周建
南通宏华建筑安装有限公司
【摘要】近年来,建筑行业的发展速度是非常可观的,建筑行业对新材料、新工艺、新技术手段的应用呈现出了蓬勃发展的崭新趋势。对于高层建筑而言,地基基础与地下室结构建设均面临着深基坑工程问题。受到水文地质条件、工程地质等一系列因素的影响,基坑开挖工程呈现出了大深度、大面积的发展趋势,这也导致传统意义上的施工方案呈现出一定的不适应性。本文为解决这一问题,尝试将逆作法应用于高层建筑地下室结构施工中,证实了逆作法的突出优势,并对施工要点进行阐述,希望能够引起业内人士的关注与重视。
【关键词】高层建筑;地下室;逆作法
在建筑行业发展速度不断加快,整体规模持续性扩大的背景下,有关高层建筑施工技术发展应用水平也呈现出走高的趋势,这对于保障高层建筑建设水平安全以及整体质量有积极意义。尤其现阶段高层建筑地下室结构面积持续增大,深度也不断发展,传统施工技术开始呈现出一定的不适应性,逆作法施工技术可满足地上、地下结构同步施工的需求,发挥地下室结构板的支撑作用,在高层建筑地下室结构施工中有着相当确切的应用优势。本文即尝试对高层建筑地下室结构施工中有关逆作法的应用问题进行分析与探讨,仅供参考。
1 逆作法概述
对于高层建筑而言,建筑结构施工期间存在大量的深基坑支护方法,且不同方法的发展方向以及优势表现存在一定区别。不同基坑支护方法的适用条件以及局限性是有所不同的。合理选择深基坑支护方法对预防深基坑支护倒塌事故,预防工程经济损失,减轻环境影响有非常重要的意义。逆作法作为近年来在建筑施工领域中发展起来的全新深基坑支护方案,被广泛应用于高层建筑多层地下室以及其他多层地下结构施工当中,其优势表现是非常显著的。
在高层建筑地下室结构施工实践中,逆作法是一种超常规的施工方法,对复杂地质、地下高水位以及深基础等客观条件限制的高层建筑地下室结构施工有良好的应用价值。相较于传统意义上的地下室结构施工方案而言,逆作法先沿高层建筑地下室轴线或者周边对地下连续墙以及其他支护结构进行施工,此过程中同步进行高层建筑内部相应位置的浇注以打下中间支撑柱,以此种方式在地下室结构施工过程当中于底板封底前负责对上部结构自重进行承受,同时面向施工荷载提供支撑作用力。在此基础之上,通过开挖土方的方式至首层地下室底面标高,施作本层梁板楼板结构,发挥相对于地下连续墙结构刚度的支撑作用力。在此基础之上,以逐层向下的方式对土方进行开挖并完成各层地下结构浇注作业,以地板封底为标准。此过程中,高层建筑地面首层楼板结构施工作业也进入收尾阶段,为后续上部结构施工创造有利条件,因此可同时进行向上以及向下的结构施工作业,至工程完工。具体施工原理如下图(见图1)所示。
图1:逆作法施工原理示意图
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2 逆作法优势
与传统意义上的深基坑支护以及施工方案相比,在将逆作法施工技术应用于高层建筑地下室结构施工领域时,所表现出的特点与优势体现在以下几个方面:第一,逆作法施工技术下能够使高层建筑上部结构施工与地下基础结构施工呈现出平行立体进行的状态,尤其对于大规模以及多层次高层建筑而言,逆作法的应用能够极大程度上的节约施工时间,提升作业效率;第二,逆作法施工技术下整个地下室结构的受力状态良好,围护结构变形量小,对缓解高层建筑地下室施工作业相对于周边既有建筑的影响有重要意义;第三,逆作法施工方案下首层结构平面可作为工作平台,无需单独设置工作平台与内支撑结构,减少了临时设施的配置量,对提升施工效率,节约成本费用有积极意义;第四,逆作法施工方案下,施工与开挖交错配置,立柱结构负责承担逆作结构自身荷载作用力并传到至地基基础,对缩小深基坑开挖期间卸载相对于持力层的影响,控制基坑内地基回弹量有重要意义。
3 逆作法要点
1)地下连续墙施工。在逆作法施工方案指导下,地下室结构地下连续墙施工期间的注意事项包括:首先,在泥浆护壁环节中,地下土层含沙量较大,基于既往施工经验以及对槽壁稳定性的计算,需要优先选择失水量偏小、护壁厚度大且粘度较大的泥皮泥浆材料。其次,在槽段开挖环节中,地下连续墙600.0mm~800.0mm交接位置施工期间首先需要进行800.0mm槽段施工作业,然后再开展针对600.0mm槽段的施工作业。再次,槽底清渣环节中,推荐针对地下连续墙采用二墙合一的施工方案,发挥地下连续墙结构的承重功能,在清底环节中以撩抓法为基础,增加空气洗泥工艺,以确保槽底沉渣厚度达到指标要求。最后,在水下混凝土浇筑过程当中,以地下连续墙结构预埋为基础,对混凝土导管的选择会直接对浇注质量产生影响。一般高层建筑地下室结构地下连续墙施工中,推荐选用直径为20.0cm的混凝土导管,并对材料比例以及初凝时间进行严格控制。同时,为预防地下连续墙接头位置出现渗漏情况,可以在连续墙后位置接入旋喷注浆,并对槽段后接头位置进行压密注浆处理,且上述操作应当在土方开挖作业进行前的完成。
2)中间支撑柱施工。在逆作法施工方案指导下,地下室结构中间支撑住施工期间应当着重关注以下几个方面的要点:首先,在硬地坪施工环节中,进行硬地坪浇注时需要沿四周设置支架埋件,并对整体调控系统进行合理优化。其次,在护筒埋设环节中,需要以中心线为基准,凿除相应桩孔,并对参数进行灵活控制,以偏差低于±10.0mm为标准,确保埋设作业的稳固性以及准确性。周边应在粘性土的辅助下进行回填,对分层压实质量进行严格控制,并科学控制筒底入土深度(一般情况下,要求入土深度达到200.0mm以上)。最后,在成孔施工过程当中,考虑到支撑柱施工要求较高以及支撑柱稳定性要求高的特点,应当优先考虑选用底盘偏重的钻孔机进行施工,设备就位状态下基于水平仪进行抄平处理,确保钻头直径与桩径的一致性。同时,还需要安排专人校正钻机导向轨道,对间距进行严格控制,钻进期间需要与盘接头进行妥善连接,确保螺杆处于固定状态下,以维护成孔的垂直性状态。成孔环节中,按照2.0m~3.0m的钻进距离,用水平仪进行抄平,以实现对垂直度的控制。
3)逆作土方开挖。在逆作法土方开挖过程中,需要着重关注的施工内容有以下两个方面:首先,在明挖环节中,需要以大挖机为辅助工具进行盆式挖土作业,确保盆底以及盆边土方开挖作业一次性完成,在开挖至低于设计标高20.0cm的情况下,由现场作业人员迁土完成开挖。针对斜坡区域,应对其进行混凝土护坡处理,以免土方开挖对结构性能产生不良影响。其次,在暗挖环节中,需要遵循人工与机械相结合的开挖方式,挖土机与手提车向结合,确保开挖质量以及作业效率。需要注意的一点是,由于土方开挖中采用轻型井点降水方式,导致实际开挖土体土质偏干,因此可以用50.0mm×200.0mm木方替代垫层,以此种方式在加快施工进度的同时实现对成本费用的合理控制。
4 结束语
逆作法施工相较于传统深基坑作业方案而言,在节约工期、控制成本、提升质量等方面发挥着非常重要的作用,对解决常规临时支护体系存在缺陷有重要意义,因而在高层建筑地下室结构施工中具备相当理想的成效。本文上述分析中即着重围绕高层建筑地下室结构对逆作法施工技术的应用问题进行分析与探索,希望能够引起业内人士的关注与重视。
参考文献:
[1]任颜冬.建筑基坑施工中的逆作法施工技术[J].科学与财富,2020,(20):313.