莊曉陽
摘? ? 要:隨著經濟的快速發(fā)展及城市化進程的加快,建筑行業(yè)也快速發(fā)展,并且建筑工程項目的種類和形式也越來越多樣化,以此滿足城市建設發(fā)展的需求。比如,高層建筑地基基礎與地下室工程項目,但由于受到各方面因素的影響,傳統(tǒng)的深基坑施工技術難以有效保證施工進度和施工質量,因此產生了逆作法施工技術,其是建筑項目地下結構施工的重要技術?;诖?,本文結合具體的工程案例對建筑施工中逆作法施工技術的要點進行分析,希望能為相關企業(yè)及人員提供有效的參考。
關鍵詞:建筑施工;地下結構;逆作法
1? 逆作法施工技術的概述及特點
逆作法是一種常規(guī)的施工方法,一般適用于深基礎、地質條件復雜、地下水位高等特殊情況。其原理是沿著建筑物地下結構的四周進行連續(xù)墻或者密排樁施工,成為地下室外墻或基坑的圍護結構,而且在建筑內部重力位置,施工樓層中間支撐樁,以此形成逆作的豎向承重體系,之后再逐層向下開發(fā)土方和澆筑各層地下結構,在強度達到一定程度時,可作為圍護結構的內水平支撐,從而滿足向下施工的安全需求。
逆作法施工技術的特點主要表現(xiàn)在:(1)由于地下室頂面結構完成時,也為上部結構施工創(chuàng)造了有利條件,所以建筑物上部結構施工和地下結構施工可以同步進行,尤其是在規(guī)模較大、上下層次多的建筑施工中運用,能夠大大縮短建設周期,這也是逆作法施工技術的典型特征;(2)由于受力合理且維護結構變形量較小,所以對周圍建筑的影響相對較小;(3)受風雨等不利環(huán)境影響較小,并且土方開挖量相對較少,有利于施工總工期的控制;(4)能夠最大程度利用地下空間,可此擴大地下室的建筑面積;(5)開挖和施工可以交叉進行,立柱直接承擔逆作結構自身的荷載并傳至地基,這樣可以減少大開挖時卸載對持力層的影響,減少基坑內地基回彈量;(6)逆作法也存在不足,如支撐位置會受到地下室層高的限制,不能對高度進行調整,在遇到層高較大的地下室時需要另外設置臨時的水平支撐或者加大圍護墻的斷面和配筋。
2? 建筑施工中逆作法施工技術要點分析
2.1? 工程概況
某廣場施工項目中包括五座功能性建筑,并以“L”型方式環(huán)布廣場。在廣場設計中的五座功能性建筑中,有兩座是133.4m高的商用公寓,樓層數(shù)為38層,一座是98m高的商用寫字樓,樓層數(shù)為28層,另外兩座則是33m高的商城,樓層數(shù)為6層,總占地面積9380m2,整個廣場的建筑占地面積為94800m2。
在整個建筑群組中,地下結構均為樁基礎,而且在每棟建筑物的地下空間中都設置了地下停車場,層數(shù)為3層。在進行工程設計時,梁板厚度為1.5m,同時室內外的高差參數(shù)為0.3m。
2.2? 圍護與支撐結構施工
在建筑施工中,圍護與支撐結構關系著整個工程的穩(wěn)定性,尤其在逆作法施工中,其重要性更加突出,因此在建筑施工中運用逆作法施工技術時,應當優(yōu)先考慮圍護與支撐結構的施工。在該案例工程項目中,設計人員在進行工程設計時,先是選用了列式連排鉆孔灌注樁結構,同時在構建止水帷幕支護體系時使用了高壓噴選法,不僅保證了工程基本結構的穩(wěn)定性,也為后續(xù)圍護結構體系的加設創(chuàng)造了有利條件。其次,在進行地下空間土結構和地下水防護設計中,采用了咬合式的墻地連墻結構,以此保證工程施工的環(huán)境。此外,在前期的地質勘測時,發(fā)現(xiàn)場地南部地區(qū)存在嚴重的地下水問題,針對這一問題,在地下結構施工時采用了高壓噴旋法在該區(qū)域設置止水帷幕。
對于地下3層空間的施工設計,采用了一柱雙樁承載的模式,既滿足了建筑上部結構、地下結構自重、荷載力的需求,也基本保障了地下施工技術的運用。通過雙樁承載模式進行管理,能夠避免施工荷載條件下產生的變形問題,并且平均分配上部荷載至兩樁中,這樣能夠保證逆作法施工的安全,也有利于工程建設的順利進行。另外,在完成工程施工后,可以將這一地下柱結構拆除,然后替換成永久性的混凝土柱結構,不僅保證了工程建設質量,也能有效提高工程建設的效率。
2.3? 土方開挖
在逆作法施工過程中,土方開挖也是關鍵的一環(huán),主要的施工內容包括地下土方開挖、運輸、出土等。在該項目中,需要進行的堤防工作量為8.36萬立方米。在具體的施工過程中,采用了地下一層空間正向施工處理的方法,出土量約為3.31萬立方米,占工程總量的1/3。其中出土量最大的是寫字樓部分,為了能夠更好地進行地下土方工程的管理,在施工現(xiàn)場設置了專門的土方運輸通道,負責輸送土方的車輛可以直接??吭诨痈浇?,這樣能夠大大提高出土效率,從而提高施工效率。
根據(jù)工程項目不同的建筑形式,在土方開挖施工中也采用了不同的挖掘方法。如在進行公寓建筑的土方開挖時,采用了盆挖式的施工模式,這一模式具有覆蓋范圍廣、施工速度快等優(yōu)勢,但也有局限性,主要是該項目整體建筑群組使用了逆作法施工,因此在采用盆挖法施工時會對周圍建筑的地下梁板頂蓋產生影響,一定程度上增加了施工難度。為了解決這一問題,在土方開挖時選用了小型機械設備和人工挖掘相結合的方式進行施工,同時采用了人力拖車和車輛相結合的方式進行土方運輸,這能夠減少盆挖法施工時對周圍環(huán)境的影響,保證施工的質量。另外,在寫字樓土方開挖施工過程中,采用了鋼管和混凝土結合的支撐形式,以此形成立體化的混合支撐結構,這樣支撐防護能夠與土方開挖同步作業(yè),同時在施工內容控制管理中,采用了計算機程序進行管理,不僅能夠保證施工效率,也能將土方開挖施工控制在合理的范圍之內。
2.4? 樓板沉降控制
在該項目的底板施工中,同樣也采用了逆作法。先是在裙房地下空間完成梁板體系的建設,然后再進行地下基礎大底板施工處理,但會使得工程樁體在施工前處于部分受力狀態(tài),在土方開挖的影響下會出現(xiàn)向上回彈現(xiàn)象,進而對完成建設的梁板系統(tǒng)造成影響。對此,有必要加強對產生的沉降差進行控制,基于逆作法施工條件,分析挖土施工時各個階段的立樁維護墻的梁板結構,再根據(jù)具體的荷載條件對實際施工中可能存在的沉降差進行確定。加強現(xiàn)場施工的實時監(jiān)控,有效控制變形情況,同時對相應工序內容進行明確,結合巖體力學計算公式及相關性分析,切實保證工程建設的安全。在進行觀測時,合理布設觀測點,保證觀測結果的全面性與科學性,對施工現(xiàn)場各個方面進行全面的監(jiān)測,同時也要保證地下各層級空間的監(jiān)測。
2.5? 基坑外部觀測
在逆作法施工過程中,開展的觀測工作主要是針對基坑內外降水條件進行管控,以此保證地下施工的環(huán)境。首先,采用了微承壓水井的結構形式,將其預埋在16m~25m間粉質黏土中,然后直接使用水泵處理水井,以此達到降低水壓和水頭的效果,避免坑底出現(xiàn)管涌現(xiàn)象;其次,利用大口井形式的井結構,將其設置在基坑內部,發(fā)揮潛水和降水作用,并對水位進行實時監(jiān)控;最后,設置觀測井,對施工過程中周圍水文條件變化進行實時觀測。
3? 結語
綜上所述,在建筑工程地下結構施工中,逆作法施工技術有著較大的優(yōu)勢,因此被廣泛應用于其中。為了有效發(fā)揮逆作法施工技術的科學性、安全性及經濟性的優(yōu)勢,還需要全面掌握該項技術的要點,并做好施工管理和控制,以此保證逆作法施工目標的實現(xiàn),從而保證建筑施工的質量和安全。
參考文獻:
[1] 倪金碧.逆作法施工技術在高海拔軟地基高層建筑施工中的應用[J].工程技術研究,2019(12):22~23.
[2] 穆乃杰.逆作法施工技術在高層建筑施工中的應用[J].住宅與房地產,2018(16):177.