逆作法施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用

馬志俊

[摘要]在經(jīng)濟(jì)增長速度逐步加快的過程中，城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程越來越快。城鎮(zhèn)化發(fā)展速度的加快，導(dǎo)致城市內(nèi)部各類資源的利用越來越緊張。土地資源是城鎮(zhèn)化發(fā)展中最為緊張的一種資源。為緩解城市用地緊張的局面，高層建筑開始不斷增加。在高層建筑不斷增多的情況下，高層建筑施工技術(shù)要求也越來越高。在高層建筑施工中，逆作法施工技術(shù)作為一種新型的施工方法被廣泛應(yīng)用于高層建筑施工中。本文就逆作法施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

[關(guān)鍵詞]逆作施工技術(shù)；高層建筑；應(yīng)用

在工農(nóng)業(yè)發(fā)展速度越來越快的情況下，城鎮(zhèn)化建設(shè)速度也在加快，城市人口數(shù)量與日俱增，城市用地越來越緊張。從上個世紀(jì)開始，高層建筑開始迅速發(fā)展。在最初階段，我國最高建筑物是上個世紀(jì)30年代外商所建造的上海國際飯店，80m高，24層。在社會逐步發(fā)展的過程中，為盡可能的節(jié)約用地，高層建筑迅速發(fā)展。直至現(xiàn)今，我國100～200m的高樓已經(jīng)超過100多棟，而正在施工的200～300m高樓已經(jīng)有20多座。高層建筑數(shù)量在持續(xù)增多，上升高度呈直線性升高。這也正好說明我國在高層建筑工程領(lǐng)域方面的設(shè)計(jì)方法、計(jì)算理論、施工技術(shù)、施工管理以及施工設(shè)備等各方面均有明顯進(jìn)步。在高層建筑發(fā)展的過程中，應(yīng)用新技術(shù)攻克施工中的難題，滿足工程建設(shè)的需要，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1逆作法理論概述

在實(shí)際施工操作的過程中，對于深度較大的多層地下室通常需要利用傳統(tǒng)的施工方法來解決一些常規(guī)性的問題。如開敞式施工，也就是大開口放坡施工開挖或者是利用支護(hù)結(jié)構(gòu)維護(hù)后垂直開挖。開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后就可澆筑鋼筋混凝土地板，從下至上逐層施工，直至地下室結(jié)構(gòu)施工全部完成，進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工。在此次施工中，在設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)的時候，就面臨著不少的問題?；雍苌畹臅r候，支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻長度很長，就會明顯增加費(fèi)用，特別是基坑內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐用量比較大，需要使用大規(guī)格鋼材的同時，還增加地下結(jié)構(gòu)施工的難度。另外，施工操作的時候，如果使用井點(diǎn)設(shè)備來降低地下水的時候，降低的水位就會引起土體團(tuán)結(jié)，導(dǎo)致周圍地面出現(xiàn)沉降。如果不采取措施，就會對基坑周圍建筑、道路以及地下管線產(chǎn)生影響。但是實(shí)踐表明，如果基坑較深的時候，利用逆作法就可避免此類問題的產(chǎn)生。具體來說，逆作施工的順利實(shí)施，必須是建立在高層建筑周圍建筑地下室軸線與周圍連續(xù)墻或者其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，當(dāng)然還應(yīng)柑橘建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，以此澆筑混凝土或者形成中間支撐樁與柱。在施工期間，利用這樣的施工方式就能夠?qū)⒊惺軄碜圆煌较虻膲毫?。在此?xiàng)施工完成后，就可在地面施工中對梁、板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，以此來作為地下連續(xù)墻的支撐面。最后就可進(jìn)行逐層開挖的方式進(jìn)行土方開挖和澆筑不同樓層，直至底板形成。在此期間，地面樓層在施工之前就已經(jīng)完成。對高層建筑來說，形成底板其實(shí)就為后期施工提供了便利條件?？梢噪S著樓層的建設(shè)逐步向上施工操作。如此便可地上和地下同時施工（如圖1至圖3為逆作施工的相關(guān)性），保證施工的連續(xù)性。

而施工期間需要注意的一點(diǎn)就是，地下室樓板澆筑前，需要通過計(jì)算來確定允許施工的層數(shù)。在高層建筑施工中，利用逆作法，對基坑開挖具有一定的意義。

在具體的施工操作中，借助建筑不同層樓板水平剛度與抗壓的強(qiáng)度，就可以保證基坑整個圍護(hù)欄在水平位置找到一個支撐點(diǎn)。同時根據(jù)基坑不同方向的壓力，就能夠消除對圍護(hù)欄產(chǎn)生的壓力影響。因此，可以說，在具體施工操作的過程中，一般會預(yù)先施工樓板，隨后再開挖樓板下的土方。

2逆作法施工技術(shù)在高層建筑中應(yīng)考慮的因素

在高層建筑施工中，逆作法施工技術(shù)是一種新型的施工技術(shù)。施工期間要想獲得一個理想的效果，就應(yīng)特別注意逆作法施工技術(shù)相關(guān)因素。

2.1基坑深度

在高層建筑逆作法施工期間，基坑深度是必須考慮的重要因素。一般情況下，高層建筑施工采用逆作施工方法多應(yīng)用于地下停車場與設(shè)備層，深度會控制在兩層。即便如此，對整個高層建筑施工來說，這就是整個建筑施工最為核心的區(qū)域。實(shí)際上，也有部分建筑會利用多層的地下室作為整個系統(tǒng)的基坑。在施工的時候需要仔細(xì)考慮。因而，逆作施工操作期間應(yīng)綜合考慮基坑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，必須充分考慮高層建筑基坑的深度。基坑可以說是施工的前提性要件，同時也是施工的影響因素。一般情況下，高層建筑基坑越深，逆作施工的難度就會增加。而為保證建筑施工順利實(shí)施，就需要在施工前做好準(zhǔn)備。

2.2土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成

高層建筑施工，整體結(jié)構(gòu)性能會受到土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)與具體的組成因素的影響。因此，為保證高層建筑施工的順暢性，會在施工前做好地質(zhì)勘查。銅鼓地質(zhì)勘查了解土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并以此來確保逆作施工期間，整個高層建筑施工能夠有一個較好的施工環(huán)境。因此，高層建筑如果采用逆作施工，地質(zhì)結(jié)構(gòu)就是必須考慮的因素。在進(jìn)行勘探后，如果土層的整體結(jié)構(gòu)地質(zhì)效果良好，即便周圍環(huán)境不是非常理想。仍舊可在施工操作的時候進(jìn)行逆作施工。利用這樣的施工操作，在保證逆作施工整體質(zhì)量與安全性的前提下，還可節(jié)省施工成本。因此，高層建筑逆作施工操作前，有必要重點(diǎn)研究分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)，以便能夠?yàn)楹笃谑┕ぷ龊贸渥愕臏?zhǔn)備。

2.3地下水

在實(shí)際施工操作的過程中就會了解到，地下水的分布和流量會對施工進(jìn)度、施工成本以及施工的安全性產(chǎn)生影響。因而，在進(jìn)行基坑開挖的時候，無論選擇何種逆作施工操作方法，施工前均需勘察和檢測地下水的情況。檢測地下水的時候，應(yīng)注意檢測地下水種類與形成方式，研究分析地下水是滲流水還是承壓水，以便能夠?yàn)橹卫淼叵滤徒邓扇〈胧┨峁┯行У母鶕?jù)，避免在施工期間由于地下水原因而延長施工周期，增加施工成本。

2.4基坑周邊環(huán)境

高層建筑施工考慮的因素非常多，其中就基坑而言，周圍環(huán)境是不得不考慮的因素，特別是逆作施工。周圍環(huán)境會對逆作施工產(chǎn)生影響。周圍環(huán)境需要考慮的因素就是周圍建筑與地下各個結(jié)構(gòu)之間的距離。仔細(xì)查探周圍環(huán)境，避免施工操作的過程中破壞周圍環(huán)境。實(shí)踐表明，如果在施工操作前，沒有做好此方面的調(diào)查工作，將有可能引發(fā)災(zāi)害，繼而對施工進(jìn)度和施工成本產(chǎn)生直接性的影響。

3逆作施工技術(shù)在高層建筑施工中具體的應(yīng)用

經(jīng)過前文的論述，對逆作施工技術(shù)的相關(guān)性有一定的了解。在充分了解逆作施工相關(guān)性后，高層建筑施工的過程中，可將逆作施工方法應(yīng)用于實(shí)踐中。

3.1地下連續(xù)墻的施工

在高層連續(xù)墻作業(yè)中，主要有人工挖孔排樁與機(jī)械成槽兩種形式。人工挖孔連續(xù)墻排樁指的是人工開挖后，就進(jìn)行混凝土澆筑。在高層建筑施工中，利用這種施工形式就可形成連續(xù)排樁。就整個系統(tǒng)性操作來說，連續(xù)排樁應(yīng)注意各個樁身的處理。通常情況下會借助固定模型成型后，使用鋼筋扣進(jìn)行輔助性處理。針對實(shí)際的地下水位相對價高的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，需預(yù)先設(shè)置止水幕墻后再形成人工挖孔排樁，以此來組成連續(xù)墻。實(shí)際上，利用這樣的方法可達(dá)到降水的目的。但是相對來說，機(jī)械成槽作業(yè)的速度較快，施工效率相對較高。為保證施工前地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有與之相對應(yīng)的持力層，需要使用鉆機(jī)和專業(yè)挖孔設(shè)備來提供整體支撐系統(tǒng)。

3.2支撐柱施工

在高層建筑施工操作中，支撐柱在逆作施工中的作用就是支撐起整個地下室樓層和建筑地上的結(jié)構(gòu)，促使施工載荷能夠發(fā)揮出支撐的效果，以此保證施工得以連續(xù)的實(shí)施。在高層建筑逆作施工中，比較常見的支撐柱有鋼筋混凝土核心支撐柱、勁性支撐柱、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土鉆孔灌注樁是整個建筑結(jié)構(gòu)自身的柱與樁的基礎(chǔ)，保證地面施工均在施工范圍內(nèi)能夠完成。利用該種施工方式的過程中，有一點(diǎn)必須注意，即整個樁身的長度必須適宜，并且要保證樁身長度達(dá)到一定的持力層深度。在此過程中，在高層建筑的地下室各個結(jié)果結(jié)構(gòu)層中設(shè)置對應(yīng)的鋼板。此次設(shè)置的鋼板會作為預(yù)埋件。就高層建筑施工系統(tǒng)而言，預(yù)埋件可作為結(jié)構(gòu)層焊接的焊接點(diǎn)。高層建筑的柱位置位于鋼筋混凝土的核心支撐點(diǎn)。經(jīng)人工開挖的方式需要開挖至地下室底板的地方。挖至此位置后，利用機(jī)械鉆孔的方式，鉆孔位置達(dá)到地下室底板的地方就可。此項(xiàng)施工操作就會在整個施工模式中形成核心支撐柱。就高層建筑而言，此時整個樁頂面的長度必須超過地下室第一層的1.5m。就高層建筑結(jié)構(gòu)的柱位置，其實(shí)就是勁性支撐柱。此次施工采取的是人工方式來設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基坑的基礎(chǔ)深度。在形成鋼筋籠后就可澆筑混凝土施工，形成固定的混凝土樁。事實(shí)上，實(shí)際的施工操作。勁性支撐柱與孔壁必須設(shè)置相對應(yīng)的水平支撐，以此才能夠保證支撐柱的整體剛度和穩(wěn)定性，保證施工各方面條件均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

3.3基坑開挖施工

在整個高層建筑施工操作期間，基坑開挖作業(yè)將影響整個逆作施工操作的安全性與整體性。如果在基坑開挖的時候出現(xiàn)質(zhì)量問題，如土層整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，就會對整個項(xiàng)目施工進(jìn)度產(chǎn)生直接性的影響。在情況比較嚴(yán)重的時候，還會引起施工事故。就當(dāng)前施工操作來說，基坑土體開挖作業(yè)主要采取的明挖、蓋挖與暗挖幾種方式。但是在高層建筑逆作施工期間，通常采取的是暗挖方式。施工前，需要預(yù)先在基坑內(nèi)設(shè)置集水井，促使其深度達(dá)到開挖面標(biāo)高的1.0m左右，以此來達(dá)到引水和降水的目的，并且還可保證整個開挖作業(yè)的安全性。但是在整體基坑開挖的過程中，必須考慮多方面的因素，促使整個地下連續(xù)墻、形變以及具體位移均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，在開挖土體深度的時候，必須考慮零層板、基礎(chǔ)性施工操作的簡單性。在此各項(xiàng)要求均滿足的情況下，還應(yīng)盡可能減少下部封閉空間開挖土方量，以此來降低施工成本。高層建筑暗挖的時候，如果基坑的整體跨度相對較大，則可使用小型挖機(jī)來進(jìn)行作業(yè)，并且還應(yīng)使用人力輔助的方式進(jìn)行實(shí)時的清理。如果整個基坑內(nèi)作業(yè)空間比較狹小，就應(yīng)當(dāng)在人工開挖土方后使用專用的設(shè)備將開挖的土方運(yùn)送至地面。

3.4節(jié)點(diǎn)施工

在柱梁和強(qiáng)梁節(jié)點(diǎn)施工期間，需要預(yù)先在中柱樁位設(shè)置鋼圈的安裝控件與后續(xù)連續(xù)墻預(yù)埋件。隨后便可綁扎強(qiáng)梁與柱梁的鋼筋，澆筑混凝土，直至整個基礎(chǔ)大底板施工完成后，即可對復(fù)合柱和墻澆筑混凝土與振搗施工。在高層建筑整個的節(jié)點(diǎn)施工操作中，應(yīng)注意復(fù)合柱、梁與墻節(jié)點(diǎn)模板施工完成后，根據(jù)施工圖紙確定具體的位置，促使建筑施工的最后效果與設(shè)計(jì)效果相同。

4結(jié)語

在高層建筑逐步發(fā)展的過程中，逆作施工技術(shù)作為新型的操作技術(shù)，在施工中具有重要的意義。因而，在高層建筑施工的過程中，應(yīng)用逆作施工技術(shù)方法，應(yīng)注意逆作施工的相關(guān)性，加強(qiáng)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。