近年來逆作法施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用越為越完善,使用的領(lǐng)域也越來越廣。而且在具體應(yīng)用過程中,不僅有效的降低了工程的造價,而且保證了施工的安全性,縮短了工期,地基沉降量較小。特別是施工現(xiàn)場條件較為復(fù)雜的情況下,利用逆作法施工技術(shù)更是取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
逆作法是與傳統(tǒng)建筑基坑支護(hù)的封閉式施工順序不同的逆筑法,通過逆作法完成基坑周圍支護(hù)及中間支撐柱作業(yè)后,借助地下結(jié)構(gòu)外壁加強基坑支護(hù)承載力,并利用地下結(jié)構(gòu)梁板及框架柱加強擋墻水平方向承載力和支撐立柱縱向支護(hù)荷載。通過逆作法并借助基礎(chǔ)底板澆筑前柱下樁與地下基坑圍墻所承受的荷載,以地下建筑結(jié)構(gòu)頂板為基坑提供支撐,便可實現(xiàn)上下建筑結(jié)構(gòu)立體式同步作業(yè),大大降低了上部結(jié)構(gòu)施工層數(shù)增加時圍護(hù)結(jié)構(gòu)可能的隆起、沉降與變形。這種差異變形對地下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布具有反作用,有效減輕基坑開挖對持力層的不利影響,克服了基坑內(nèi)的地基回彈以及已澆筑梁系產(chǎn)生裂縫的可能,地下空間利用率提高,操作便捷,節(jié)能環(huán)保。逆作法常用于密集式建筑群,由于建筑物之間距離很近,地上施工空間受限,地下結(jié)構(gòu)開挖埋深較大且地下水位高,逆作法施工中必須重點考慮墻體和梁板、柱樁和梁板之間的連接問題。
高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工與地基基礎(chǔ)作用方程為:
高層建筑對基坑深度要求較高,地下連續(xù)墻除具備基礎(chǔ)性圍護(hù)作用外,逐漸發(fā)展為“圍護(hù)+地下室墻”或“圍護(hù)+地下室+承重墻”,高層建筑地下結(jié)構(gòu)理論也在不斷發(fā)展深化,高層建筑、地基及地下連續(xù)墻之間存在共同作用,公式(1)中的[Kps]中還必須考慮到連續(xù)墻的作用,故式(1)變形為:
式中:{Sb}—基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)柱等上部結(jié)構(gòu)凝聚后的等效邊界荷載向量;[Kb]—基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)柱等上部結(jié)構(gòu)凝聚后的等效邊界剛度矩陣;{Ub}—等效邊界位移向量;[Kr]—基礎(chǔ)底板整體剛度矩陣;{Pr}—基礎(chǔ)底板節(jié)點力向量;[Kpsv]—地下連續(xù)墻等樁土體系共同作用的剛度矩陣。逆作法用于高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工中如過基坑地面與澆筑底板之間處理不當(dāng),則公式(2)中基礎(chǔ)底板整體剛度矩陣[Kr]=0,而整體剛度形成過程由于受基坑開挖對下墻產(chǎn)生摩擦影響而具有滯后效用,所以深基坑工程逆作法理論中必須對下墻兩側(cè)摩擦力進(jìn)行妥善處理,以外墻摩擦力荷載為節(jié)點,考慮其對外墻的反向影響。澆筑基礎(chǔ)底板施工前,立柱樁和連續(xù)墻承擔(dān)地下結(jié)構(gòu)主要的荷載,剛度矩陣疊加時并不將地基土節(jié)點剛度考慮在內(nèi)。
地面施工階段包括頂板、中間柱以及圍護(hù)墻施工。圍護(hù)墻就是我們通常所說的地下連續(xù)墻,在進(jìn)行地下連續(xù)墻之前,需要先進(jìn)行成槽測試,根據(jù)測試結(jié)果確定本次施工流程和混凝土配合比、泥漿密度、槽段長度等。單元槽段寬度劃分時,主要根據(jù)鋼筋籠起吊能力以及槽壁穩(wěn)定性,最適宜的單元槽段寬度為4~8cm。排樁可以采用機械,當(dāng)然也可以使用人工等其多種施工工藝進(jìn)行間隔施工。值得注意的是,進(jìn)行排樁鋼筋籠的安放時,必須保證鋼筋籠的安放方向和設(shè)計要求一致。在冠梁施工前,我們需要先鑿除排樁上部、地下連續(xù)墻上存在的混凝土浮漿。當(dāng)前,在建筑施工中,多選擇鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱、型鋼柱等作為中間支承柱。在混凝土柱施工采用逆作法時,可以使用機械成孔工藝,也可以使用人工成孔工藝,或者其他的成孔工藝。一旦開始土方開挖,就根據(jù)相關(guān)要求形成中間支承柱。如果采用鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱作為中間支承柱,應(yīng)當(dāng)將其與下部混凝土樁組合,并使用砂將柱和孔壁之間的縫隙填實。根據(jù)設(shè)計進(jìn)行支承柱和水平結(jié)構(gòu)連接節(jié)點施工,后值筋、預(yù)埋件或者其他的連接構(gòu)建的精度需要得到一定的保障。在進(jìn)行地面施工時,不可避免的會影響市民生活、交通運輸以及地下管道等,應(yīng)當(dāng)在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上快速完成。
在逆作施工階段,相關(guān)的施工內(nèi)容主要是土方開挖、裝修、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備安全。首先,開挖基坑時,可以從中間取土口之間向周圍進(jìn)行擴(kuò)散開挖,也可以使用取土設(shè)備直接從兩端的取土口挖出工作面,在工作面挖出后,利用機械或人力從工作面繼續(xù)向基坑中間開挖。在挖掘中間支承柱和地下連續(xù)墻周邊的土方時,應(yīng)當(dāng)避免使用挖掘機械,盡量使用人力進(jìn)行挖掘,人力在挖掘的同時,對中間支承柱外表面和地下連續(xù)墻內(nèi)壁面進(jìn)行修整。使用小型裝載機或者手推車將挖出的土方運至取土口,使用機械提升至地面后運走。根據(jù)地下室樓板結(jié)構(gòu)的形式,模板一般采用土模承重法。先將基坑中的土挖至預(yù)定標(biāo)高,制作混凝土墊層,并在其具備一定的強度后,將梁邊線和軸線按圖彈出,在模板的支點上使用水泥砂漿找平,以便更好對標(biāo)高誤差進(jìn)行控制,然后對支模板進(jìn)行混凝土澆筑,在養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后,將支模板拆除,最后進(jìn)行大底板施工。低下主體結(jié)構(gòu)施工中,基礎(chǔ)地板施工是最后部分,同時也是十分關(guān)鍵的部分,對逆作施工的安全穩(wěn)定具有重要的影響,因此應(yīng)當(dāng)做好各種輔助措施,根據(jù)相關(guān)的設(shè)計要求完成底板施工,尤其是在混凝土澆筑、結(jié)構(gòu)對接等環(huán)節(jié),一定要采取先進(jìn)可靠的技術(shù),保證施工的質(zhì)量。
近年來逆作法施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用越為越完善,使用的領(lǐng)域也越來越廣。而且在具體應(yīng)用過程中,不僅有效的降低了工程的造價,而且保證了施工的安全性,縮短了工期,地基沉降量較小。特別是施工現(xiàn)場條件較為復(fù)雜的情況下,利用逆作法施工技術(shù)更是取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此需要加大對逆作法施工技術(shù)的研究力度,注重工程實踐經(jīng)驗的積累,從而提高具體應(yīng)用時的實效性。
[1]錢帥.淺析逆作法施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2014(10).