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邢学军
（郑州大学综合设计研究院有限公司,河南 郑州450000）
[摘 要]在对逆作法施工技术的基本内容和施工方式进行探讨的基础上,结合高层建筑施工技术特点,详细分析了逆作法施工技术应用过程中需要考虑的相关因素.同时,以高层建筑施工为对象,结合施工实践,论述了高层建筑中逆作法施工技术的具体应用,形成了相对完善的高层建筑逆作法施工技术体系,以期对提高逆作法施工技术在高层建筑中的应用起到一定的作用.
[关键词]逆作法；高层建筑；因素；基坑施工
[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2015. 26. 215
高层建筑是现代城市的主要建筑形式,同时也是现代城市的基本结构和特征,是实现未来城市立体化空间格局的基本形式,因此高层建筑成为了中心城市的标志.但是,高层建筑施工过程中由于施工对象的特殊性,导致施工过程中存在一些技术难题,这使得逆作法施工得以产生.逆作法施工技术是当前基坑支护的先进技术之一,能够确保地下施工与地上施工并行进行,从而提高施工进度,缩短施工周期,有效地提高了高层建筑施工效率.因此,分析逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用,探讨逆作法施工技术在高层建筑施工中的具体工艺,对提高逆作法施工整体水平,保证高层建筑施工的整体效率和水平起到一定的支持作用.
1.逆作法施工技术
作为现代建筑先进的基坑支护技术,逆作法施工技术以建筑地下室轴线作为基准,并完成建筑支护结构、地下连续墙连接线支撑柱的施工后,将其作为地板密封施工完成之前的作业支撑结构.在整个施工的同时,对地上首层的梁板结构进行施工,并将之作为地下连续墙作业的支撑.之后,采取逐层深入的方式进行地下层的开挖与混凝土的浇筑作业,直到完成整个地板的封底作业.在进行地下施工的过程中,因为地上首层的主体结构几近完成,因此可以进行后续的地上施工工作,使得地上施工与地下施工同时进行,使得建筑工程施工效率得到提升.
按照施工方式的差别,逆作法施工技术包括全逆作施工法、半逆作施工法、部分逆作施工法以及分层逆作施工法四种.其中,全逆作施工法即使用混凝土板进行保护性支撑后,进行楼盖板的整体浇筑,采取地下开挖的方式设置预留孔洞,从而为地下施工建筑材料的进入提供空间；半逆作施工方法则是指在施工过程中在完成各层楼板的浇筑,形成纵横交错的肋梁,逐步形成有效的保护性支撑之后,开始进行开挖作业,并完成其余项目的施工；部分逆作施工方法则是指将开挖所得的土方作为地下连续墙的主体材料,或者作为其施工支撑的作业方式；分层逆作施工方法则是将整个施工以楼层作为基本单位划分之后分别施工,并使用土钉墙作为支撑结构.
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2.逆作法施工技术应用过程中需要考虑的相关因素
2.1 基坑深度
基坑深度是逆作法施工现场需要考虑的重要因素之一.通常,采取逆作法施工的高层建筑部分主要用作于建筑的地下停车场和对应的设备层,同常深度在两层左右.这也是当前我国重要高层建筑的地下构成部分,但是也有部分建筑使用多层的地下室作为基坑构造,需要在施工过程中具体考虑.因此,在逆作法施工过程中要结合基坑结构特点,重点考虑基坑深度,并将之作为施工的重要因素和条件.一般情况下,基坑深度越深,对应的逆作法施工难度也越大,需要在施工之前做好对应的应对处理.
2.2 土层地质结构基本构成
土层地质结构成分及构成直接影响结构的整体性能,因此在施工之前必须进行完善的土层地质勘探,分析土层构造,确保逆作法施工过程中有一个良好的地质结构环境.所以,在逆作法施工过程中需要考虑的另一个重要因素即为土层地质结构构造.通过勘探之后,若土层的整体地质结构较佳,即使周围环境较差,依然可以在施工的过程中使用简单的逆作施工方法.通过这种方法,不但能够有效的保证逆作法施工的整体质量和安全性,还能够有效地节省施工成本.所以,在实施逆作法施工之前,进行土层地质结构的勘探和分析就显得尤为必要.
2.3 地下水情况
地下水的分布以及流量等具体情况将影响逆作施工的整体进度、施工成本和施工安全性,因此,在实施基坑开挖作业过程中,不论采取何种逆作施工方法,在施工之前都必须对地下水的情况进行勘察和检测.在地下水情况勘探检测的过程中,主要的检测内容包括地下水的种类和形成方式,分析地下水是属于渗流水,还是承压水,从而为地下水的治理和降水处理措施提供翔实的依据,以免在施工过程中出现因为地下水问题而造成的施工周期延长、施工成本增加等问题.
2.4 施工基坑周边环境
施工周围的具体环境也是影响逆作法施工的重要因素之一.所谓的基坑周围环境通常除了周围建筑距离基坑的距离之外,还包括基坑周围的各种管线、电缆等.在施工之前必须对之进行详细调查,以免在施工过程中对周围环境造成破坏,甚至引发次生灾害,影响施工进度、造成施工成本增加.
3.高层建筑中逆作法施工技术的具体应用
3.1 地下连续墙的施工
当前,根据连续墙的作业方式分类,地下连续墙的形式主要包括人工挖孔排桩连续墙和机械成槽连续墙两种基本形式.其中,人工挖孔排桩连续墙主要是采取人工开挖成孔之后,进行混凝土的浇筑作业,最终形成连续的成桩.在整个施工过程中,需要关注的因素是各个桩身之间的连接处理方式,通常在使用楔形固定之后再外加钢筋扣接进行辅助处理.对于地下水位相对较高的地质结构层,还必须在形成的人工挖孔排桩连续墙外侧预先设置止水幕墙,达到降水的目的.而机械成槽连续墙具有作业效率快的特点,但是在施工之前必须保证地质结构层具有对应的持力层,从而能够为钻机和专业的开挖设备提供有效的支撑.
3.2 支承柱施工
支撑柱的主要作用是在整个逆怍法施工的过程中对建筑整个地下室楼层和建筑地上结构、施工载荷等起到一定的支撑作用,确保整个施工过程得以连续进行.当前常见的支承柱形式包括钢筋混凝土钻孔灌注桩、钢筋混凝土核心支承柱和劲性支承柱三种.
其中,钢筋混凝土钻孔灌注桩主要是讲高层建筑结构自身的柱和桩作为基础,在施工范围内的地面施工而完成.在采取该种施工方式的过程中,应该保证整个桩身的整体长度,并使得其长度达到持力层的深度.同时,还必须在地下室的各个结构层标高位置设置对应的钢板作为预埋件,为后续结构层钢筋的焊接提供焊接点；钢筋混凝土核心支承柱主要是在高层建筑的柱位置,使用人工开挖的方式直到地下室底板的位置,然后使用机械成孔的方式钻孔至地下室的底板位置,最后施工形成钢筋混凝土核心支承柱.整个桩顶面长度超过地面首层1.5m左右；劲性支承柱则是在高层建筑结构的柱位置,使用人工成孔的方式形成深度至设计桩基础深度,然后设置钢筋笼后进行浇筑施工,最后成桩.在施工过程中,劲性支承柱和孔壁需要设置对应的水平支撑,从而确保支承柱的整体刚度和稳定性达到设计要求.
3.3 基坑开挖施工
基坑的开挖作业施工直接影响整个逆作法施工的整体进度和施工安全性,一但在开挖过程中出现质量问题,例如土层整体结构的变形等,将直接造成整个施工项目的施工进度受阻,甚至造成施工事故.当前,基坑土体的开挖作业方式主要采用明挖、暗挖和盖挖三种基本形式.而在高层逆作法施工过程中,一般是采取暗挖的施工方法.
在施工过程中,预先在基坑内设置集水井,其深度必须在开挖面标高以下0.5～1.0m左右,达到引水、降水的目的,保证整个开挖作业的安全性.整个基坑土体的开挖深度需要综合考虑多个方面的因素,以使得整个地下连续墙的强度、形变以及具体位移达到施工设计要求.同时,开挖土体深度还必须考虑零层板、基础柱的施工便利性.最后,还应该尽量减少在下部封闭空间的开挖土方量,从而降低施工成本.在暗挖开挖施工过程中,若基坑的整体跨度相对较大,一般可以使用小型挖机进行作业,同时使用人力辅助的方式进行实时的清理.若整个基坑内的作业空间过于狭小,则可以在人工开挖土方之后使用传送设备将开挖土运输至地面.
3.4 节点施工
墙梁和柱梁位置节点的施工过程中,预先在中柱桩位置设置钢圈的安装空间和后续连续墙的预埋件,然后在进行墙梁和柱梁钢筋的绑扎、混凝土浇筑,待完成整个基础大底板的施工之后,再进行复合柱、墙的混凝土浇筑和振捣施工.在整个节点施工过程中,要注意复合柱、墙和梁的节点施工时在模板垫层施工完成后,依据施工图纸中柱、墙竖向主筋的位置,按照设计要求植入土层中的.
3.5 沉降控制施工
在使用逆作法施工的过程中,地下连续墙在上部载荷以及基坑开挖过程中土体释放应力双重作用下,容易出现沉降或者向上抬升的问题.若这种变化过大,将直接影响建筑物的整体结构性能.通常,要求这种差异控制在20mm以内,一旦施工过程中出现相邻柱间的沉降差超过了预设值,必须立即停止上部结构的施工,并采取增加局部节点压重、改变局部土体开挖等方式来缓解沉降过程.部分施工过程中也可以使用柱浆、加固等方式达到控制沉降的目的.另外,在具体的实际施工过程中,采取的工艺措施为：通过降低桩上部摩擦阻力的方式减小基坑开挖对立柱桩抬升造成的影响.若在施工过程中出现了基坑底部隆起的问题,则可以采取增加支撑,预加压力以及加固地基等方式来减少基坑底部的隆起.最后,还可以通过增加立柱桩的承载力达到减小沉降的目的,例如可以采取在桩底注浆、增加桩径与桩长等方式.对于因为立柱间刚性不足而造成的不均匀沉降问题,则可以在柱间或者立柱与地下连续墙之间设置临时的剪刀撑,或者直接提早完成永久墙体结构的施工.
总结：本文关于施工基坑论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
基坑支护施工方案引用文献:
[1] 绿色施工方案会查重吗
[2] 建筑施工和基坑支护论文如何写 建筑施工和基坑支护相关毕业论文范文5000字
[3] 建筑施工和基坑支护论文范例 建筑施工和基坑支护论文范文集2万字
