逆作法施工在高层建筑施工中应用研究

'逆作法施工在高层建筑施工中应用研究　　摘要：由于城市建筑密度逐年增加，高层建筑施工逐渐受到施工场地及周边复杂建筑群的影响，使得逆作法越来越广泛地应用于现代高层建筑施工中。逆作法施工技术可以有效防止周边地基出现沉降现象，提高地下工程施工的安全性，减少工程造价，提高施工效率。。本文作者结合多年来的工作经验，对进行了研究，具有重要的参考意义。关键词：逆作法；高层建筑；基坑开挖中图分类号：TU97文献标识码：A目前城市化发展速度加快，城区内的建筑密度不断增加，为了能充分利用有限的土地资源，需要在市区内修建高层建筑来拓展城市的生活空间。但在市区内修建高层建筑存在施工场地狭小的问题，同时，在进行深基坑开挖的过程中，场地周边建筑物众多，施工环境较为复杂，这就要求在施工过程中尽量减小对周围环境的影响。通过大量的工程实践表明，在有多层地下结构的高层建筑施工中应用逆作法施工技术可以取得很好的经济、社会效益。为此本文较为全面的论述了逆作法施工原理、在高层建筑施工中的应用及其技术要点。一、施工原理7 从施工顺序上来讲，逆作法施工是与常规建筑物施工相对的。一般建筑物施工是先完成基坑开挖，之后由建筑物基础开始依次向上施工。而基坑开挖过程中所需要的支护结构是一套单独的施工方法，独立于建筑物地下结构。而逆作法施工则是要求在基坑开挖的过程中将建筑物的地下结构——包括地下室的梁、板、柱和外墙的结构都作为开挖基坑的防护结构和基础施工过程中的支撑结构。基坑内的支撑结构与防护结构需从上往下施工，并同时完成建筑物地下结构的施工，而建筑物上部结构也可以进行同步施工。这就要求自地面向下进行建筑物地下结构施工和基坑开挖，并充分利用结构自身的稳定性对开挖基坑进行支护，并发挥地下结构中楼板的抗压强度，使其成为基坑围护墙的支撑点，利用基坑外围土压力的自平衡状态来减小对围护墙的影响[1]。逆作法施工的具体步骤如下：1、依据地下室的轴线，对地下连续墙进行开挖和相应的支护施工，并在需要的关键位置布置支撑桩，从而实现对上部建筑物的有效荷载。2、完成地下一层主体结构的施工，并从某一侧开始向下进行开挖及浇筑。与此同时，以该层作为建筑物的基础结构，向地面以上进行建筑物上部结构施工，保证地面以下与地面以上同时进行施工，当完成地下结构施工后则可以停止地面上施工。7 逆作法在实际施工过程中又存在一定差异，据此可以划分为分层逆作法、部分逆作法、全逆作法、半逆作法。分层逆作法是指在整个施工过程中不是一次性完成，而是需要分层进逆作法施工；部分逆作法是指在施工过程中基坑内四周暂时保留的部分土方作为一个支护结构，以此保证基坑围护结构不会在土方的侧向力作用下发生变形；全逆作法是指在施工过程中，利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑，通过整体浇筑，然后在预留的孔洞向外运土并向下运入建筑材料；半逆作法是指先浇筑某层的钢筋混凝土楼板，使其成为的交叉的肋梁，对围护结构形成框格式水平支撑，然后再完成围护结构施工。通常在分层逆作法施工中常采用土钉墙作为围护结构。通过实践表明，逆作法施工技术可以有效地应用于施工场地狭小、建筑物基坑较深，对周边环境影响有严格要求的施工环境。二、逆作法在高层建筑施工中的应用1、选择上部载荷支承方式在应用逆作法施工时，需要慎重选择已完成建筑结构的自重及其附加载荷的支承方式，通常有以下几类支承方法：承台-永久柱承载-预制桩（或钻孔灌注桩），永久柱承载-大直径柱，承台-临时立柱承载-预制桩（或钻孔灌注桩）。2、连接立柱桩7 应用环向筋和分布筋对钢筋混凝土柱底部进行加焊，并在土柱的锚固段均匀分布一些椭圆孔洞，可以用来加强建筑材料在柱与桩间的流动性。3、控制中部支承柱的垂直度在应用逆作法进行施工时，由于中部支承柱要承受来自地面以上结构体的的载荷，故对中部的支承柱的垂直度和定位有非常严格的要求，需用专业的仪器设备对其进行定位和垂直度控制[2]。4、控制施工过程中的差异沉降对于逆作法施工过程中产生的沉降差异，可以有以下几种方法进行控制：（1）在桩身涂沫沥青或者类似沥青质的材料，可以很好的控制想住桩的沉降差异，但是这种方法会对桩的承重能力产生不利影响。（2）为了减少坑底上隆引起桩体产生上抬作用，可以在基坑内部增加一个支撑来加强支撑的刚度，同时，合理测量地下部分连续墙的入土深度及刚度，适当对其进行加固，从而可以增加地基的稳定性。此外，设置合理的桩径可以在较大程度上缩短开挖的时间，提高施工效率。（3）在减小立柱桩的沉降方面，可以通过在桩底部灌浆或加长柱桩长度；在工程地质条件允许的情况下，可以选择具有较高承载力的地层作为桩端持力层，从而提高柱桩的承载力。（4）在逆作法施工中，为了协调立柱间产生的不均匀沉降，可以在每个立柱间设置一个临时的支撑（或墙体结构），以便在立柱间形成一个刚性很大的整体，进而在立柱间形成协同作用。7 5、控制混凝土裂缝在逆作法施工过程中，存在大体积的混凝土施工。在这一过程中最容易出现的问题是混凝土中裂缝的产生，所以在逆作法施工中应当更加注意对裂缝的控制。由于外荷载的变化、不均匀沉降及温度变化等外部因素都会引起混凝土中产生裂缝，所以要控制混凝土裂缝就先要有效控制混凝土内部与表面的温度差，然后合理改善混凝土外部的约束条件，不断减小约束的范围。6、土方开挖当土方开挖时，应当注意控制标高，底部的垫层应随挖随浇。在开挖过程中，应当减少对地下结构及连续墙产生碰撞。只有在底板的强度达到相应的要求这后，才可以从下往上进行剪力墙施工，拆除钢立柱需要在墙体的强度完全符合要求之后。此外，在土方开挖前需要以地施工场地的地下水进行必要的检查，以便确定场地是否符合挖土的条件。同时，需要检查现场的排水系统，确保工程机械能顺利进出施工场地。三、逆作法施工技术要点1、修筑地下连续墙7 修筑地下连续墙的施工过程中，应当将地下室的墙面线作为导墙。在施工过程中导墙主要有两方面的作用：（1）作为施工过程的基准面，可以保证施工过程按照既定的正确方向进行；（2）对施工机械正确导向，并储备一定量的泥浆。在浇注好混凝土导墙之后，利用导墙在开挖土体周围开挖出一条深槽，在槽内安装钢筋笼并设置导管，通过导管法进行水下混凝土浇注，完成地下连续墙施工[3]。2、中部支承柱技术要求逆作法施工中，当地下室底板没有封底时，中部支承柱承受着建筑物各层结构的自重及外部附加荷载；在地下室底板封底之后，中部支承柱将上部结构体的荷载传递给下部的底板，成为整个地下室的一部分。当建筑物结构体施工结束后，中部支承柱承受的荷载最大。它是通过柱子周身与土的侧摩阻力及柱端阻力来承受施加于它的荷载。在底板以上的柱身大多是应用钢管混凝土柱或H型钢，这样既满足了承载力要求又减小了截面的尺寸。3、浇筑地下室混凝土结构逆作法施工时，地下室的混凝土结构都是由上往下分层浇筑的，模板用于对刚开挖土层进行支撑加固，为了使沉降和结构体的变形减到最小，可以通过铺砂子或浇筑素混凝土作为垫层，并在垫层上铺枕木，增大支承的面积，进行临时加固。四、结论7 逆作法的施工特点对土方开挖及降水工程有特殊要求，因此在逆作法施工过程中必须能有效把握施工技术要点和要求，对整个施工过程进行有效的监控，才能保证建筑结构体的施工质量，并不断提高施工技术水平，保障我国建筑行业能够持续、稳定地发展。参考文献[1]姚文凯.浅析逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（18）.[2]吴献，唐彪.逆作法几种中支撑柱的调垂方法[J].建筑施工，2004（2）：7-14.[3]蒋晓云.地下连续墙施工过程中的质量控制[J].建筑施工，2003（1）：21-23.7'