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建筑工程逆作法施工技术的有效应用

添加时间:2017/01/23
  摘要:随着经济的发展,施工技术的不断改进,传统的顺作法建设地下工程浮现出了许多问题,逆作法施工应运而生,并得到了快速的发展,同时也取得了较好的实践成果,成为了现阶段广泛应用的地下结构工程的施工方式。该文首先介绍了逆作法在建筑工程施工中的优劣性,最后重点介绍了建筑工程逆作法施工技术的关键与施工质量控制的方式来确保逆作法的有效应用。
  
  关键词:建筑工程;逆作法;施工技术;有效;应用
  
  传统的顺作法建设地下工程浮现出了许多问题,逆作法施工应运而生,并得到了快速的发展,同时也取得了较好的实践成果,成为了现阶段广泛应用的地下结构工程的施工方式。该文主要介绍了建筑工程逆作法施工技术的关键与施工质量控制的方式来确保逆作法的有效应用。
  
  1逆作法施工的优点与局限性
  
  逆作法施工可以分为3个部分:第一个部分的工作是完成地下支撑机构,通常根据建筑物的实际情况,在地下室部分构筑支护结构,并且对于关键支撑桩进行浇筑。第二个部分的工作则是构筑地面与地下的连接楼面,一方面加大地下支出结构的刚度;另一方面则是为上部施工提供一定的施工环境,从而缓解地下施工面临的施工空间不足的问题。第三个部分则是地下与地上分项工程的同步施工,双向施工能够快速的缩短工期。
  
  1.1逆作法施工的优点
  
  经过大量的工程实践,逆作法施工已经被广泛应用于城市地铁、隧道、高层建筑、地下室等建筑工程当中,与传统的顺作法施工相比较,它具有以下几个技术施工优点。
  
  1.1.1工期短
  
  顺作法施工往往是按照空间结构的顺序进行交接施工的,一旦某一个工序施工进度没有达到要求,就会影响后一工序的施工时间,造成施工工期的延长。而逆作法施工则可以实现基坑施工上部空间和下部空间结构的平行搭接,实现同步施工,同时上部空间搭建的结构将作为建筑物的支撑性结构,而不是临时支撑,避免了拆除所带来的材料浪费、工序繁杂,还起到了缩短工期的作用。
  
  1.1.2造价低
  
  在施工设计方面,逆作法施工通过“以桩代替柱”“以楼板代替水平支撑”“以围护墙代替结构外墙”,省去了中间施工环节和临时结构,同时还省去了对临时结构拆除的人力,也降低了废弃物的治理费用,从多方面降低了建设过程中的各项费用,在一定程度上降低了工程造价。此外,采用逆作法施工,地下连续墙的复合结构能够同时承受地下结构和地上结构的荷载,形成“两墙合一”,减少了地下室外墙工程量,并且让建筑材料得到了最充分利用。逆作法利用自身结构形成支撑结构,还能利用地下围护结构节省土方填方工程量及费用,降低了工程成本。
  
  1.1.3优化施工现场
  
  对于一些地质特殊的基坑施工现场而言,采用传统的基坑支护顺作法施工,往往会面临施工场地狭窄、施工困难的问题,而采用逆作法施工,采用上部与下部的平行施工,施工顶板可以优先施工,不影响工程施工进度的条件下,不仅能够利用顶板来优化地下工程量的施工现现场,进行有序的布置和规划,同时还能够为下部施工创造一个封闭的建设环境,避免气候因素对施工产生的影响。
  
  1.1.4充分利用城市地下空间
  
  常规的基坑支护施工,往往需要在基坑外留出足够的施工操作空间,因此,地下室外墙往往会退至规划线内,从而无法充分利用工程规划的地下空间。采用逆作法施工则能够更充分地利用地下空间,甚至可在规划红线处放线,并在规划红线下构筑地下围护建筑结构,并将其成为永久性地下室结构外墙。
  
  1.1.5建筑结构性能更加优秀
  
  现代城市建筑更加趋向于高层化、超高层化,对于地下空间的利用形式也更加的广泛,多层地下结构十分普遍。采用顺作法在回填中难以确保回填的密实性,从而造成对建筑结构的稳定性以及其他结构性能产生影响。采用逆作法施工,则能够将地下围护结构自然的与原有地质土壤粘结,确保建筑结构的垂直荷载能力,同时还能够提升结构的稳定性。
  
  1.2逆作法施工的局限性
  
  目前建筑行业内对于逆作法施工已经普遍认可,但在国内的施工时间中发现,逆作法施工仍旧存在一定的局限性。
  
  第一,是对施工设计的要求较高,相较于传统顺作法的施工设计而言,采用逆作法施工,在设计初始,设计人员就必须要综合考虑结构体系的支撑维护系统以及永久结构关系,对于工程各个节点的设计也需要从多方面去考虑施工阶段和试用阶段的不同要求,在设计上存在较高难度。而对于我国大多数的中小型建设单位而言,需要花更多的资源投入到前期设计工作之中。
  
  第二,是对施工单位的技术要求极高,对于施工单位来说,由于逆作法施工技术要求高,必须掌握相关的核心技术,例如:混凝土浇捣技术、垂直度调整技术、逆作法时空效应挖土技术、逆作法不均匀沉降控制技术等。这些技术的实施往往更多的需要现场施工指导员具有丰富的逆作法施工经验,并且能够对于施工过程中的相关问题及时地找到应对措施。对于一些资历尚浅、实践较少的施工单位而言,他们因缺乏这样高端人才,而在施工中极易出现质量控制问题。
  
  第三,是逆作法施工增加了更多的人工劳动,逆作法施工往往会创造一个相对封闭的地下施工环境,虽然有效地缓解了地下施工场地狭窄的弊端,但封闭缓解往往也不利于大型施工机械的运作,因此,大部分的工作都是由人力完成,增加了劳动成本,同时施工精度、效率也受到了一定的局限。
  
  2建筑工程逆作法施工技术的有效应用
  
  2.1逆作法施工关键技术
  
  2.1.1地下连续墙的施工关键技术
  
  地下连续墙的施工关键主要包括4个部分:节点施工、导墙、平整度控制以及垂直度控制。
  
  节点施工一般可以分为刚性接头和柔性接头两种,一般按照实际工况而定。柔性接头主要包括楔形接头、波形管接头、橡胶接头等,这类由于其受自身抗剪、抗弯能力的局限性,因此此种接头在地下连续墙作为主体结构上的应用相对较少,只有当结构或者构件不承受上部的垂直荷载或者承担荷载较小时采用,同时还需采取一些构造措施,如,设置压顶梁、接头处设置壁柱、底板内设置底环梁等措施。相对而言,刚性接头在实际工程中的应用更广,常见的接头形式包括穿孔钢板、钢筋搭接、型钢街头等方式。刚性接头的施工流程一般为:水平凹凸搭接-钢筋笼衍生-预留搭接空间-施工槽段施工-钢筋搭接-浇筑施工槽段混凝土。钢筋搭接接头构造简图如图1所示。
  
 钢筋搭接接头构造简图
  
  导墙施工:在槽段开外墙,在连续墙两侧构筑导墙,应该确保导墙墙面应该确保垂直,顶面必须要水平。
  
  垂直控制:通常情况下作为此种类型的地下连续墙其垂直度需控制在1/300以内,而对于超深基坑中的地下连续墙对成槽垂直度要求更加严格,需要控制在1/600之内。在施工过程中,要加强对机械的精度调整,在成槽过程中,要加强对操作人员的技术培训和技术规范,确保施工操作的规范性,同时在工艺设计方面,应该按照工况的实际情况,决定挖槽的次序,操作过程中要密切关注槽壁的垂直度。
  
  2.1.2桩的施工关键技术
  
  逆作法施工中,桩通常经过结构处理成为建筑物的结构柱,承担一部分荷载,根据桩的不同,其施工方法也有所不同。
  
  人工挖孔桩的施工流程为:放线-定位桩-钢筋绑扎-支模板浇筑混凝土护壁-安装活动井盖、相关起重设施、照明设施-第二节桩身-持力层检查-扩底-清理现场-吊放钢筋笼-浇筑桩身。在人工挖孔桩施工中,必须要考虑到施工安全,对于护壁的施工需要根据挖方土质条件与现场环境来制定合理的护壁措施。
  
  钻孔灌注桩的施工流程为:桩位放线-开挖-护筒埋设-孔位校正-成孔-清孔换浆-终孔验收-下钢筋笼-浇筑水下混凝土-成桩。当支承柱采用钻孔灌注桩时,首先在地面成桩孔,之后提钻注浆,然后提出钻机,最后放入钢筋笼及钢立柱并浇筑混凝土。要求桩顶标高以下混凝土强度必须满足设计强度要求,因此,混凝土一般都有2m以上的泛浆高度,可在基坑开挖过程中逐步凿除。实施过程中,将桩身钢筋笼和钢立柱一起放入已完成的桩孔中,只有钢立柱的位置和垂直度调整到设计要求后,再浇筑桩身混凝土。在允许的条件下,立柱桩可以是专门加打的钻孔灌注桩,但应尽可能地利用工程桩以降低临时支撑体系的工程量,降低造价。
  
  2.1.3挖方施工关键技术
  
  逆作法土方工程是影响整个工程进度的关进因素,在地下室结构土方开挖过程中,大多数的土方开挖都是暗挖施工,一方面挖土施工环境较为复杂;另一方面在开挖过程中也极其容易造成围护结构与基坑土体产生变形,这些都会对开挖施工带来较大困难。因此,逆作法施工首要解决问题就是要编制出科学合理的土方工程施工组织涉及,并在土方施工过程中做好安全措施和应急方案。挖土施工的几个关键术点如下。
  
  (1)在开挖形式的选择上,不同的开挖形式的侧重点往往有所不同,在逆作法施工开挖之前,首先要对基坑土方的现场做出全面的勘测工作,确定基坑的土壤条件等;其次,则是要根据建筑物的地下空间规划,来合理的规划各层分段,通常情况下,在地面楼板没有施工之前,都采用明挖法施工。
  
  (2)开挖方式的不同,施工效率也将会产生较大的影响,对整体工程施工经济效益会产生影响。经济性和施工进度通常是开挖方式选择的两大考虑因素,对于面积较大的基坑,可以采用盆式开挖方式,即从基坑中部进行明挖,不仅能够有效地提升开挖的工作量和出土效率,还能够起到一定的控制基坑变形的作用。对于挖土面净空较大的基坑开挖,特别是当基坑所紧邻的坑底关系到邻近建筑物时,则需要换一种方式来进行开挖施工,一般采用中心岛开挖方式,在基坑中部通过浇筑底板来构造一个中心岛,达到强度要求后,以这个中心岛采取抽条开挖,并分条浇筑。
  
  2.2逆作法施工控制
  
  2.2.1技术控制
  
  对于逆作法植筋技术的控制措施主要包括:位于桩内的柱(墙)插筋,下部应绑扎不少于3道定位箍筋(水平筋),并与桩竖向钢筋焊牢。在塔吊吊装范围以外,底层柱钢筋笼全部采用在地面进行就位绑扎,集中时间用汽车吊吊装下落到孔内。逆作法部分桩钢筋的接长全部采用直螺纹机械连接。
  
  开挖技术控制:在开挖过程中土方不稳定,形不成土壁时,采用M5水泥砂浆砌页岩砖做砖护壁或支竹木挡土板。地下室挡墙的底模应根据现场实际情况确定,若开挖后土层较软,用脚手架钢管作支撑有困难时,可建议甲方采用砖砌地模作底板的方法,浇筑本阶挡墙后,将地模全部剔除。
  
  2.2.2管理控制
  
  第一,是要保障现场施工的安全问题,做好施工人员的安全防护工作,施工前做好安全生产教育,施工中做好现场安全监督管理,并且要对附近的建筑做出合理的隔离,保障附近的民众的生活安全。
  
  第二,是要考虑到施工过程的环境保护问题,应该严格管理施工废料,进行统一的回收与销毁处理,避免对施工地附近的环境造成污染。
  
  第三,是要加强施工检测,按设计要求对每一个工况控制其变形和沉降值,尤其是控制地下连续墙与支承柱的不均匀沉降,防止由于差异沉降过大而产生楼板的拉裂。
  
  3结语
  
  逆作法施工作为建筑施工中能够有效地避免传统地下施工的弊端,是进一步地提升施工效益与质量的新方法,对于推动新时期的建筑施工有着重要的意义。因此,应该更加积极深入的研究逆作施工技术,通过将理论与实践紧密联系,找出逆作施工技术存在的局限性,并进一步完善、改进,积极推广,以期获得更多的社会效益和经济效益。
  
  参考文献
  
  [1]贾坚。逆作开挖深基坑控制卸载变形的方法与实践[J].岩土工程学报,2015,29(2):304-308.
  [2]蒋曙杰。逆作法施工在城市地下空间开发中的应用及发展前景述评[J].建筑施工,2004,26(4):280-283.
  [3]蒋利学。逆作法施工基坑对周围建筑沉降影响的工程实例分析[J].建筑结构,2005(7):20-22.