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【摘 要】 随着我国社会经济的快速发展,城市居住空间越来越小,为缓解城市土地紧张局面,高层建筑应运而生。随着中国建筑行业的快速发展,在工程项目中的逆施工法的应用不断增加,逆作法是保证工程项目施工安全及质量的关键词。基于此,本文就逆作法施工技术的施工原理及施工技术进行分析与研究。
【关键词】 逆作法;施工技术;原理
引言:
在工程项目中,逆作法施工是近年来新兴发展起来的,其具有支护结构稳固,施工成本低,能够大大缩短施工时间等优点,特别适合于附有地下施工结构的施工环境。因此,合理科学的应用逆作法施工技术,从而实现社会与经济效益双丰收。
一、逆作法施工技术的原理
(一)对于建筑物的地下结构的外围或者是外墙进行施工时,可以同时在建筑物的中间部位进行浇筑或者是打下中间支撑桩,在对地下结构的底板进行封底之前,支撑桩可以起到承担施工荷载与上部结构自重的作用。
(二)在此项工作完成之后,就要进行下一步的工作—挖土,当高度与地下结构层的板底标高相一致时,就可以对地下一层的顶板进行浇筑,以此来形成一个水平支撑,从而为地下连续墙提供一个足够强大的刚度。
(三)在完成地面一次混凝土浇筑过的结构施工之后,就能够在此基础之上开始向上施工。通过这样的方式,能够很好地对工期紧张的问题得到良好的解决。但是,需要注意的是,在进行地下室底板的浇筑过程中,要保证上部结构的层数小于相应的最大允许值。
(四)对上述的几个环节:挖土、浇筑、隔墙施工等操作方法重复施工,直到地面以下的结构施工完成。
二、逆作法分类
(一)全逆作法:整体浇筑工程项目的楼盖混凝土,再对工程项目楼盖不进行掏土,在运用建筑工程项目的预留洞将开挖的土体运出,并将建筑工程施工材料运到下方。
(二)半逆作法:对各层钢筋混凝土肋形楼板进行浇筑的交叉格形肋梁对工程项目形成有效的水平支撑作用。
(三)部分逆作法:利用基坑工程项目围绕工程结构的方式有效地抵御对维护结构的的作用力,并抵挡其产生的位移。
(四)分层逆作法:分层逆作法的施工方法不是一次性的,是对工程项目四周的维护一般采用分层逆作法,其周围采用的是土钉墙。
三、逆作法施工技术具体应用分析
(一)工程概况。某工程项目位于繁华地段,场地狭小,总用地面积为43520m2。基坑呈长方形,南北宽度约176m,东西长约249m。基坑的总面积约36354m2,围护总长度约963m。地下室3层层高分别为7.1m,3.8m,3.8m。
(二)本工程由于基坑面积较大,约36354m2,開挖深度也相对较深,在14.1~15.2m之间,总土方量为65.1×104m3,是一个大型的深基坑工程。因此,在进行开挖时,施工人员应该根据其维护栏的支撑度进行分区,划定责任范围,以保证施工的高效进行。根据工程项目的实际情况制定适合工程项目的施工方案,将工程项目基坑划分为6个区域;其中1~4区一般采用中部盆式开挖,5、6区一般采用周边平台开挖,并使用一定的编号进行顺次开挖。
根据“时空效应”理论内容可知,在开挖时,必须严格遵守“分区、分区、分块”原则,将挖土与支撑施工紧密结合起来,保证施工效率。当采用盆式开挖时,施工人员要先挖中部土方,待中部形成支撑结构后,再开始挖两侧部分。当挖至底层区域时,砼垫层应该根据施工进度一边挖土,一边浇注,以保证维护系统的安全性。
(三)节点处理。工程项目的框架梁与围护桩在施工中分别设置围檩与维护钻孔灌注桩,保证建筑工程的牢固性,增强建筑工程结构的承受力。另外,还应在地板的边缘设置一层500mm的厚传力带,使其与围护结构紧密连接。在围檩浇捣混凝土前,施工人员需要在灌注桩迎坑一侧凿毛,以保证其连接的紧密度。
梁柱节点:受梁柱节点自身特性的影响,其主筋难以顺利穿越格钩柱。传统的逆作法一般采用预埋接驳器的方式进行处理,不仅施工难度大,而且成本较高,无法适应具体施工需要。近年来,随着梁柱节点施工技术的不断发展成熟,设计人员提出了许多新型施工方案,如劲性环梁节点和柱端牛腿劲性不穿心节点等,施工效果较好。本工程从设计阶段就注重将施工与设计紧密结合,有效解决了梁主筋穿越问题。
换撑:与传统的施工法相比,逆作法施工将临时支撑作用直接作用于围护钻孔灌注桩,有效地提升了施工效率。但在施工时,施工人员还需在顺做地下结构时进行换撑,以保证框架梁的整体稳定性和牢固性。每层主楼区在拆除临时支撑时,必须加固一层新的钢换撑。只有在传力带以及钢换撑加固完毕后,才能拆除水平方向的支撑。
(四)降水方案设计。工程地质勘查报告表明,本工程各土层分布不均匀性、浅层含水量较大且透水性差,存在两层承压水,承压水头为12.6m,设计采用轻型井点结合真空深井进行降水的方式。按照地质勘察报告,设计轻型井点支管长5.50m,滤管1.0m,井点管间距为1.80m。深井井点共布置130套,每口井降水有效面积按250m2,井管长度设计为16.5m,井径220mm,每5口深井配备1台真空泵。为了满足工程基坑在稳定时承压水头下降达到3m,具体的工程项目基坑用水量一般是650m3/d,在工程项目基坑地下连续墙内侧可以布置一定数量的减压井,满足基坑的减压要求。
(五)取土及运土方案技术。该基坑工程除顶板施工阶段采用明挖法以外,其他土方均采用暗挖法施工。开挖方式采用盆式开挖并按1:2放坡,边坡土方采取抽条开挖。设计取土口为20m×25m,间距为30m,使得水平距离满足挖土机二次翻土和暗挖时的自然通风。由于本工程基坑面积较大,基坑较深,在运输设计时,利用上层顶板作为下部各层土方外运通道,并做好结构和边坡稳定的监测工作。
(六)施工缝的控制。逆作结构施工过程中,施工缝处理是一个技术难题,必须要考虑止水、后浇带设计采用快易收口网封堵,外墙后浇带采用止水钢板加防水附加层。钢筋连接和抗剪切性能,使得结构受力合理。施工缝部位采用止水钢板并采用微膨胀抗渗混凝土浇筑,水平施工缝设置于各层板面上高度500mm左右处。
四、经济效益
采用逆作法,一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式,一方面省去了单独设立的围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积,增加有效使用面积。此外,围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替,省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系,还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合理。由于上述原因,再加上总工期的缩短,因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%~35%。
五、结束语
随着我国社会经济在新时期的高速发展,逆作法在我国工程项目中的应用不断的增多,逆作法可以有效的解决工程项目周围的环境复杂、基坑开挖以及支护等方面的难题,有效的提高工程项目的施工质量。尤其对于市区建筑密度大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,施工场地狭窄,施工工期紧张,地基软土层厚等工程情况,对于三层及以上的地下室效果尤为明显。
参考文献:
[1]王长鑫.逆作法施工技术在建筑基坑工程中的应用[J].民营科技,2014,08:210.
[2]苏金艳.地下室施工中逆作法技术的运用[J].赤子(上中旬),2014,15:324.
[3] JGJ165-2010,地下建筑工程逆作法技术规范[S].
【关键词】 逆作法;施工技术;原理
引言:
在工程项目中,逆作法施工是近年来新兴发展起来的,其具有支护结构稳固,施工成本低,能够大大缩短施工时间等优点,特别适合于附有地下施工结构的施工环境。因此,合理科学的应用逆作法施工技术,从而实现社会与经济效益双丰收。
一、逆作法施工技术的原理
(一)对于建筑物的地下结构的外围或者是外墙进行施工时,可以同时在建筑物的中间部位进行浇筑或者是打下中间支撑桩,在对地下结构的底板进行封底之前,支撑桩可以起到承担施工荷载与上部结构自重的作用。
(二)在此项工作完成之后,就要进行下一步的工作—挖土,当高度与地下结构层的板底标高相一致时,就可以对地下一层的顶板进行浇筑,以此来形成一个水平支撑,从而为地下连续墙提供一个足够强大的刚度。
(三)在完成地面一次混凝土浇筑过的结构施工之后,就能够在此基础之上开始向上施工。通过这样的方式,能够很好地对工期紧张的问题得到良好的解决。但是,需要注意的是,在进行地下室底板的浇筑过程中,要保证上部结构的层数小于相应的最大允许值。
(四)对上述的几个环节:挖土、浇筑、隔墙施工等操作方法重复施工,直到地面以下的结构施工完成。
二、逆作法分类
(一)全逆作法:整体浇筑工程项目的楼盖混凝土,再对工程项目楼盖不进行掏土,在运用建筑工程项目的预留洞将开挖的土体运出,并将建筑工程施工材料运到下方。
(二)半逆作法:对各层钢筋混凝土肋形楼板进行浇筑的交叉格形肋梁对工程项目形成有效的水平支撑作用。
(三)部分逆作法:利用基坑工程项目围绕工程结构的方式有效地抵御对维护结构的的作用力,并抵挡其产生的位移。
(四)分层逆作法:分层逆作法的施工方法不是一次性的,是对工程项目四周的维护一般采用分层逆作法,其周围采用的是土钉墙。
三、逆作法施工技术具体应用分析
(一)工程概况。某工程项目位于繁华地段,场地狭小,总用地面积为43520m2。基坑呈长方形,南北宽度约176m,东西长约249m。基坑的总面积约36354m2,围护总长度约963m。地下室3层层高分别为7.1m,3.8m,3.8m。
(二)本工程由于基坑面积较大,约36354m2,開挖深度也相对较深,在14.1~15.2m之间,总土方量为65.1×104m3,是一个大型的深基坑工程。因此,在进行开挖时,施工人员应该根据其维护栏的支撑度进行分区,划定责任范围,以保证施工的高效进行。根据工程项目的实际情况制定适合工程项目的施工方案,将工程项目基坑划分为6个区域;其中1~4区一般采用中部盆式开挖,5、6区一般采用周边平台开挖,并使用一定的编号进行顺次开挖。
根据“时空效应”理论内容可知,在开挖时,必须严格遵守“分区、分区、分块”原则,将挖土与支撑施工紧密结合起来,保证施工效率。当采用盆式开挖时,施工人员要先挖中部土方,待中部形成支撑结构后,再开始挖两侧部分。当挖至底层区域时,砼垫层应该根据施工进度一边挖土,一边浇注,以保证维护系统的安全性。
(三)节点处理。工程项目的框架梁与围护桩在施工中分别设置围檩与维护钻孔灌注桩,保证建筑工程的牢固性,增强建筑工程结构的承受力。另外,还应在地板的边缘设置一层500mm的厚传力带,使其与围护结构紧密连接。在围檩浇捣混凝土前,施工人员需要在灌注桩迎坑一侧凿毛,以保证其连接的紧密度。
梁柱节点:受梁柱节点自身特性的影响,其主筋难以顺利穿越格钩柱。传统的逆作法一般采用预埋接驳器的方式进行处理,不仅施工难度大,而且成本较高,无法适应具体施工需要。近年来,随着梁柱节点施工技术的不断发展成熟,设计人员提出了许多新型施工方案,如劲性环梁节点和柱端牛腿劲性不穿心节点等,施工效果较好。本工程从设计阶段就注重将施工与设计紧密结合,有效解决了梁主筋穿越问题。
换撑:与传统的施工法相比,逆作法施工将临时支撑作用直接作用于围护钻孔灌注桩,有效地提升了施工效率。但在施工时,施工人员还需在顺做地下结构时进行换撑,以保证框架梁的整体稳定性和牢固性。每层主楼区在拆除临时支撑时,必须加固一层新的钢换撑。只有在传力带以及钢换撑加固完毕后,才能拆除水平方向的支撑。
(四)降水方案设计。工程地质勘查报告表明,本工程各土层分布不均匀性、浅层含水量较大且透水性差,存在两层承压水,承压水头为12.6m,设计采用轻型井点结合真空深井进行降水的方式。按照地质勘察报告,设计轻型井点支管长5.50m,滤管1.0m,井点管间距为1.80m。深井井点共布置130套,每口井降水有效面积按250m2,井管长度设计为16.5m,井径220mm,每5口深井配备1台真空泵。为了满足工程基坑在稳定时承压水头下降达到3m,具体的工程项目基坑用水量一般是650m3/d,在工程项目基坑地下连续墙内侧可以布置一定数量的减压井,满足基坑的减压要求。
(五)取土及运土方案技术。该基坑工程除顶板施工阶段采用明挖法以外,其他土方均采用暗挖法施工。开挖方式采用盆式开挖并按1:2放坡,边坡土方采取抽条开挖。设计取土口为20m×25m,间距为30m,使得水平距离满足挖土机二次翻土和暗挖时的自然通风。由于本工程基坑面积较大,基坑较深,在运输设计时,利用上层顶板作为下部各层土方外运通道,并做好结构和边坡稳定的监测工作。
(六)施工缝的控制。逆作结构施工过程中,施工缝处理是一个技术难题,必须要考虑止水、后浇带设计采用快易收口网封堵,外墙后浇带采用止水钢板加防水附加层。钢筋连接和抗剪切性能,使得结构受力合理。施工缝部位采用止水钢板并采用微膨胀抗渗混凝土浇筑,水平施工缝设置于各层板面上高度500mm左右处。
四、经济效益
采用逆作法,一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式,一方面省去了单独设立的围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积,增加有效使用面积。此外,围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替,省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系,还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合理。由于上述原因,再加上总工期的缩短,因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%~35%。
五、结束语
随着我国社会经济在新时期的高速发展,逆作法在我国工程项目中的应用不断的增多,逆作法可以有效的解决工程项目周围的环境复杂、基坑开挖以及支护等方面的难题,有效的提高工程项目的施工质量。尤其对于市区建筑密度大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,施工场地狭窄,施工工期紧张,地基软土层厚等工程情况,对于三层及以上的地下室效果尤为明显。
参考文献:
[1]王长鑫.逆作法施工技术在建筑基坑工程中的应用[J].民营科技,2014,08:210.
[2]苏金艳.地下室施工中逆作法技术的运用[J].赤子(上中旬),2014,15:324.
[3] JGJ165-2010,地下建筑工程逆作法技术规范[S].