建筑工程中逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用探析

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摘要：逆作法在建筑工程的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它既能降低工程造價(jià)、縮短工期、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，又能保證施工安全。因此，在國(guó)內(nèi)外均得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。本文就建筑工程中逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探析，以供參考。

關(guān)鍵詞：逆作法；施工技術(shù)；應(yīng)用

1 工程概況

該項(xiàng)目總建筑面積77 246m2，地上21 層，地下 4 層，項(xiàng)目整體定位為復(fù)式公寓加底層商業(yè)街形式。本工程地下室采用逆作法施工技術(shù)，地下 4 層，基坑深約 20m?；又ёo(hù)為地下連續(xù)墻，厚 0.8m，深約 23m，樁基礎(chǔ)為旋挖樁。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 逆作鋼管柱安裝

逆作鋼管柱安裝關(guān)鍵技術(shù)主要在于如何保證鋼管柱在旋挖樁中安裝固定，同時(shí)要保證其安裝和混凝土澆筑后的垂直度精度是一個(gè)技術(shù)難題。

2.1.1 鋼管柱定位安裝

2.1.1.1 鋼支架安裝

1）旋挖孔清孔后，在孔口安裝鋼支架（用螺栓將鋼支架與下部承臺(tái)牢固連接），鋼支架分為兩部分：下部支架用于支撐鋼管柱，調(diào)整標(biāo)用于調(diào)節(jié)鋼管柱垂直度。

2）符合安裝長(zhǎng)度的鋼牛腿在廠內(nèi)焊接，與鋼管柱一起安裝；超出安裝長(zhǎng)度的鋼牛腿，在后期進(jìn)行制作，待土建開(kāi)挖至工作面后再進(jìn)行焊裝。

3）待預(yù)制承臺(tái)安裝后安裝鋼支架，鋼支架高1.4m，分為上、下 2 個(gè)平臺(tái)，支架上部平臺(tái)設(shè)有 4 個(gè)連接耳板，作為鋼管柱定位與固定的基準(zhǔn)；支架下部平臺(tái)作為千斤頂支撐，校正鋼管柱垂直度。測(cè)量鋼支架安裝定位處的標(biāo)高及軸線等（為安裝鋼管柱頂端的臨時(shí)連梁提供支撐數(shù)據(jù)）。

2.1.1.2 鋼管柱吊裝

1）為方便現(xiàn)場(chǎng)鋼管柱施工，在加工時(shí)即將鋼管柱的軸線在兩端標(biāo)識(shí)出來(lái)。鋼管柱吊裝時(shí)，緩慢下放至預(yù)定標(biāo)高，根據(jù)下部鋼支架平臺(tái)上測(cè)設(shè)的鋼管柱軸線放置鋼管柱，確保鋼管柱上的軸線與下部鋼支架平臺(tái)上測(cè)設(shè)的鋼管柱軸線對(duì)中。

2）鋼管柱起吊采用地面直接傾斜起吊的方式，

為防止鋼管柱底部被淤泥污染，鋼管柱在堆放時(shí)應(yīng)用枕木墊底，起吊后應(yīng)及時(shí)清理底部帶起的淤泥。

3）鋼管柱采用與底部鋼筋籠分別就位的方式。

鋼管柱吊裝前先吊裝好底部鋼筋籠，再吊裝鋼管柱，如圖 1 所示。

圖 1 鋼管柱吊裝示意

2.1.1.3 鋼管柱標(biāo)高和軸線位置確定

1）鋼管柱制作完成后，在制作廠內(nèi)標(biāo)記十字中心，并將 x，y 兩個(gè)方向軸線標(biāo)注在鋼管柱側(cè)邊，鋼管柱吊裝后，根據(jù) x，y 軸線利用經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，對(duì)鋼管柱進(jìn)行軸線定位及調(diào)整，通過(guò)下部支架平臺(tái)上的千斤頂調(diào)節(jié)鋼管柱的中心位置，中心偏差控制在5mm 內(nèi)。

2）嚴(yán)格控制鋼管柱頂標(biāo)高，每根鋼管柱必須計(jì)算出鋼管柱頂標(biāo)高，并報(bào)相應(yīng)部門(mén)復(fù)核和審批。每根鋼管柱安裝時(shí)略高 10mm，保證混凝土澆筑過(guò)程中鋼管柱的沉降抵消量。

3）為確保鋼管柱定位準(zhǔn)確，鋼管柱就位后，利用全站儀進(jìn)行復(fù)核，在全站儀中設(shè)定程序，測(cè)量鋼管柱中心坐標(biāo)，確保中心坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)吻合，如圖 2 所示部支架。

圖2 鋼管柱標(biāo)高和軸線位置確定

2.1.2 鋼管柱垂直度調(diào)整

1）垂直控制系統(tǒng)用鉛垂儀進(jìn)行控制，通過(guò)支架下部千斤頂對(duì)鋼管柱施加側(cè)向推力，從而改變鋼管柱的傾斜角，使鋼管柱垂直度達(dá)到要求。在柱頂牛腿 4 個(gè)軸線方向設(shè)置└50 預(yù)留測(cè)垂孔，并在地下 1層牛腿垂直位置設(shè)置激光鉛垂儀定位靶，在制作廠內(nèi)校準(zhǔn)完畢。

2）安裝時(shí)使用激光鉛垂儀通過(guò)測(cè)垂孔投射至定位靶進(jìn)行垂直度測(cè)量，垂直度精度達(dá)到 1/1 000。鋼管柱對(duì)中后，在 4 個(gè)方向分別用鉛垂儀測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)利用千斤頂進(jìn)行調(diào)校，直至垂直度滿(mǎn)足要求，如圖3 所示。鋼管柱頂端軸線及柱身垂直度均滿(mǎn)足要求后通過(guò)鋼支架上端連梁及鋼護(hù)筒下端支撐板進(jìn)行鋼管柱的最終固定。

圖 3 鋼管柱垂直度控制

2.2 工程樁及鋼管柱混凝土同時(shí)澆筑技術(shù)

2.2.1 首批混凝土澆筑要求

計(jì)算和控制首批封底混凝土數(shù)量，混凝土下落時(shí)能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土≥1m 深。安裝混凝土導(dǎo)管并檢查其氣密性，利用混凝土導(dǎo)管反循環(huán)進(jìn)行清底，控制好泥漿指標(biāo)和沉渣深度。導(dǎo)管底端離孔底 30 ～50cm。

2.2.2 工程樁和鋼管柱內(nèi)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土同時(shí)連續(xù)澆筑

1）工程樁與鋼管柱內(nèi)混凝土同時(shí)澆筑，且工程樁和鋼管柱內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不一致，分別為 C60和 C40。鋼管柱底端下2m 為樁基混凝土，以上同鋼管柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)。采用專(zhuān)人負(fù)責(zé)，工程樁混凝土量必須嚴(yán)格，采取雙控措施。

2）鋼管柱底端下 2m 范圍內(nèi)混凝土澆筑，保證導(dǎo)管插入混凝土 4 ～ 6m 為宜，導(dǎo)管竄動(dòng)幅度 0.5m左右。轉(zhuǎn)換區(qū)混凝土澆筑約 2m 深時(shí)，控制導(dǎo)管插入混凝土 3 ～ 4m 為宜，導(dǎo)管竄動(dòng)幅度 0.5m 左右。工程樁與鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑交接區(qū)域，按每 2m深度進(jìn)行拆管（拆管后，導(dǎo)管下端基本與鋼管柱底端下 2m 持平）。

3）鋼管與樁基間空隙回填

由于鋼管柱環(huán)板與樁基間距離為 350mm，為了防止鋼管柱外混凝土上返，必須待混凝土澆筑至同底板面標(biāo)高時(shí)回填砂石。在鋼管內(nèi)灌注高強(qiáng)度等級(jí)混凝土達(dá)一定高度（地下室底板頂標(biāo)高位置），對(duì)鋼管外側(cè)樁孔內(nèi)回填石子，樁孔內(nèi)石子回填高度略高于鋼管內(nèi)灌注混凝土面標(biāo)高。回填時(shí)柱頂加蓋鐵蓋，防止石子落入柱內(nèi)，回填時(shí)確保對(duì)稱(chēng)、均勻回填，石子需回填至自然地坪。同時(shí)要求邊回填邊拔動(dòng)導(dǎo)管，防止因回填時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致導(dǎo)管無(wú)法上拔，如圖4所示。

圖4 工程樁及鋼管柱混凝土澆筑完成后剖面示意

2.3 利用地下室永久車(chē)道與坡道相結(jié)合出土技術(shù)利用地下室永久車(chē)道，取消傳統(tǒng)的逆作法出土棧橋或桁架吊車(chē)出土，減少地下室土方開(kāi)挖預(yù)留洞口，保證施工安全，節(jié)約施工成本，如圖 5 所示。

圖 5 地下室利用永久車(chē)道出土平面示意

2.4 利用永久地下室頂板結(jié)構(gòu)作為塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)

傳統(tǒng)逆作法塔式起重機(jī)基礎(chǔ)基本選用逆作板墻樁成井技術(shù)或采用 4 根型鋼格構(gòu)柱+工程樁結(jié)構(gòu)，前面兩種方法成本高，同時(shí)影響逆作地下室結(jié)構(gòu)施工，本工程創(chuàng)新采用地下室永久結(jié)構(gòu)工程樁基、鋼管柱及地下室梁板組成的置于地上的塔式起重機(jī)基礎(chǔ)。

1）利用永久結(jié)構(gòu)樁基、鋼管柱及地下室梁板結(jié)構(gòu)，可以取消地下室內(nèi)基礎(chǔ)的格構(gòu)式鋼柱和樁基礎(chǔ)。經(jīng)技術(shù)創(chuàng)新采用直接將塔式起重機(jī)基礎(chǔ)，安裝在地下室頂板上，然后進(jìn)行塔式起重機(jī)安裝和使用。

2）因塔式起重機(jī)基礎(chǔ)利用地下室永久結(jié)構(gòu)，地下室逆作時(shí)，可以取消起重機(jī)基礎(chǔ)位置預(yù)留孔洞，減少預(yù)留洞口二次作業(yè)施工，同時(shí)減少預(yù)留洞口產(chǎn)生的安全隱患。

3）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用塔式起重機(jī)型號(hào)為中聯(lián)的TC6013（2 臺(tái)），安裝高度 120m，經(jīng)結(jié)構(gòu)受力復(fù)核驗(yàn)算后，在地下室頂板上增設(shè)井字反梁，截面尺寸為800mm × 1 400mm，塔式起重機(jī)置于反梁基礎(chǔ)之上。如圖 6，7所示，塔式起重機(jī)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，原設(shè)計(jì) 400mm 樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35，抗?jié)B等級(jí)為 P6。

a 平面

b A-A c 2-2

圖6 塔式起重機(jī)基礎(chǔ)示意

圖7 塔式起重機(jī)安裝剖面示意

2.5 地下室梁板結(jié)構(gòu)逆作施工技術(shù)

地下室的開(kāi)挖施工順序采用全逆作法。首先進(jìn)行地下連續(xù)墻、工程樁以及鋼管混凝土柱的施工，然后進(jìn)行第 1 次土方開(kāi)挖至首層梁板底標(biāo)高，完成首層框架梁及樓板混凝土結(jié)構(gòu)施工，形成第 1 道水平支撐后，就可以同時(shí)向上和向下進(jìn)行各層結(jié)構(gòu)施工。第 2 次土方開(kāi)挖至地下 2 層梁板底標(biāo)高并完成該部分樓面和內(nèi)襯墻的施工，此時(shí)施工地下 1 層梁板結(jié)構(gòu)，采用正作施工；同時(shí)進(jìn)行第 3 次土方開(kāi)挖，并進(jìn)行地下 4 層基礎(chǔ)梁板及該層內(nèi)襯墻的施工；接著進(jìn)行地下 3 層樓面和內(nèi)襯墻的施工。

3.結(jié)束語(yǔ)

逆作法施工速度快、施工工期短、施工成本低且對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小，是傳統(tǒng)的施工技術(shù)不可比擬的。當(dāng)前，我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在今后的建筑工程施工中，逆作法一定能夠被廣泛使用。

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