高層建筑地下室主體結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)探析

鄭軍榮　徐尉竣

摘 要：地下室主體結(jié)構(gòu)采用逆作法施工，使土方工程、澆筑、模板工程等變得更復(fù)雜，要求更加嚴(yán)格，本文對(duì)地下室主體結(jié)構(gòu)施工中的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：主體結(jié)構(gòu)；逆作法施工；模板工程

采用逆用法施工的地下室主體結(jié)構(gòu)與常規(guī)順作法施工有很多不同之處，特別是當(dāng)采用封閉式逆作法施工時(shí)，更會(huì)增加其困難，出現(xiàn)許多新問(wèn)題，本文對(duì)其中的基坑挖土、模板工程以及鋼筋工程進(jìn)行了探討。

1 基坑挖土

挖土是逆作法施工的重要環(huán)節(jié)，有頂蓋的地下室挖土難度較大，周期長(zhǎng)，不僅是影響工期的關(guān)鍵因素，而且挖土是產(chǎn)生變形的主要原因，也是施工安全的關(guān)鍵。逆作法挖土工程與常規(guī)施工方法不同，除面層土方可采用大型機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖外，其余工作量由于均在己澆筑樓板下進(jìn)行，因此必須采用小型機(jī)械或人工開(kāi)挖方能滿(mǎn)足要求。

1.1 土方工程施工程序

挖土施工程序?qū)Y(jié)構(gòu)受力及變形影響很大，因此設(shè)計(jì)上常對(duì)此有嚴(yán)格要求。施工程序的安排關(guān)鍵在于合理地安排開(kāi)挖順序和各層樓板的施工順序，有效地利用土體與現(xiàn)澆梁板來(lái)平衡連續(xù)墻外圍的側(cè)向土壓，減少其側(cè)向變形，從而達(dá)到科學(xué)、安全的目的。

1.2 挖土過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

當(dāng)進(jìn)入樓板下挖土?xí)r，必須待樓板砼達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上后，方能進(jìn)行，以防發(fā)生事故，或造成梁板過(guò)大變形。樓蓋施工及挖土最好分割成塊，采取流水作業(yè)，減少窩工。樓蓋砼中宜采用早強(qiáng)劑。為防止挖土?xí)r對(duì)鄰塊土體的影響，塊與塊間宜采用放坡，坡度應(yīng)能保證邊坡穩(wěn)定。必要時(shí)可進(jìn)行水泥砂漿抹面。合理布置施工垂直孔洞及必要的水平通道，以滿(mǎn)足施工需要。切實(shí)作好坑內(nèi)降水工作，既要保證地下室施工的順利進(jìn)行，又要保證鄰近建筑物的安全。挖土應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，不應(yīng)或有限制地堆在坑邊，否則將加大地下連續(xù)墻附加內(nèi)力及變形。挖土機(jī)械，運(yùn)土車(chē)輛等重型設(shè)備位于坑邊時(shí)，宜采用搭設(shè)平臺(tái)、鋪設(shè)走道板等措施，以減少地面荷載對(duì)地下連續(xù)墻的側(cè)壓力。

2 模板工程

在現(xiàn)澆鋼筋砼工程中，模板工程占重要地位，它直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量、工期及成本，因此必須予以充分重視，并應(yīng)結(jié)合工程具體情況，選用適宜的模板系統(tǒng)。

2.1 梁板模板工程

地下室主體結(jié)構(gòu)梁板根據(jù)工程實(shí)際情況，可采用以下幾種方法：

直接利用土胎模作為模板。此種方法，可大量節(jié)省模板，但對(duì)土質(zhì)強(qiáng)度要求很高，因此僅適用于土質(zhì)較好的地區(qū)。

梁模板則應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，先在土模上繪出其平面投影，然后進(jìn)行挖土，挖土?xí)r應(yīng)在梁寬兩側(cè)各留出2cm左右厚作為將來(lái)抹水泥砂漿的余量。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再對(duì)底模作與板底模相同的處理，然后用1:3水泥砂漿將溝兩側(cè)抹漿，并用事先做好的樣板進(jìn)行檢查修正。綁扎鋼筋前，則應(yīng)在兩側(cè)砂漿上刷隔離層。

采用懸吊模板。懸吊模板施工方案具有支撐系統(tǒng)穩(wěn)定，不受懸空高度、地下水位上漲及開(kāi)挖土層不均勻沉陷的影響，能大大減輕施工難度，減少材料損失，提高工效。施工實(shí)踐證明，此方案合理可靠，施工方便，特別是在一些要求較高、較難處理的地方，更顯示出其優(yōu)越性。

當(dāng)土質(zhì)較差，土體較軟時(shí)，則無(wú)法直接利用土體作為模板，而必須對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)加固處理，方能滿(mǎn)足要求。通常做法是在土體上鋪一層較厚的砂墊層或3: 7灰土以提高生土層的承載能力和減少沉降，然后再鋪一層塑料薄膜或油氈，即可進(jìn)行砼的澆筑。如仍不能滿(mǎn)足要求，則可在砂或灰土墊層上鋪一層磚，再抹水泥砂漿，或直接在其上鋪設(shè)木模板或鋼模板。也可采取直接澆筑一層素砼，待梁、墻等澆筑完畢，開(kāi)挖下層土方時(shí)隨土一同挖去，但這要額外耗費(fèi)一些砼。

2.2 柱頭模板

至于柱頭模板，施工時(shí)先把柱頭處的土挖出至梁底以下5OOmm左右處，設(shè)置柱子的施工縫模板，為使下部柱子易于澆筑，該模板宜呈斜面安裝，柱子鋼筋通穿模板向下伸出接頭長(zhǎng)度，在施工縫模板上面組立柱頭模板與梁板相連接。如土質(zhì)好柱頭可用土胎模，否則就用模板搭設(shè)。下部柱子挖出后搭設(shè)模板進(jìn)行澆筑。施工縫處的澆筑方法，常用的方法有三種，即直接法、充填法和注槳法。

直接法即在施工縫下部繼續(xù)澆筑混凝上時(shí)，仍然澆筑相同的混凝土，有時(shí)添加一些鋁粉以減少收縮。為澆筑密實(shí)可做一假牛腿，混凝土硬化后可鑿去；充填法即在施工縫處留出充填接縫，待混凝土面處理后，再于接縫處充填膨脹混凝土或無(wú)浮槳混凝土；注漿法即在施工縫處留出縫隙，待后澆混凝土硬化后用壓力壓入水泥漿充填。在上述三種方法中，直接法施工最簡(jiǎn)單，成本亦最低。施工時(shí)可對(duì)接縫處混凝土進(jìn)行二次振搗，以進(jìn)一步排除混凝土中的氣泡，確?；炷撩軐?shí)和減少收縮。

2.3 柱樁與底板連接

逆作法的基礎(chǔ)底板，在逆作期間須對(duì)基坑的圍護(hù)樁(墻)起水平支撐作用，當(dāng)?shù)叵率矣胁煌牡装鍢?biāo)高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)底板的整體水平剛度。并使底板與地下室柱子之間連接成整體。當(dāng)?shù)装鍨榉ば位A(chǔ)時(shí)，應(yīng)使柱子的軸力傳給筏板;當(dāng)?shù)叵率一A(chǔ)為一柱一樁式基礎(chǔ)時(shí)，底板應(yīng)起拉結(jié)和圍護(hù)作用;當(dāng)?shù)叵率一A(chǔ)為群樁基礎(chǔ)時(shí)，宜在與底板相交的鋼管外圍焊接鋼板傳力環(huán)。

2.4 其他

當(dāng)?shù)孛娼ㄖ殇摻Y(jié)構(gòu)時(shí)，地下部分宜采用鋼筋混凝土或勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。若地下室內(nèi)部采用鋼柱和鋼梁，可利用鋼柱作為臨時(shí)立柱，利用鋼梁作水平支撐，鋼柱與鋼梁間的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與上部鋼結(jié)構(gòu)相同，并做好鋼柱與底板之間的連接。

當(dāng)?shù)厣辖ㄖO(shè)變形縫時(shí)，地下建筑宜不設(shè)變形縫。對(duì)于超長(zhǎng)的外露構(gòu)件，應(yīng)適量增設(shè)抵抗溫度應(yīng)力的構(gòu)造鋼筋或設(shè)置間隔時(shí)間較短的后澆帶。對(duì)于地下室必須設(shè)置沉降縫的基坑，應(yīng)在沉降縫處的水平支撐傳力節(jié)點(diǎn)處設(shè)置傳力構(gòu)造裝置。

3 鋼筋及混凝土工程

3.1 鋼筋工程

鋼筋質(zhì)量必須嚴(yán)格把關(guān)，不合格產(chǎn)品禁止使用。由于鋼筋用量較大又集中，宜在綜合廠集中下料加工，然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。鋼筋的質(zhì)量及加工除應(yīng)滿(mǎn)足一般要求外，尚應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：

梁中鋼筋兩端需與鋼柱焊接的，則必須保證主筋長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性，并不得出現(xiàn)正誤差，其中邊跨鋼筋長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)連續(xù)墻變位的情況，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定。

柱和剪力墻插筋應(yīng)插入底模下土體，為保證鋼筋位置準(zhǔn)確性，應(yīng)先埋設(shè)定位角鋼，并在其上劃出每根鋼筋的點(diǎn)位，為避免泥土污染鋼筋，應(yīng)先在鋼筋可能深入的部位進(jìn)行填土換砂，且保證在同一截面內(nèi)的接頭數(shù)量在受拉受壓區(qū)分別不大于50%。

插筋與后期施工的鋼筋的焊縫長(zhǎng)度和厚度，應(yīng)由計(jì)算確定。

由于鋼筋接頭數(shù)量很多，工作量大，焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定，建議采用鋼筋冷擠壓連接接頭。該種接頭具有施工快，接頭強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，并己經(jīng)施工實(shí)踐證明是比較可靠的連接方法。

3.2 混凝土工程

混凝土工程施工應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

由于砼用量很大，又很集中，宜采用商品砼。也可設(shè)攪拌站集中攪拌。為使起支撐作用的樓蓋能盡快發(fā)揮作用，從而加快施工進(jìn)度，可在砼內(nèi)加入早強(qiáng)劑，早強(qiáng)劑的選型及摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)選定。

砼的布料最好采用泵送砼，也可用塔吊將砼吊斗運(yùn)送至澆筑面卸入操作平臺(tái)，再由人工反鏟下料。

應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的插入式振動(dòng)器和平板式振動(dòng)器，以分別滿(mǎn)足不同場(chǎng)合下振搗砼的要求。

樓蓋施工過(guò)程中，最好一次澆筑完畢不留施工縫，如遇特殊情況必須留施工縫時(shí)，其留設(shè)位置及處理方一法應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求，并在砼澆筑時(shí)按規(guī)定制作試塊并多做一組，下層土方開(kāi)挖之前，應(yīng)進(jìn)行試壓，達(dá)到90%強(qiáng)度后方可開(kāi)挖。

砼澆筑完畢后，至少12小時(shí)內(nèi)應(yīng)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，為避免坑內(nèi)積水，砼養(yǎng)護(hù)可采取麻袋覆蓋，噴水養(yǎng)護(hù)，并應(yīng)始終保持麻袋灑水濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期不少于14晝夜。

柱頭、剪力墻頭應(yīng)隨樓蓋砼的澆筑一起進(jìn)行。

柱子和剪力墻的砼澆筑是從頂部的側(cè)面入模，為便于澆筑和保證連接處的密實(shí)性，除了對(duì)豎向鋼筋間距進(jìn)行調(diào)整外，構(gòu)件頂部的模板需做成喇叭形。

參考文獻(xiàn)

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