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摘要:近年来,城市的建筑分布日益密集,为了节约建筑用地,城市建筑密集地带不断出现高层建筑。因此,逆作法施工逐渐得到广泛的运用。本文针对高层建筑的逆作施工法应用进行概述和分析。本文首先介绍了逆作法的施工原理以及分类,重点阐述了逆作法在高层建筑施工技术中的应用以及案例分析。
关键词:逆作法,高层建筑,应用
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
前言
由于高层建筑建筑场区面积狭小,施工空间也不够宽阔,所以在进行建筑物的基坑开挖前,必须要对周围的建筑物进行施工安全勘察。逆作法能够有效的确保施工的顺利进行,同时也能够为高层建筑地下室和其他多层地下结构带来更多的经济效益和社会效益。
一、逆作法的施工原理以及分类
1. 逆作法的施工原理
逆作法在施工时,首先是根据施工图纸,以地下室轴线作为依据,沿着该轴线对地下连续墙进行相应的开挖和支护施工,并且在需要的位置上进行支撑桩的浇筑,以此来实现对地上建筑物结构的有效荷载。其次,是针对地面一层的主要结构进行施工,然后从一侧开始,沿着向下的方向进行开挖和浇筑施工;同时,以一层作为基础施工结构,不断向上进行建筑结构施工,确保了地上和地下的同时施工。
2. 逆作法的分类
根据施工过程中存在的差异,逆作法可以分为全逆作施工法、部分逆作施工法、半逆作施工法和分层逆作施工法。全逆作施工法指的就是在施工的过程中,利用钢筋混凝土作为整个结构的支撑,进行整体性的浇筑,然后通过预留孔洞进行建筑材料的加入 ;部分逆作施工法指的是利用一部分土方形成一个支护结构,以此来确保不会因为土方的侧向力而造成围护发生偏移 ;半逆作施工法指的是先对各层的钢筋混凝土楼板进行浇筑,当其形成交叉的肋梁之后,再形成围护结构对施工进行支撑,在半逆作施工法中通常使用土钉墙来做围护结构 ;分层逆作施工法指的则是整个施工过程分期进行,并不是一次性完成,需要分层进行逆作,这里通常情况下也使用土钉墙做支护结构。
二、逆作法在高层建筑施工技术中的应用
(一)中间支承柱的施工
1. 支承上部荷载的方式
在建筑工程中应用逆作法,首先对如何支承已经完成的工程结构自重以及其附加荷载的问题加以重视,通常情况下有以下几种方法 :大直径工程桩 + 永久柱承载、钻孔灌注工程桩 ( 或预制桩 )+ 承台 + 永久柱承载、钻孔灌注工程桩或预制桩+ 承台 + 临时立柱承载。
2. 与立柱桩的连接
在钢筋混凝土柱的底部,可以使用分布筋和环向筋进行加焊,并且在钢筋混凝土柱的锚固段还应当均匀的分布几个椭圆形孔洞,以此来加强桩与柱之间建筑材料的流动性。
3. 中间支承柱垂直度控制
位于中间的支承柱需要承受整个地面上部分的荷载。所以对中间支承柱的定位和垂直度有着十分严格的要求,需要使用专业的设备对其定位和垂直度进行调整。
(二)逆作法施工中差异沉降的产生及控制
1. 可以在桩身使用沥青或者是沥青质材料进行涂抹,对于减少相邻两个桩的沉降差有着很好的控制作用,但是使用这种方法会对桩的承重力产生一定的影响。
2. 在基坑内部设置一个支撑,用来增加支撑自身的刚度;同时,对于地下部分连续墙的刚度以及入土的深度都要进行合理的测量,适时的进行加固,以此增加地基的牢固性,具备合理的桩径能够使开挖的时间得到较大程度的缩短,提高开挖的效率。以上措施的应用,都能有效的减少由于坑底隆起而对桩产生的抬升作用,确保桩身的稳固。
3. 为了减少立柱桩产生的沉降,可以采用桩底注浆和增加桩柱长度的措施 ;选择具有较高承载能力的桩端作为持力层也能够有效的增强立柱桩的承载能力。
4. 通过共同的协同作用,在每个立柱之间形成一个具有很大刚性的整体,以此来协调立柱产生的不均匀沉降。最为常见的就是在立柱之间设置一个临时的支撑或者是形成永久性的墙体结构。
(三)土方开挖
1. 在进行土方开挖前,应当对当地降水情况是否符合挖土条件进行必要的检查,对施工现场的排水系统进行检查,确保施工机械能够顺利的进出施工现场,并且对初始数据进行详细记录。
2. 在进行开挖时,应当注意对标高的控制,垫层应当做到随挖随浇。在使用挖土机时,应当避免对地下连续墙和结构柱等产生碰撞。
3. 当底板的强度达到一定要求后,才能够从下至上开始剪力墙的施工,当墙体的强度完全达到要求后,才能将钢立柱进行拆除。
(四)逆作法中地下室浇筑
由于逆作法与普通施工顺序有着一定的差异,所以要尤其注意混凝土裂缝的控制。在大体积混凝土施工过程中,最为常见的问题就是混凝土裂缝的产生。产生裂缝的原因有很多,如外部荷载的变化、温度的变化以及不均匀沉降等问题都会产生裂缝。因此,首先就应当注意对混凝土的温度进行有效的控制;其次,对外部约束条件进行合理的改善,使其约束范围不断的缩小。
(五)施工测量技术
主要包括三个方面 :中間支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。
三、 案例分析
(1)工程概况:某工程基础设计为桩复合地基基础。它由钢筋混凝土基础框架柱和群桩的基础上,结合了两种形式的复合地基基础,承载了建筑物整体荷载。利用桩基础施工新技术的逆作业施工过程完成。
(2)工程分析:本项目属于传统中的旧楼改造项目,其东西两侧相邻老建筑,只存在接头50 mm 结构,老楼为四层砖混结构,基础深度为2.4 m 毛石砌体,地质勘探-3.00 m 为粉质粘土层:抗压强度130KPa,下部位超过 10m 的砂地层。总之,为了解决多层建筑施工减少对旧楼的扰动,深基坑开挖土体和主体结构的同时施工,并且也能满足地基设计的结构要求。随施工和设计经验的发展和丰富,经过多年的研究,通过建设工程成功案例的示范,桩复合地基取得了较好的效果,并在逆向施工的过程中完成了桩基础施工的施工特点。
(3)技术特点:施工锚杆静压桩的锚杆和桩基础施工技术的静压桩,在新建筑的第一层(结构)建立桩孔桩的基础上,并嵌入锚杆,或在建(构)筑物基础上建立桩孔和螺栓预埋孔。然后安装压桩架,利用所建(构)筑物的重量为反应力(必要时可以添加外加重量),将预制桩压入土中。当桩或锚杆深度满足设计要求,桩与地基基础连成一体,以达到提高地基的承载力和减少沉降的控制目标。
(4)应用效果
1)桩基础施工已具有较好的施工经验和成熟的案例;桩基础施工适应环境,避免了因土方开挖扰动桩基础和长期暴露在恶劣环境下的雨季施工时,无法避免机械振动和冲击的不利因素。同时,施工工艺不复杂,易于掌握。
2)采用桩基逆作法施工,几乎不影响主体施工,与主体结构施工,不相互干扰。可以节约基础施工的工期时间。
3)正常施工方法比较,这种方法可以避免基坑支护、旧建筑的加固等许多程序也可以节省很多成本。采用逆作法施工,节省了大量的时间,缩短了工期。该技术的经济和社会效益是巨大的。
结语
高层建筑是未来城市发展的必然趋势,应用逆作施工技术提高地下建筑工程的安全性,减少因基坑挖掘、多层地下室建设而出现路面塌陷、路基下沉等现象,保证周边建筑物的安全,最大限度的节约工程造价,缩短工期。
参考文献
[1]杨清永,薛飞飞.简论高层建筑逆作法施工技术[J].建材与装饰:中旬,2012(05).
[2]姜明洲.高层建筑逆作法施工技术[J].商品与质量:建筑与发展,2012(05).
[3]孙伟,李传保.高层建筑逆作法施工技术研究[J].商情,2012(40).
关键词:逆作法,高层建筑,应用
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
前言
由于高层建筑建筑场区面积狭小,施工空间也不够宽阔,所以在进行建筑物的基坑开挖前,必须要对周围的建筑物进行施工安全勘察。逆作法能够有效的确保施工的顺利进行,同时也能够为高层建筑地下室和其他多层地下结构带来更多的经济效益和社会效益。
一、逆作法的施工原理以及分类
1. 逆作法的施工原理
逆作法在施工时,首先是根据施工图纸,以地下室轴线作为依据,沿着该轴线对地下连续墙进行相应的开挖和支护施工,并且在需要的位置上进行支撑桩的浇筑,以此来实现对地上建筑物结构的有效荷载。其次,是针对地面一层的主要结构进行施工,然后从一侧开始,沿着向下的方向进行开挖和浇筑施工;同时,以一层作为基础施工结构,不断向上进行建筑结构施工,确保了地上和地下的同时施工。
2. 逆作法的分类
根据施工过程中存在的差异,逆作法可以分为全逆作施工法、部分逆作施工法、半逆作施工法和分层逆作施工法。全逆作施工法指的就是在施工的过程中,利用钢筋混凝土作为整个结构的支撑,进行整体性的浇筑,然后通过预留孔洞进行建筑材料的加入 ;部分逆作施工法指的是利用一部分土方形成一个支护结构,以此来确保不会因为土方的侧向力而造成围护发生偏移 ;半逆作施工法指的是先对各层的钢筋混凝土楼板进行浇筑,当其形成交叉的肋梁之后,再形成围护结构对施工进行支撑,在半逆作施工法中通常使用土钉墙来做围护结构 ;分层逆作施工法指的则是整个施工过程分期进行,并不是一次性完成,需要分层进行逆作,这里通常情况下也使用土钉墙做支护结构。
二、逆作法在高层建筑施工技术中的应用
(一)中间支承柱的施工
1. 支承上部荷载的方式
在建筑工程中应用逆作法,首先对如何支承已经完成的工程结构自重以及其附加荷载的问题加以重视,通常情况下有以下几种方法 :大直径工程桩 + 永久柱承载、钻孔灌注工程桩 ( 或预制桩 )+ 承台 + 永久柱承载、钻孔灌注工程桩或预制桩+ 承台 + 临时立柱承载。
2. 与立柱桩的连接
在钢筋混凝土柱的底部,可以使用分布筋和环向筋进行加焊,并且在钢筋混凝土柱的锚固段还应当均匀的分布几个椭圆形孔洞,以此来加强桩与柱之间建筑材料的流动性。
3. 中间支承柱垂直度控制
位于中间的支承柱需要承受整个地面上部分的荷载。所以对中间支承柱的定位和垂直度有着十分严格的要求,需要使用专业的设备对其定位和垂直度进行调整。
(二)逆作法施工中差异沉降的产生及控制
1. 可以在桩身使用沥青或者是沥青质材料进行涂抹,对于减少相邻两个桩的沉降差有着很好的控制作用,但是使用这种方法会对桩的承重力产生一定的影响。
2. 在基坑内部设置一个支撑,用来增加支撑自身的刚度;同时,对于地下部分连续墙的刚度以及入土的深度都要进行合理的测量,适时的进行加固,以此增加地基的牢固性,具备合理的桩径能够使开挖的时间得到较大程度的缩短,提高开挖的效率。以上措施的应用,都能有效的减少由于坑底隆起而对桩产生的抬升作用,确保桩身的稳固。
3. 为了减少立柱桩产生的沉降,可以采用桩底注浆和增加桩柱长度的措施 ;选择具有较高承载能力的桩端作为持力层也能够有效的增强立柱桩的承载能力。
4. 通过共同的协同作用,在每个立柱之间形成一个具有很大刚性的整体,以此来协调立柱产生的不均匀沉降。最为常见的就是在立柱之间设置一个临时的支撑或者是形成永久性的墙体结构。
(三)土方开挖
1. 在进行土方开挖前,应当对当地降水情况是否符合挖土条件进行必要的检查,对施工现场的排水系统进行检查,确保施工机械能够顺利的进出施工现场,并且对初始数据进行详细记录。
2. 在进行开挖时,应当注意对标高的控制,垫层应当做到随挖随浇。在使用挖土机时,应当避免对地下连续墙和结构柱等产生碰撞。
3. 当底板的强度达到一定要求后,才能够从下至上开始剪力墙的施工,当墙体的强度完全达到要求后,才能将钢立柱进行拆除。
(四)逆作法中地下室浇筑
由于逆作法与普通施工顺序有着一定的差异,所以要尤其注意混凝土裂缝的控制。在大体积混凝土施工过程中,最为常见的问题就是混凝土裂缝的产生。产生裂缝的原因有很多,如外部荷载的变化、温度的变化以及不均匀沉降等问题都会产生裂缝。因此,首先就应当注意对混凝土的温度进行有效的控制;其次,对外部约束条件进行合理的改善,使其约束范围不断的缩小。
(五)施工测量技术
主要包括三个方面 :中間支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。
三、 案例分析
(1)工程概况:某工程基础设计为桩复合地基基础。它由钢筋混凝土基础框架柱和群桩的基础上,结合了两种形式的复合地基基础,承载了建筑物整体荷载。利用桩基础施工新技术的逆作业施工过程完成。
(2)工程分析:本项目属于传统中的旧楼改造项目,其东西两侧相邻老建筑,只存在接头50 mm 结构,老楼为四层砖混结构,基础深度为2.4 m 毛石砌体,地质勘探-3.00 m 为粉质粘土层:抗压强度130KPa,下部位超过 10m 的砂地层。总之,为了解决多层建筑施工减少对旧楼的扰动,深基坑开挖土体和主体结构的同时施工,并且也能满足地基设计的结构要求。随施工和设计经验的发展和丰富,经过多年的研究,通过建设工程成功案例的示范,桩复合地基取得了较好的效果,并在逆向施工的过程中完成了桩基础施工的施工特点。
(3)技术特点:施工锚杆静压桩的锚杆和桩基础施工技术的静压桩,在新建筑的第一层(结构)建立桩孔桩的基础上,并嵌入锚杆,或在建(构)筑物基础上建立桩孔和螺栓预埋孔。然后安装压桩架,利用所建(构)筑物的重量为反应力(必要时可以添加外加重量),将预制桩压入土中。当桩或锚杆深度满足设计要求,桩与地基基础连成一体,以达到提高地基的承载力和减少沉降的控制目标。
(4)应用效果
1)桩基础施工已具有较好的施工经验和成熟的案例;桩基础施工适应环境,避免了因土方开挖扰动桩基础和长期暴露在恶劣环境下的雨季施工时,无法避免机械振动和冲击的不利因素。同时,施工工艺不复杂,易于掌握。
2)采用桩基逆作法施工,几乎不影响主体施工,与主体结构施工,不相互干扰。可以节约基础施工的工期时间。
3)正常施工方法比较,这种方法可以避免基坑支护、旧建筑的加固等许多程序也可以节省很多成本。采用逆作法施工,节省了大量的时间,缩短了工期。该技术的经济和社会效益是巨大的。
结语
高层建筑是未来城市发展的必然趋势,应用逆作施工技术提高地下建筑工程的安全性,减少因基坑挖掘、多层地下室建设而出现路面塌陷、路基下沉等现象,保证周边建筑物的安全,最大限度的节约工程造价,缩短工期。
参考文献
[1]杨清永,薛飞飞.简论高层建筑逆作法施工技术[J].建材与装饰:中旬,2012(05).
[2]姜明洲.高层建筑逆作法施工技术[J].商品与质量:建筑与发展,2012(05).
[3]孙伟,李传保.高层建筑逆作法施工技术研究[J].商情,2012(40).