高層建筑逆作法施工技術(shù)研究

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摘要:逆作法由于具有縮短工程總工期、節(jié)約項目成本、對環(huán)境影響小等優(yōu)點,在高層建筑地下室中應用廣泛。實踐證明,利用逆作法施工高層建筑地下結(jié)構(gòu)具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本論文對逆作法施工工藝原理進行了闡述,最后對高層建筑逆作法施工的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容進行了分析。

關(guān)鍵詞:高層建筑；逆作法；施工技術(shù) 近幾年,為了節(jié)約用地,不斷有高層建筑出現(xiàn)在建筑密集地帶。高層建設(shè)逆作法施工是指地面以下各層地下室采用自上而下的施工順序,借助地下室樓板結(jié)構(gòu)的水平剛度和抗壓強度對基坑產(chǎn)生支護作用,保證基坑的土方開挖。先進行打入式預制混凝土樁施工,然后進行地下室四周的地下連續(xù)墻施工,接著在地下室內(nèi)部柱網(wǎng)及剪力墻與框架梁交接位置,施工人工挖孔護壁井道到基礎(chǔ)底板以下,利用柱下(墻下)預制樁(此處樁距縮小),在基礎(chǔ)底板下面做兩樁或三樁承臺。利用護壁井道在承臺上安裝聲400mm×12鋼管立柱,待立柱安裝固定好之后,澆注鋼管立柱內(nèi)C60微膨脹混凝土。從而以地下室四周的地下連續(xù)墻與中間鋼管混凝土立柱組成逆作階段的擋土、阻水與豎向承重結(jié)構(gòu)體系。利用逆作法施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 1深基坑逆作法施工關(guān)鍵技術(shù) 1.1中間支承柱的施工(1)支承上部荷載的方式。采用逆作法施工的工程,首先必須解決的問題是如何支承已完成結(jié)構(gòu)的自重及其附加荷載。可選用如下方式:大直徑工程樁+永久柱承載;鉆孔灌注工程樁(或預制樁)+承臺+永久柱承載;鉆孔灌注工程樁(或預制樁)+承臺+臨時立柱承載。(2)與立柱樁的連接。在鋼管(混凝土)柱底加焊豎向分布筋和環(huán)向筋,在鋼管(混凝土)柱的錨固段還均勻地開有四個橢圓孔,以利混凝土流動和加強樁、柱之間的連接。(3)中間支承柱垂直度控制。永久承受上部荷載,所以支承柱的定位和垂直度必須嚴格滿足要求。必須要有專門的設(shè)備對其進行定位和調(diào)垂。 1.2逆作法施工中差異沉降的產(chǎn)生及控制立柱樁之間及立柱樁與地下連續(xù)墻之表1圍護結(jié)構(gòu)和新建結(jié)構(gòu)的監(jiān)測間的差異沉降是客觀存在的,控制結(jié)構(gòu)的不均勻沉降是逆作法施工的關(guān)鍵技術(shù)之一,是關(guān)系到基坑工程逆作法施工的成敗。主要的控制措施如下:對于立柱之間:(1)如在樁身表面涂布瀝青或瀝青質(zhì)材料等,這樣雖然對樁的承載力有一定影響,但對減小相鄰立柱樁的沉降差十分有效;(2)基坑內(nèi)增設(shè)支撐,增加支撐剛度;合理確定地下連續(xù)墻的剛度和入土深度,坑內(nèi)外進行地基土加固等,設(shè)計合理的樁徑、樁型、樁長,減少開挖的暴露時間;這些都有利于減少坑底隆起,從而減少坑底隆起對立柱樁的抬升影響;(3)樁底注漿、增大樁徑及樁長、選定高承載力的樁端持力層等,增大立柱樁的承載力,從而減小立柱樁的沉降及不均勻沉降;(4)使立柱之間形成剛性較大的整體,共同協(xié)調(diào)不均勻變形。如在柱間增設(shè)臨時剪刀撐或盡早形成永久墻體結(jié)構(gòu)等。 1.3土方開挖(1)挖土前檢查降水情況是否符合挖土條件,保證施工機械進出場道路通暢和場地排水系統(tǒng)貫通,落實卸土點,作好監(jiān)測初始記錄。(2)挖土時一定要注意控制標高,墊層隨挖隨澆。挖土機一定要注意不碰撞地下連續(xù)墻、格構(gòu)柱和降水井管。(3)待底板達到一定強度后,開始從下而上逐層施工筒體剪力墻,待墻體的強度均達到100%后拆除鋼立柱。 1.4逆作法中地下室澆筑(1)地下結(jié)構(gòu)澆注。考慮到逆作法施工自身的特點,地下結(jié)構(gòu)的施工與順作法有著較大的不同。(2)注意大體積混凝土裂縫控制。大體積混凝土施工中常見的質(zhì)量問題是混凝土產(chǎn)生裂縫。造成裂縫的原因比較復雜,受影響的因素較多:外荷載,溫度和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的開裂。首先注意,控制溫度、降低溫升。其次,改善約束條件,合理分縫,減輕約束作用,縮小約束范圍。與地基接觸面上設(shè)置適宜的材料為滑動層。將墊層表面壓實、抹光,并將樁周圍的混凝土墊層鑿去后充砂,以減小約束,上海金橋大廈主樓基礎(chǔ)工程采用此法。再次,配置抗裂鋼筋在結(jié)構(gòu)的表層,應選配間距小,直徑細的鋼筋達到抗裂目的。此外,結(jié)構(gòu)薄弱部位進行加強。最后,加強混凝土的保溫。 1.5施工測量與監(jiān)測(1)施工測量技術(shù)。主要包括三個方面:中間支撐樁的測量控制、建筑物軸線的豎向投測及樓層標高控制測量。中間支撐樁的施工是逆作法的第二步聚,即將鋼格構(gòu)逆作施工監(jiān)測。 2逆作法技術(shù)應用與推廣的建議 2.1墻、柱、梁、板書點的優(yōu)化逆作法使節(jié)點二次形成,鋼筋通過支座及交叉點時,施工很不方便,并且交叉點處鋼筋較密集,不利澆灌混凝土,往往要放大斷面尺寸,這在設(shè)計與施工都有不盡合適的地方,所以節(jié)點要從整體設(shè)計、施工體系上加以研究解決,使設(shè)計、計算符合實際,方便施工。 2.2進一步研究開發(fā)大口徑柱樁逆作法施工受力的樁承載限制很大,采用一柱多樁加大了成本與難度。而采用大口徑的極可以大大提高承載力,減少沉降,可以放寬對上部結(jié)構(gòu)施工速度的限制,加快施工進度,縮短總工期,節(jié)約材料和人工。因此,在逆作法設(shè)計與施工中,要深入研究和開發(fā)大口徑柱樁。 2.3加強設(shè)計施工一體化發(fā)展逆作法施工技術(shù),就應該實現(xiàn)設(shè)計施工進一步一體化,確實加強設(shè)計與施工單位密切聯(lián)系,首先若施工企業(yè)中標,即與設(shè)計單位聯(lián)系,進一步了解設(shè)計意圖及工程要求,根據(jù)設(shè)計意圖現(xiàn)場工況條件提出逆作法施工方案,并向設(shè)計單位投交該方案,并就可能出現(xiàn)的各種結(jié)構(gòu)工況,協(xié)助設(shè)計單位完善圖紙設(shè)計,積極參與設(shè)計深化工作;其次,加大在有條件的地方進行逆作法施工的工程上實施該項技術(shù)。 3結(jié)語 總之,在現(xiàn)場條件復雜、環(huán)境干擾因素多、施工難度大的條件下,采用逆作法施工技術(shù)產(chǎn)生了很好的社會與經(jīng)濟效益,但完善這樣施工工藝的配套技術(shù)還有許多課題尚待解決,要大力推廣和發(fā)展還應當在如下方面做進一步的研究和突破。相信隨著技術(shù)的不斷完善,逆作法施工技術(shù)作為一種十分有效的深基坑支護技術(shù)必將得到越來越廣泛的應用。 參考文獻 [1]郝紅云.逆作法在深基坑工程中的應用實例[J].科技創(chuàng)新導報,2008(21). [2]朱憲輝,汪貴平,顧倩燕.逆作法深基坑在超高層建筑中的設(shè)計應用[J].巖土工程學報,2006(S1).