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摘要:本文以逆作法为研究对象,结合高层建筑地下室施工实际情况,从逆作法基本工艺原理分析以及逆作法在高层建筑地下室施工中的应用实例分析这两个方面入手,对其进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了逆作法的引入及应用在提高高层建筑地下室施工效率与施工结构稳定性的过程中所占据的重要地位及其所发挥的重要意义。
关键词:逆作法;高层建筑;地下室施工;工艺原理;应用实例;分析
伴随现代建筑技术的持续发展与城市化建设规模的日益扩大,建筑工程项目施工过程中所涉及到的深基础工程施工日益频繁,并且大量的深基础施工出现在城市中心区域,施工场地的狭窄性以及施工环境条件的复杂性使得传统意义上的施工方式对周边环境所造成影响极为严重,而逆作法的应用能够有效避免此类问题,其重要意义可想而知。本文试对其作详细分析与说明。
1 逆作法基本工艺原理分析
传统意义上针对多层地下室所采取的施工方式为开敞式施工,即采用支护结构对其进行维护处理之后以垂直或是大放坡的方式进行开挖,在确定设计标高得到充分满足的情况下进行钢筋混凝土底板浇筑作业。很明显,此种作业方式存在的问题较多:一方面,施工过程当中对支护结构的设置存在一定的难度,并且在较深基坑的实际作业情况下,支护结构的挡墙建设费用无法得到有效控制,另一方面,在选取井点设备对地下水进行控制处理的过程当中,水位降低将在一定程度上导致土体出现严重固结问题,从而导致沉降问题极为显著。而逆作法的基本工艺原理在于:现场施工过程当中首先沿建筑工程项目地下室周边或是轴线方向进行地下连续墙施工作业,与此同时针对建筑结构内部关键部位进行中间支承柱部件的打下及浇筑处理,使中间支承柱部件能够在整个地下室工程施工作业过程当中作为建筑工程项目上部结构自重以及施工荷载作用力的承载载体。在此基础之上以由上向下逐层开挖的方式进行各地下层结构的土方开挖与浇筑作业。整个逆作法的基本工艺流程示意图如图1所示。
2 逆作法在高层建筑地下室施工中的应用实例分析
某高层建筑工程项目设定为地上20层层高,地下2层层高,整个项目建设于A市商业中心繁华地段。建筑工程项目建设施工总面积参数为26351.6m2,施工周期设定为12个月。基于以上实际情况可分析:该高层建筑工程项目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,该高层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:
(1)施工前期准备阶段工作分析:在高层建筑地下室项目进场施工之前应当组间专门的项目经理部门机构,确保进场施工作业人员与材料设备的有效落实,在此过程当中合理配置相应的工作人员,确保施工过程当中与高层建筑地下室工程项目建设业主方与监理方协作的有效性,特别注意确保井壁管、粘土以及过滤管等关键材料质量的稳定性。
(2)地下连续墙施工阶段工作分析:在逆作法施工方式作用之下,该高层建筑项目地下室施工应当先完成连续墙部位以及冲孔桩施工作业,在此基础之上方可进行桩承台基础以及钢管柱接头节点位置的施工作业。对于本工程项目地下室施工而言,地下连续墙施工不单单涉及到墙体基础支护结构的处理,同时还应当确保连续墙整体结构对于承重受力的永久性,这也就决定了地下连续墙施工过程当中需要预留较多的预埋件。结合工程项目实际情况,将地下连续墙施工厚度控制在0.8m,施工阶段所选取混凝土原材强度等级为C30等级,成槽方式选取液压抓斗结合冲击钻孔桩基相结合的方式。整个地下连续墙施工过程当中的施工质量监测借助于超声波测壁仪装置进行完成。特别值得注意的一点是:为确保地下连续墙侧墙整体刚度等级的稳定提升,并在此过程当中合理控制连续墙槽段相互之间的差异性沉降问题,连续墙槽段接头优选十字钢板接头。
(3)基坑工程桩及支护桩施工阶段工作分析:在本文所述该工程项目地下室施工过程当中,考虑到施工环境条件的复杂性及施工工期较短的限制性因素影响,基坑工程桩及支护桩施工方式采取人工挖孔桩作业方式。其中,基坑工程桩桩径参数设定为qb1400,持力层集中表现为中度及微度风化岩岩石结构;与此同时,基坑支护桩施工桩径参数设定为qb1200,嵌固长度设定为5m,在此基础之上将人工挖孔桩成孔深度控制在16.0m参数以上,以此确保桩基结构稳定性。
(4)中间支承柱施工阶段工作分析:整个地下室施工过程中塔楼范围内的中间支承柱选取钢管柱为主,塔楼范围外的中间支承柱选取钢筋混凝土柱为主,与此同时,对于核心简部位中间支承柱选取格构式钢柱为主。在实践施工过程当中,中间支承柱部件应当在地下室底板未进行浇筑处理之前结合地下连续墙进行地上高层建筑结构主体以及地下施工荷载作用力的承担。
(5)钢管柱施工阶段工作分析:基于对钢管柱连接准确性的考量,现场施工过程当中对于钢管柱部件的固定方式以设置限位钢板的方式加以完成。具体的施工方式为:地下室施工作业人员应当于前期人工挖孔桩所形成桩柱主体结构当中增设相应的钢板部件(钢板部件基本形式以环形为主)。与此同时,为确保对钢管柱部件连接位置的精确固定,还应当在该环形钢板表面进行限位钢板的焊接作业(限位钢板厚度基本保持在16mm范围之内且焊接点为3处)。在此基础之上进行钢管柱的吊装作业。地下室首层梁板钢管柱施工完成之后,混凝土采取一次高抛的方式予以完成。
(6)钢筋混凝土柱施工阶段工作分析:在该高层建筑项目地下室施工进行土方开挖作业之间,还应当自桩顶往上进行钢筋混凝土柱施工作业。考虑到当前技术条件支持下地下室钢筋混凝土施工作业实施难度比较大的客观因素影响,采取分段施工的方式进行,此种方式不仅能够有效降低施工难度,同时也能够针对钢筋混凝土柱施工过程中的垂直程度及基本方位进行合理控制。现场施工过程中的注模选取专门加工制备而成的钢定型模板予以完成,吊装入桩孔过程中应当按照0.5m水平间隔的方式在桩孔内部设置相应的水平支撑部件,确保结构稳固。
(7)土方开挖施工阶段工作分析:在该工程项目地下室钢管柱及钢筋混凝土柱施工完成之后应当及时转入基坑土方开挖工作阶段。明挖土阶段应当借助于大挖机装置以盆式方式完成,此过程当中的机械开挖应当直至设计标高参数20cm以上停止,进而转入后期人工迁土开挖阶段,与此同时,后期暗挖土阶段应当采取机械与人工相结合的盆式方式进行挖土作业,直至挖至设计标高。
3 结束语
针对高层建筑工程项目大范围推广并应用逆作法施工方式不仅能够显著提高整个高层建筑项目地下工程施工的安全性,同时也可以有效发挥其在节约工程造价、控制周边影响以及缩短施工工期等方面的显著优势,其重要意义可见一斑,以上问题希望引起各方工作人员的特别关注与重视。
关键词:逆作法;高层建筑;地下室施工;工艺原理;应用实例;分析
伴随现代建筑技术的持续发展与城市化建设规模的日益扩大,建筑工程项目施工过程中所涉及到的深基础工程施工日益频繁,并且大量的深基础施工出现在城市中心区域,施工场地的狭窄性以及施工环境条件的复杂性使得传统意义上的施工方式对周边环境所造成影响极为严重,而逆作法的应用能够有效避免此类问题,其重要意义可想而知。本文试对其作详细分析与说明。
1 逆作法基本工艺原理分析
传统意义上针对多层地下室所采取的施工方式为开敞式施工,即采用支护结构对其进行维护处理之后以垂直或是大放坡的方式进行开挖,在确定设计标高得到充分满足的情况下进行钢筋混凝土底板浇筑作业。很明显,此种作业方式存在的问题较多:一方面,施工过程当中对支护结构的设置存在一定的难度,并且在较深基坑的实际作业情况下,支护结构的挡墙建设费用无法得到有效控制,另一方面,在选取井点设备对地下水进行控制处理的过程当中,水位降低将在一定程度上导致土体出现严重固结问题,从而导致沉降问题极为显著。而逆作法的基本工艺原理在于:现场施工过程当中首先沿建筑工程项目地下室周边或是轴线方向进行地下连续墙施工作业,与此同时针对建筑结构内部关键部位进行中间支承柱部件的打下及浇筑处理,使中间支承柱部件能够在整个地下室工程施工作业过程当中作为建筑工程项目上部结构自重以及施工荷载作用力的承载载体。在此基础之上以由上向下逐层开挖的方式进行各地下层结构的土方开挖与浇筑作业。整个逆作法的基本工艺流程示意图如图1所示。
2 逆作法在高层建筑地下室施工中的应用实例分析
某高层建筑工程项目设定为地上20层层高,地下2层层高,整个项目建设于A市商业中心繁华地段。建筑工程项目建设施工总面积参数为26351.6m2,施工周期设定为12个月。基于以上实际情况可分析:该高层建筑工程项目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,该高层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:
(1)施工前期准备阶段工作分析:在高层建筑地下室项目进场施工之前应当组间专门的项目经理部门机构,确保进场施工作业人员与材料设备的有效落实,在此过程当中合理配置相应的工作人员,确保施工过程当中与高层建筑地下室工程项目建设业主方与监理方协作的有效性,特别注意确保井壁管、粘土以及过滤管等关键材料质量的稳定性。
(2)地下连续墙施工阶段工作分析:在逆作法施工方式作用之下,该高层建筑项目地下室施工应当先完成连续墙部位以及冲孔桩施工作业,在此基础之上方可进行桩承台基础以及钢管柱接头节点位置的施工作业。对于本工程项目地下室施工而言,地下连续墙施工不单单涉及到墙体基础支护结构的处理,同时还应当确保连续墙整体结构对于承重受力的永久性,这也就决定了地下连续墙施工过程当中需要预留较多的预埋件。结合工程项目实际情况,将地下连续墙施工厚度控制在0.8m,施工阶段所选取混凝土原材强度等级为C30等级,成槽方式选取液压抓斗结合冲击钻孔桩基相结合的方式。整个地下连续墙施工过程当中的施工质量监测借助于超声波测壁仪装置进行完成。特别值得注意的一点是:为确保地下连续墙侧墙整体刚度等级的稳定提升,并在此过程当中合理控制连续墙槽段相互之间的差异性沉降问题,连续墙槽段接头优选十字钢板接头。
(3)基坑工程桩及支护桩施工阶段工作分析:在本文所述该工程项目地下室施工过程当中,考虑到施工环境条件的复杂性及施工工期较短的限制性因素影响,基坑工程桩及支护桩施工方式采取人工挖孔桩作业方式。其中,基坑工程桩桩径参数设定为qb1400,持力层集中表现为中度及微度风化岩岩石结构;与此同时,基坑支护桩施工桩径参数设定为qb1200,嵌固长度设定为5m,在此基础之上将人工挖孔桩成孔深度控制在16.0m参数以上,以此确保桩基结构稳定性。
(4)中间支承柱施工阶段工作分析:整个地下室施工过程中塔楼范围内的中间支承柱选取钢管柱为主,塔楼范围外的中间支承柱选取钢筋混凝土柱为主,与此同时,对于核心简部位中间支承柱选取格构式钢柱为主。在实践施工过程当中,中间支承柱部件应当在地下室底板未进行浇筑处理之前结合地下连续墙进行地上高层建筑结构主体以及地下施工荷载作用力的承担。
(5)钢管柱施工阶段工作分析:基于对钢管柱连接准确性的考量,现场施工过程当中对于钢管柱部件的固定方式以设置限位钢板的方式加以完成。具体的施工方式为:地下室施工作业人员应当于前期人工挖孔桩所形成桩柱主体结构当中增设相应的钢板部件(钢板部件基本形式以环形为主)。与此同时,为确保对钢管柱部件连接位置的精确固定,还应当在该环形钢板表面进行限位钢板的焊接作业(限位钢板厚度基本保持在16mm范围之内且焊接点为3处)。在此基础之上进行钢管柱的吊装作业。地下室首层梁板钢管柱施工完成之后,混凝土采取一次高抛的方式予以完成。
(6)钢筋混凝土柱施工阶段工作分析:在该高层建筑项目地下室施工进行土方开挖作业之间,还应当自桩顶往上进行钢筋混凝土柱施工作业。考虑到当前技术条件支持下地下室钢筋混凝土施工作业实施难度比较大的客观因素影响,采取分段施工的方式进行,此种方式不仅能够有效降低施工难度,同时也能够针对钢筋混凝土柱施工过程中的垂直程度及基本方位进行合理控制。现场施工过程中的注模选取专门加工制备而成的钢定型模板予以完成,吊装入桩孔过程中应当按照0.5m水平间隔的方式在桩孔内部设置相应的水平支撑部件,确保结构稳固。
(7)土方开挖施工阶段工作分析:在该工程项目地下室钢管柱及钢筋混凝土柱施工完成之后应当及时转入基坑土方开挖工作阶段。明挖土阶段应当借助于大挖机装置以盆式方式完成,此过程当中的机械开挖应当直至设计标高参数20cm以上停止,进而转入后期人工迁土开挖阶段,与此同时,后期暗挖土阶段应当采取机械与人工相结合的盆式方式进行挖土作业,直至挖至设计标高。
3 结束语
针对高层建筑工程项目大范围推广并应用逆作法施工方式不仅能够显著提高整个高层建筑项目地下工程施工的安全性,同时也可以有效发挥其在节约工程造价、控制周边影响以及缩短施工工期等方面的显著优势,其重要意义可见一斑,以上问题希望引起各方工作人员的特别关注与重视。