高系统的稳定性。目前,在对模板选择时,可以使用土模承重法,需要将基坑内的土挖到预定的高度,然后设置混凝土垫层,只有确保底层的土,达到符合的要求之后,才可以设置梁边线和轴线,在具体的模板支点上,应该选择水泥砂浆进行找平作业,对误差进行全方位的控制[3]。

3 结语

综上所述,在地下结构施工时使用逆作法建设地下室外墙和基坑围护墙,能有效的缩短建设时间,扩大了地下室的面积,减少大量的支撑费用。除此之外,地下连续墙和土体之间具有一定的摩擦力,能够充分发挥垂直荷载的作用,降低水平风力和地震产生的影响。目前,随着我国建筑技术不断发展,建筑的应用范围也有所增加,工程在运行时朝着智能化、多层化的方向不断发展,针对存在的问题需要进行全面探究,还需要加大地下结构,逆作法工艺的使用,能全面确保工程建设的安全可靠,能有效地提高接口的控制力度,避免产生质量问题,维护人们的生命财产安全,促进区域经济稳健发展,为建设企业发展增添新元素[4]。

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