高層建筑施工技術(shù)的探討與應(yīng)用

◎ 昆山市中建項目管理有限公司 文仕波

1 工程概況

某商業(yè)大廈工程占地約8500m2，工程為5層深地下室，均為地下停車場，上部結(jié)構(gòu)為一幢35層高座落在裙房上的商用綜合大樓，商用綜合大樓平面大小約為42m×40m。裙樓平面大小約為90m×45m，高度為21m。商用綜合大樓大廈主樓高度為192.30m，從裙樓屋面至辦公綜合大樓屋面的高度為171.30m；基坑開挖深度為26.50m。

本工程地下室、裙樓及商用綜合大樓的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架及勁性鋼結(jié)構(gòu)及混凝土樓板結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)核心筒為混凝土筒體，外框架柱為鋼骨混凝土柱。外框架梁為鋼梁、鋼骨混凝土梁或混凝土梁。樓面鋼梁與混凝土筒體的連接均為鉸接。立體結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸基本為9.2m和7.5m，地下結(jié)構(gòu)層高3.20m，上部結(jié)構(gòu)裙房層高為4.75m，上部結(jié)構(gòu)主樓層高為4.2m。

基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土灌注樁及現(xiàn)澆鋼筋混凝土滿堂基礎(chǔ)，工程樁為鉆孔灌注樁，樁長82m，圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，墻厚1000mm，深度42m，局部加深至44m和46m。本工程主樓底板厚3.20m，裙房底板厚2.10m，采用C35，墊層C20素混凝土。底板主筋采用直螺紋連接。底板鋼筋伸入地墻墻邊，與預(yù)埋鋼筋接駁器接出的鋼筋連接。

2 逆作法施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 降水設(shè)計施工

（1）工藝流程

準備工作→鉆機進場→定位→開孔→下護口管→沖孔換漿→下并管→返水填礫→止水止?jié){→洗井→下泵試抽→合理安排排水管路、電纜電路→試驗→正式抽水→記錄。

（2）技術(shù)措施

1）準備工作

進場施工前，首先要組建項目經(jīng)理部，落實材料和人員，合理安排人財物，與甲方及監(jiān)理保持密切協(xié)作。

2）材料到位

專人負責(zé)進料，工程師核定，確保井壁管、過濾管(外包尼龍網(wǎng))、4#填礫、粘土等材料的質(zhì)量。

3）進出場、定位、埋設(shè)護孔管

鉆機進場?；A(chǔ)牢固、平穩(wěn)、水平，孔中心、磨盤中心、大鉤應(yīng)成一垂線。埋設(shè)護孔管要求垂直，并打入原狀土層中10-20cm，外圍用粘土填實，井管、砂料到位后才能開工，孔斜不超過l%。

4）鉆進清孔

鉆進中保持泥漿比重在1.05～1.1，鉆進中對地層要記錄各層情況，確定降水含水層的確切層位和巖性。每鉆進一根鉆桿應(yīng)重復(fù)掃孔一次，再接新鉆桿，終孔后應(yīng)徹底清孔，直到返回泥漿內(nèi)不含泥塊，返出的泥漿含砂量達到要求后提鉆。

5）吊下井管

按設(shè)計井深事先將井管排列、組合，下管時所有深井的底部按標高嚴格控制，并且保持井口標高一致。井管應(yīng)平穩(wěn)入孔、焊接垂直，完整無隙，確保焊接強度，以免脫落，為了保證并管不靠在并壁上和一定的填礫厚度，在管上加兩組扶正器，保證環(huán)狀填礫間隙厚度大于140mm，過濾器應(yīng)刷洗干凈，過濾器縫隙均勻。下管要準確到位。自然落下，稍轉(zhuǎn)動落到位。不可強力壓下，以免損壞過濾結(jié)構(gòu)。井管到位后下鉆桿稀釋泥漿到1.05左右，鉆桿與井管的環(huán)狀間隙應(yīng)用補心密封，使泥漿從過濾器經(jīng)井管與孔壁的環(huán)狀間隙返回地面，稀釋泥漿應(yīng)逐步緩慢進行。

6）填礫

稀釋泥漿比重在1.05時關(guān)小泵量填礫。設(shè)計鉆孔直徑560mm，井管直徑273mm，填礫厚度140mm。按各井填礫要求進行填礫。

7）止水

為了防止上部土層中的水沿礫料進入減壓并內(nèi)，在減壓井填礫頂部填5m厚的粘土球，再用粘土填實，一直填到地面，才能開始活塞洗井。

8）聯(lián)合洗井

洗井要求采用活塞和空壓機聯(lián)合洗井方法，活塞洗井一定要將水拉出井口，形成井噴狀，要求洗井至水清，含砂量達到鑿井驗收標準，井損失應(yīng)小于3m，確保洗井質(zhì)量。

9）下泵試抽

安裝泵體要穩(wěn)。泵軸垂直，在各井中分別安裝一根回流管，閘閥兩個，一根鍘水管。50m深井下泵深度在48m左右，28m深井在26m左右，連接好排水管及電源線路進行試抽水，測定井內(nèi)水位及觀測孔水位變化，估計流量。等水位恢復(fù)后積極配合抽水試驗。

在疏干井中下泵體，并進行井口密封，連接好排水管、電纜、真空泵管道。采用真空輔助降水，提高降水效率。

2.2 節(jié)點設(shè)計施工

（1）柱與梁板節(jié)點

由于本工程采用一柱一樁和一柱雙樁施工，故施工柱之前，應(yīng)先將格構(gòu)柱施工至設(shè)計標高，挖土后在其頂部加設(shè)封頭板，并在封頭板上加設(shè)錨筋，然后進行柱、梁及底層梁、板施工，施工時在柱位置預(yù)留柱插筋及混凝土澆搗孔。

地下一層以下各層挖土流程與自行車夾層相同，當(dāng)土體全部施工完畢后可進行大底板的施工，在柱位置預(yù)留插筋，待大底板可上人后，可進行地下三層柱的施工。同時從地下三層向上逐層進行筒體剪力墻施工。待豎向剪力墻和柱達到設(shè)計強度后，割除格構(gòu)柱。

（2）剪力墻節(jié)點

底層樓板施工前，先將格構(gòu)柱挖出，并在其頂部加設(shè)封頭鋼板，在剪力墻位置下方設(shè)立與剪力墻同厚、1000高的托梁，其托梁直接錨入地墻頂圈梁之內(nèi)，預(yù)留剪力墻插筋。

自行車夾層土體挖空以后，施工自行車夾層梁、板，施工前，在格構(gòu)柱上燒焊鋼牛腿，并在剪力墻下方加設(shè)與剪力墻同厚、1000高的托粱與其它處梁、板一起施工，與托粱相對應(yīng)在地墻內(nèi)預(yù)埋鋼筋接駁器。

地下一層以下各層挖土方法同自行車夾層，當(dāng)土體挖除完畢后施工大底板，在剪力墻位置預(yù)留垂直插筋。當(dāng)?shù)装暹_到一定強度后，施工地下三層剪力墻，在格構(gòu)柱處斷開，并預(yù)留水平筋。剪力墻混凝土達到設(shè)計要求強度后，割除格構(gòu)柱，將剪力墻全部施工完成。

（3）地下連續(xù)墻與板、梁連接節(jié)點

由于樁基持力層與地下連續(xù)墻持力層不同，在施工過程中結(jié)構(gòu)所受荷載不同，在逆作法施工過程中將會產(chǎn)生差異沉降。因此除按設(shè)計圖綁扎的鋼筋之外，所有地下墻與梁板的節(jié)點處，與一柱一樁的柱梁節(jié)點處，均增配足夠的抗不均勻沉降所產(chǎn)生的附加彎距筋，使地墻與結(jié)構(gòu)及各個節(jié)點形成牢固可靠的整體，共同受力，不產(chǎn)生裂縫。

2.4 逆作法施工監(jiān)測

本項目是保證逆作法順利進行的重要環(huán)節(jié)，包括支撐樁沉降觀測，鋼格構(gòu)柱內(nèi)力，大樓沉降觀測，土體側(cè)壓力，水壓力，連續(xù)墻水平位移，連續(xù)墻鋼筋內(nèi)力，基底土體回彈等監(jiān)測方法，對逆作法施工的各個環(huán)節(jié)及周邊建筑物進行監(jiān)測控制，及時掌握施工過程結(jié)構(gòu)承載體系的受力，變形狀態(tài)以及相鄰建筑物的變形、沉降狀況，使旄工過程有科學(xué)的數(shù)據(jù)作指導(dǎo)，保證基坑開挖過程，地下結(jié)構(gòu)物受力體系的穩(wěn)定及安全，并確保周圍建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。

監(jiān)測方法是垂直位移(或沉降觀測)采用高精度水準測量，測定監(jiān)測點的高程；平面位移采用軸線投影法或小角度法；連續(xù)墻體測斜、土體測斜(土體側(cè)向位移)采用孔頂假設(shè)不動點，以孔頂平面位移值作為測斜修正值；支撐應(yīng)力，土壓力和立柱應(yīng)力測試測量支撐應(yīng)力、土壓力和立柱應(yīng)力傳感器的頻率變化，通過公式換算成支撐受力或壓力(KN、KPa)。

結(jié)語

高層建筑推廣應(yīng)用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節(jié)約工程造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，是一種很有發(fā)展前途和推廣價值的深基坑支護技術(shù)。