基于當(dāng)前高層建筑逆作法施工技術(shù)應(yīng)用的探討

胡劍

摘要：伴隨著近幾年來，我國一些城市的高層建筑越來越多，對深基坑開挖支護(hù)技術(shù)也提出了一些新的要求。逆作法是施工高層建筑地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。建筑工程應(yīng)用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以縮短施工工期，節(jié)約工程造價，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，通過實踐證明，利用逆作法施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本文通過工程實例探討了高層建筑逆作法施工技術(shù)的有效應(yīng)用，并提出了相應(yīng)的質(zhì)量保障措施，以達(dá)到逆作法施工的順利實施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；逆作法；施工技術(shù)

中圖分類號：TU94 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0020-02

前沿

逆作法是一項新興的基坑支護(hù)技術(shù)，為了確保施工安全，不影響周邊建筑物，逆作法成為了近年來經(jīng)常使用的基坑開挖技術(shù)。利用逆作法進(jìn)行基坑支護(hù)，能夠有效的確保施工的順利進(jìn)行，同時也能夠為高層建筑地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)帶來更多的使用空間。逆作法是相對于建筑物施工的常規(guī)順序而言的，建筑物施工的常規(guī)順序是先開挖基坑，然后從基礎(chǔ)開始，逐層向上施工，基坑開挖所需要的支護(hù)，屬于施工的措施，與建筑物的地下結(jié)構(gòu)各不相干。由于大量深基礎(chǔ)工程集中在市區(qū)，施工場地狹小，施工條件復(fù)雜，如何減小基坑開挖對四周建（構(gòu)）筑物、道路和地下管線及市政設(shè)施的影響，發(fā)展基坑開挖擾動環(huán)境穩(wěn)定控制理論和方法將越來越引起人們進(jìn)一步的關(guān)心和重視。

1 工程概況

本工程總面積65292m²，建筑總高99.20m，含地下層共34層。±0.000以上1～3層為百貨商場，4～32層共29層均為住宅用房。由于建筑物1-1軸、1-b軸位于高切坡范圍內(nèi)，如果直接開挖將直接威脅到周圍高壓電桿、路燈、通信管線、及相鄰城市道路的穩(wěn)定、安全，根據(jù)設(shè)計要求，該部分挖孔樁采用原位開挖，擋墻及相鄰現(xiàn)澆板采用逆作法進(jìn)行施工。

2 逆作法施工技術(shù)

2.1 擋墻施工

2.1.1 擋墻土方開挖

擋墻土石方開挖應(yīng)先定出擋墻的軸線，并將軸線引側(cè)至樁側(cè)面上，根據(jù)擋墻的設(shè)計厚度放出內(nèi)口開挖線邊。開挖邊坡土石方時，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)成分確定開挖高度。由于該邊坡土質(zhì)成分多為雜填土，土質(zhì)較差，每次開挖高度按1～1.5m考慮。邊開挖邊觀察土質(zhì)穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止開挖，待查明原因并采取一定的安全措施后，在確保安全的前提下方可重新進(jìn)下開挖。開挖長度相鄰兩軸線樁為界，考慮到每段擋墻被挖孔樁隔開，因此縱向可多點安排同時開挖。

2.1.2 植筋

根據(jù)設(shè)計要求，-4.23m層框架及基礎(chǔ)梁與樁相連的梁縱筋采用植筋，擋墻水平筋也采用植筋與樁相連。鋼筋按照設(shè)計要求的長度，增加一定長度的錨固長度下料。梁上部筋應(yīng)在中間1/3設(shè)置接頭，下部筋應(yīng)在端頭1/3設(shè)置接頭，墻體外水平筋在兩端頭設(shè)置接頭，靠近土內(nèi)側(cè)水平筋在中間1/3設(shè)置接頭，同一斷面接頭數(shù)量不得超過50%（如圖1）所示。為了使錨固膠與鋼筋進(jìn)行有效的粘結(jié)，鋼筋錨固段應(yīng)采用鋼絲刷進(jìn)行出銹。確定錨固孔位置及數(shù)量，將挖孔樁護(hù)壁剔除后，在挖孔樁側(cè)壁上按照設(shè)計要求的鋼筋間距要求確定鉆孔位置和數(shù)量。

根據(jù)鋼筋直徑選好電錘鉆桿型號，鉆桿直徑應(yīng)比鋼筋直徑大2～4mm。鉆孔深度不得小于規(guī)范規(guī)定的最小植筋錨固長度。為了精確控制打孔深度，電錘必須帶有限位器，用限位器控制孔深。鉆孔時電錘推進(jìn)時要平穩(wěn)，不可隨意晃動，防止破壞孔型或打斷鉆頭。每一批錨固筋錨固后需仔細(xì)檢查錨固劑是否流淌，如發(fā)現(xiàn)錨固劑大量流淌則該錨固筋需重新施工。

2.1.3 綁扎鋼筋

直徑d≥25mm的梁縱筋采用直螺紋機械連接接頭，d<25mm的梁縱筋采用單面搭接焊；擋墻水平筋采用綁扎搭接，擋墻豎向鋼筋采用直螺紋機械連接，同時機械連接接頭必須滿足一級接頭的要求。在鋼筋綁扎前應(yīng)對巖土壁作表面休整，必須保證擋墻的斷面尺寸，對于凹進(jìn)或者由于土體自身穩(wěn)定性較差而出現(xiàn)跨塌的部分，澆筑混凝土護(hù)面墻時采用同標(biāo)號混凝土澆筑。至上而下綁扎墻體網(wǎng)片鋼筋，綁扎時應(yīng)注意相鄰綁扎點的鐵絲扣要成八字形，以免網(wǎng)片歪斜變形。在兩層鋼筋間應(yīng)設(shè)置撐鐵，以固定鋼筋的間距，撐鐵采用φ8鋼筋，間距1m（如圖2所示），最后綁扎好鋼筋的保護(hù)層墊塊，墊塊間距縱橫以1.5m左右為宜。

2.1.4 擋墻模板

本邊坡防護(hù)工程擋墻模板依據(jù)現(xiàn)場的實際情況從上至下分段分階進(jìn)行施工，安裝模板時，先背立杠，在背橫杠，立杠、橫杠均采用φ48×3.5mm雙鋼管。立杠及橫杠間距均為600mm，采用鋼管支撐與腳手架相連，支撐間距水平方向及垂直方向均不大于600mm，支撐點用十字扣件與模板模杠相連。將背杠及鉤頭螺釘、絲桿連接好后，使可進(jìn)行模板校正。同時用卷尺和廣線將軸線控制點引測至腳手架上，用線錘吊正固定，上、下口拉通線校直，并將鋼管支撐鎖穩(wěn)固。由于采用逆作法施工，為了預(yù)防上、下階混凝土在接頭處不密實，將下階模板高出上階己澆筑混凝土面150mm左右，以便混凝土的入模及振搗（如圖3所示）。對水平施工縫下的模板，采用模板下的鉆孔，該模板采用加木枋進(jìn)行支撐。模板接縫處縫隙，為保證混凝土不漏漿，將采用50mm寬透明膠進(jìn)行鋪貼。

2.1.5 擋墻混凝土澆筑

混凝土采用商品混凝土，將泵送混凝土管安裝至工作面處，用塔吊輔助將商品混凝土直接運輸?shù)轿弧补嗲?，必須對擋墻鋼筋、模板、支撐等作全面檢查，看是否滿足設(shè)計要求和施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后，才能開盤澆灌混凝土。澆灌混凝土?xí)r應(yīng)對入場的商品混凝土作坍落度檢查，澆灌時應(yīng)按照規(guī)范留取隨盤混凝土試件。

2.2 梁、板施工

梁板混凝土采用商品混凝土，將泵送混凝土管安裝至工作面處，用人工輔助將商品混凝土直接運輸?shù)轿?。澆筑梁、板混凝土前，?yīng)將施工縫剔打整齊、順直，清除施工縫處的松散石屑、木渣及其它雜物，并澆水充分潤濕后，在施工縫處淋一層與梁、板混凝土同配合比的水泥砂漿，方可澆筑混凝土。由于采用人工輔助對泵送混凝土管的位置進(jìn)行調(diào)整，所以每個地方的混凝土堆積量不能過多，應(yīng)根據(jù)混凝土的需要量及時移動管口位置。同時加強對混凝土的振搗工作，若鋼筋過密，可考慮采用30mm的小直徑振動棒配合振搗。

3 逆作法施工技術(shù)、質(zhì)量控制措施

由于逆作法植筋時會剔樁鋼筋的保護(hù)層，且樁自身的保護(hù)層有可能偏大或者偏小，設(shè)計人應(yīng)將樁的直徑取值稍微偏大，以免由于施工中實際存在的誤差影響樁的結(jié)構(gòu)承載力。柱（樁）的軸線控制采用在孔口作好軸線標(biāo)識，用木枋作十字交叉架和吊線錘將柱、樁軸線的中心交叉點垂直吊至孔內(nèi)，再用同柱、樁直徑的十字交叉架進(jìn)行檢查。同時，位于樁內(nèi)的柱（墻）插筋，下部應(yīng)綁扎不少于3道定位箍筋（水平筋），并與樁豎向鋼筋焊牢。在塔吊其吊范圍以外，底層柱鋼筋籠全部采用在地面進(jìn)行就位綁扎，集中時間用汽車吊吊裝下落到孔內(nèi)。逆作法部分樁鋼筋的接長全部采用直螺紋機械連接。

混凝土澆灌采用葫蘆將商品混凝土輸送軟管吊至距混凝土落點3m高度內(nèi)進(jìn)行澆灌；柱和樁同截面的鋼筋籠整體安裝及混凝土澆灌均作至-4.8樓面標(biāo)高，以便振搗人員可下至-4.8標(biāo)高進(jìn)行混凝土振搗；柱和樁不同截面的，采用柱與樁分別澆灌，柱鋼筋籠整體安裝及混凝土澆灌可作至±0.000樓面標(biāo)高；柱和樁混凝土振搗采用12m長的加長振動棒。逆作法部分豎向分段施工的豎向鋼筋嚴(yán)格規(guī)范進(jìn)行機械連接，地下室擋墻墻的開挖深度根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，如在開挖過程中土方不穩(wěn)定，形不成土壁時，采用M5水泥砂漿砌頁巖磚作磚護(hù)壁或支竹木擋土板。地下室擋墻的底模應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，若開挖后土層較軟，用腳手架鋼管作支撐有困難時，可建議甲方采用磚砌地模作底板的方法，澆筑本階擋墻后，將地模全部剔除。

墻、梁、板采用植筋的部位在植筋前放好構(gòu)件斷面線后，用切割機將該部位外圍線切割至箍筋外側(cè)，然后采用人工將該部位的混凝土保護(hù)層剔打掉后，再進(jìn)行植筋孔的布置。逆作法部分樁中若有作為防雷接地引下線的鋼筋，在樁筋綁扎好后，在樁筋外側(cè)位于梁上口標(biāo)高焊接150mm×100mm×3mm的鋼板，并用紅油漆做好標(biāo)記，便于今后焊接防雷鋼筋。

此外，還應(yīng)加強逆作法結(jié)構(gòu)的位移觀測，施工過程中由施工測量人員在施工的±0.000樓板標(biāo)出各軸線標(biāo)識，并引出至房屋結(jié)構(gòu)外固定的建筑物或地面上，在逆作法結(jié)構(gòu)每施工一層就立即對位移情況進(jìn)行觀測，并做好觀測記錄，如發(fā)現(xiàn)位移應(yīng)及時通知有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢查和采用防止位移的措施。

4 結(jié)束語

近年來深基坑開挖工程逐漸增多，深基坑支護(hù)技術(shù)有了很大的發(fā)展，逆作法就是一項近幾年發(fā)展起來的新興的基坑支護(hù)技術(shù)，其是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法，隨著施工技術(shù)的發(fā)展，地下連接墻可作為永久結(jié)構(gòu)的一部分承受上部垂直荷載，使得地上、地下立體施工的構(gòu)想成為可能，給逆作法施工提供了必要條件。由于逆作法是在一個相對封閉的體系中進(jìn)行的，這對降水工程和土方工程提出了特殊的要求，信息化施工就成為逆作法施工這一新技術(shù)順利開展的有效保證。