逆作法施工技術(shù)在高層建筑中的實(shí)踐

蔣家錫

【摘要】本文主要對(duì)逆作法的技術(shù)原理以及逆作法在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行闡述和解析。希望能夠?qū)δ孀鞣ǖ氖┕ぜ夹g(shù)在原理上進(jìn)行總結(jié)和概括。

【關(guān)鍵詞】建筑施工;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展方向

逆作法作為國(guó)際上新興的流行施工方法，與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的正作法施工技術(shù)有著明顯的不同，相比起來(lái)，逆作法更為適用于高層建筑的施工。通過(guò)對(duì)國(guó)外逆作法的施工案例的學(xué)習(xí)和研究，逆作法在坑基支護(hù)等方面已經(jīng)變得相當(dāng)成熟了，成為高層建筑地下室主要的施工方式。隨著我國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，建筑業(yè)市場(chǎng)已經(jīng)開始逐步引入這種先進(jìn)的施工技術(shù)并試著用于國(guó)內(nèi)高層建筑的施工。

1、逆作法的基本概況

1.1、逆作法的主要工序

首先，放線工作要參考整個(gè)高層建筑地下部分整體設(shè)計(jì)中的軸線設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行。結(jié)合地下室的設(shè)計(jì)和功能確立承重柱的位置。這個(gè)中間承重柱主要起到在地下室的底板封底之前，承受施工負(fù)荷的作用。所以在設(shè)計(jì)和建造的時(shí)候，一定要考慮到能否承受建筑上部結(jié)構(gòu)的自重。

第二，接下來(lái)就是土石方開挖，一般是以頂板梁底標(biāo)高為限，確立一個(gè)逆作面，預(yù)先留出出口。然后按照相同的方法進(jìn)行地下室二層、三層等工程的土石方工程，完成相對(duì)應(yīng)的澆筑工作。地下室的樓板要考慮地下室整體的水平承受力。

1.2、逆作法的分類

一般來(lái)講，逆作法的分類標(biāo)準(zhǔn)，主要是參考對(duì)維護(hù)墻的支撐方式：

1.2.1、全逆作法

這種逆作法主要是依靠地下室鋼筋混凝土以及樓板對(duì)圍護(hù)墻形成的支撐力。全逆作法是對(duì)地下室每一層進(jìn)行鋼筋綁扎，在留出施工和運(yùn)輸通道后，整體澆筑。在具體的施工過(guò)程中，可以地上、下兩部分同時(shí)施工，也可以在單獨(dú)的完成地下部分之后再進(jìn)行地上部分的施工，這個(gè)需要根據(jù)工程進(jìn)度和工期的要求確定。后者難度相對(duì)于前者較低。全逆作法是最能夠體現(xiàn)逆作法施工原理的施工方式，也是當(dāng)前國(guó)外建筑業(yè)最常見的施工方式。

1.2.2、半逆作法

半逆作法在施工方式上與全逆作法一脈相承，大體相同。借助地下各層的鋼筋與樓板形成的交叉格對(duì)地下圍護(hù)墻進(jìn)行支撐。施工通道也是采用的框格進(jìn)行預(yù)留。

1.2.3、部分逆作法

部分逆作法在圍護(hù)墻的保護(hù)中采用的是預(yù)留基坑四周土地的方式。這種方法可以借助自然力量對(duì)沖圍護(hù)墻外側(cè)對(duì)內(nèi)側(cè)的壓力。在基坑中使用順做法進(jìn)行施工，四周進(jìn)行逆作施工。所以人們對(duì)這種方法有一個(gè)形象的稱呼“盆地逆作法”。

部分逆作法示意圖

1.2.4、分層逆作法

分層逆作法的維護(hù)方式一般采用土釘墻模式，這種方式不是一次性完工，而是在每一層都進(jìn)行底下的土釘墻施工。用這種方式不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、成本較低，而且難度也不高、耗時(shí)較少。但是這種方式只適用于工程土地土質(zhì)不錯(cuò)的地方。根據(jù)要求的不同，可以選擇“敞開式”?、“封閉式”兩種不同的施工手段。

分層逆作法示意圖

2、逆作法在高層建筑施工中的應(yīng)用

2.1逆作法在高層建筑施工中的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)國(guó)外多年的理論研究和工程建筑實(shí)踐，逆作法作為一項(xiàng)有效的技術(shù)，已經(jīng)被廣大的施工單位承認(rèn)并引用。在進(jìn)行地鐵、隧道、地下建筑、高層或超高層地下室、大規(guī)模地下車庫(kù)、大型地下環(huán)保設(shè)施的建設(shè)中，逐漸發(fā)揮其作用。經(jīng)過(guò)不斷研究發(fā)現(xiàn)，逆作法具有以下的優(yōu)勢(shì)：

2.1.1工期短、工序少

按照正作法施工，只能是逐層施工，交接進(jìn)行。在完成坑基圍護(hù)、樁基、土方、拆除等工序時(shí)，要按照一定順序進(jìn)行。地上部分要在地下部分完成后再進(jìn)行施工。兩個(gè)部分無(wú)法同時(shí)開工，致使工序繁瑣。

但是逆作法可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題，透過(guò)建立自身結(jié)構(gòu)體進(jìn)行支撐，解決了地下負(fù)荷壓力;上下兩部分同時(shí)開工，減少了工序;平行施工相互不影響，減少了工期，提高了施工效率。

2.1.2保護(hù)周邊環(huán)境，基坑變形小

逆作法利用地下的水平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了地下圍護(hù)墻面臨的水平方向的壓力，與正作法相比，，有效地分層減壓，使得負(fù)荷能力顯著提高。因此，擁有高強(qiáng)度的水平支撐力的地下部分，可以有效縮小坑基的體量，減少工程量。同時(shí)，由于提前設(shè)計(jì)并建造好了中間承重柱，為地下室的每一層的底板增加了穩(wěn)定性，有效阻止了坑底的縱向偏移。

2.1.3、降低施工單位消耗

常規(guī)的地下室施工方式，不外乎建造大量的底柱、水平支撐設(shè)施、外墻來(lái)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。逆作法在進(jìn)行支護(hù)時(shí)，可以有效地避免這些建設(shè)額外的設(shè)施帶來(lái)的費(fèi)用，一次性解決問(wèn)題提高效率。在進(jìn)行土石方開挖的時(shí)候，利用原本的地下結(jié)構(gòu)以及廢棄材料建造支護(hù)設(shè)施，不必大量的外運(yùn)廢棄物，也不需要臨時(shí)支護(hù)設(shè)施。

2.1.4、提高對(duì)抗自然災(zāi)害的能力

在高層建筑地下部分施工中，采用正作法，如果地下室圍墻與臨時(shí)支撐點(diǎn)之間空間不夠，會(huì)造成填土不密實(shí)的問(wèn)題，對(duì)建筑物本身的嵌固約束能力是一個(gè)潛在威脅。但是一旦采用了逆作法，將會(huì)提高建筑物的縱向負(fù)荷水平，地下的圍護(hù)設(shè)施與原本的地下結(jié)構(gòu)融為一體，增加了建筑物的地基牢固程度?？梢杂行У乜箵舻卣?、臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的傾覆力矩以及水平剪力。

2.2、逆作法在高層建筑中的應(yīng)用于實(shí)踐

逆作法在高層建筑施工中應(yīng)用廣泛，工藝很多，但是要達(dá)到到較好的效果，必須要注意以下這幾個(gè)要點(diǎn)。

2.2.1、地下連續(xù)墻

地下墻施工，首先要尋找一個(gè)“導(dǎo)墻”來(lái)保證工程的建設(shè)方向，最好的參考標(biāo)準(zhǔn)就是地下室的墻面基準(zhǔn)。然后，對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行物理導(dǎo)向，儲(chǔ)備各種必要的建筑材料;之后再安置鋼筋和混凝土導(dǎo)管，完成最后的澆筑工作，形成一個(gè)整體的地下連續(xù)墻。

2.2.2、逆作法中間支承柱施工.

中間承重柱是逆作法安全施工的重要因素，中間承重柱是用來(lái)在地下室底板澆筑之前承受全部負(fù)荷承重支柱，所以為了建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)該根據(jù)不同的建筑物選擇不同的承重柱設(shè)計(jì)方式，當(dāng)前施工過(guò)程中上最常用的是H型鋼或鋼筋混凝土柱。除此之外，在進(jìn)行鋼筋混凝土承重支柱建設(shè)的時(shí)候，需要對(duì)混凝土的底部進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?，仔?xì)焊接每一個(gè)接點(diǎn)，做到鋼筋連接合理自然，與混凝土融合在一起。再設(shè)計(jì)承重支柱的的時(shí)候，要考慮地上建筑與地下建筑的整體性，不能簡(jiǎn)單地以幾何中心作為承重柱的設(shè)計(jì)點(diǎn)。要按照位置、角度、空間行形成三者統(tǒng)一的格局。保證對(duì)負(fù)荷的有效承載。

3、結(jié)束語(yǔ)

在多年的工作和操作體會(huì)中發(fā)現(xiàn)，高層建筑物使用逆作法進(jìn)行施工是十分有效的。與傳統(tǒng)正作法相比，逆作法具備了更多的適用條件，使得工程可以以更小的成本，更高的質(zhì)量完成。同時(shí)，逆作法在未來(lái)的深坑基作業(yè)中，有更廣闊的前景，值得進(jìn)行深入的探討。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)的高層建筑在逆作法的應(yīng)用中，一定會(huì)有新的發(fā)展。