分析高層建筑地下室逆作法施工技術(shù)

劉承華

（貴州建工集團有限公司 貴州貴陽 550001）

引言

高層建筑，作為地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)水平的重要體現(xiàn)形式，其地下室建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性，能夠保證整個工程項目建設(shè)使用的質(zhì)量效果。然而，隨著高層建筑市場環(huán)境的日趨復(fù)雜以及工程建設(shè)規(guī)模的日益擴大，地下室結(jié)構(gòu)深度越來越大，這就就在一定程度上增加了工程項目施工建設(shè)的風(fēng)險。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用研究力度，即在明確高層建筑地下室逆作法施工技術(shù)應(yīng)用局限的情況下，結(jié)合實踐，以控制技術(shù)應(yīng)用難點所帶來的影響。如此，高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的質(zhì)量就能得到保證，進(jìn)而使其建設(shè)使用效果更趨功能化。故，研究人員應(yīng)將其作為重點研究對象，以服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。

1 研究高層建筑地下室逆作法施工技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實意義

逆作法施工技術(shù)在高層建筑地下室中的應(yīng)用原理為，先要沿著建筑地下室軸線或是周邊地下連續(xù)墻或是其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，將建筑物內(nèi)部的澆筑位置、支撐樁位置，作為底板封底前承載施工荷載與上部結(jié)構(gòu)自重的支撐結(jié)構(gòu)。

而后，將施工地面一層梁板樓面結(jié)構(gòu)作為地下連續(xù)強剛度的支撐結(jié)構(gòu)，直到底板封底完成。此時，高層建筑的就可同時進(jìn)行地上與地下的施工建設(shè)，直到施工建設(shè)結(jié)束。該施工技術(shù)方法的應(yīng)用，可使建筑物上部結(jié)構(gòu)施工與地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工內(nèi)容，進(jìn)行平行立體作業(yè)。當(dāng)其作用于規(guī)模大且上下層次多的建筑，可節(jié)省1/3工時[1]。

此外，逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用，還可避免受到風(fēng)雨影響，且土方開挖不會占據(jù)過多的工期。這是因為，一層結(jié)構(gòu)平面，可作為后續(xù)施工操作的平臺，無需假設(shè)開挖作業(yè)平面或是內(nèi)撐構(gòu)建，大幅度降低了支撐結(jié)構(gòu)與工作平臺搭建的造價成本。然而，其在建設(shè)使用過程中易受諸多因素的影響，進(jìn)而降低施工技術(shù)應(yīng)用的效果價值。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實踐角度出發(fā)，即在明確高層建筑地下室應(yīng)用逆作法施工技術(shù)局限的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。故，研究人員應(yīng)將其充分重視起來，以作用于實踐。

2 高層建筑地下室應(yīng)用逆作法施工技術(shù)的局限

研究表明，高層建筑地下室施工建設(shè)應(yīng)用逆作法施工技術(shù)的局限主要體現(xiàn)在三個方面，即變形要求高、施工垂直度不夠以及挖土作業(yè)條件復(fù)雜[2]。

2.1 變形要求嚴(yán)格

該施工技術(shù)的應(yīng)用局限是由于，高層建筑地下室施工人員基于對周邊建筑群安全穩(wěn)定性的考慮，提出的將差異沉降控制在20～30mm。對于周邊建筑群興建年代較早的情況來說，其地基基礎(chǔ)工程大多處于薄弱狀態(tài)，個別建筑甚至沒有與基礎(chǔ)形式相關(guān)的資料，這就增加了深基坑施工技術(shù)，逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用控制局限。

2.2 變形要求嚴(yán)格、垂直精度控制效果不佳

造成高層建筑地下室應(yīng)用逆作法施工技術(shù)施工垂直精度不夠的原因為：坑內(nèi)加固區(qū)域土質(zhì)處于軟硬不均狀態(tài)，這就嚴(yán)重影響了一柱一樁的施工控制效果。例如，在對某高層建筑進(jìn)行前期施工時，坑內(nèi)作業(yè)人員會沿著地下連續(xù)墻6300mm寬范圍內(nèi)進(jìn)行深層攪拌樁加固處理，以提高其樁身的強度穩(wěn)定性。然而，原結(jié)構(gòu)加固范圍內(nèi)預(yù)留的鉆孔灌注樁存在一定施工空隙，因此，需要對其進(jìn)行樁位調(diào)整。即具體的調(diào)整措施為：一柱一樁式的施工，此方法，難以對施工垂直度的精度進(jìn)行控制控制[3]。

2.3 挖土條件復(fù)雜

挖土，作為深基坑施工技術(shù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)險峻狀態(tài)的施工環(huán)節(jié)，其施工快速與有效性，是提高深基坑施工安全性的關(guān)鍵。但部分高層建筑會處在暗挖土環(huán)境進(jìn)行施工，其作業(yè)面狹小以及土方開挖與材料運輸周期的難度大，需采用最具效用的逆作法施工技術(shù)，進(jìn)行施工處理。

3 高層建筑地下室逆作法施工技術(shù)應(yīng)用實踐分析

以貴州地區(qū)某高層建筑地下室應(yīng)用逆作法施工技術(shù)過程為例，首先，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，來確定技術(shù)應(yīng)用控制的方向。即根據(jù)業(yè)主對施工進(jìn)度的要求，采用全逆作法進(jìn)行施工設(shè)計。即將灌注樁在地下室范圍的孔徑設(shè)置在3200mm左右，以為鋼管柱牛腿尺寸提供科學(xué)合理的安裝控件。作業(yè)完成后，就可著手進(jìn)行鋼管柱定位器與鋼管柱的安裝[4]。

此過程，由于地下室深度在22m左右，因此，設(shè)計人員應(yīng)采用兩段鋼管柱進(jìn)行拼接控制。當(dāng)鋼管柱露出地面，即可進(jìn)行基坑開挖作業(yè)，利用鋼管柱向上進(jìn)行拼裝。與此同時，上部樓層結(jié)構(gòu)，要按照地下連續(xù)墻、灌注樁的順序進(jìn)行施工控制。如圖1所示，為柱、梁節(jié)點剖面圖。

圖1 柱、梁節(jié)點剖面圖

值得注意的是，當(dāng)開挖至基坑底面后，設(shè)計人員要明確須立即進(jìn)行混凝土墊層的澆筑作業(yè)，并在設(shè)置消防電梯與消防集水井時，保證坑壁開挖的穩(wěn)定性。因上部鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度要求較快，因此，設(shè)計人員要控制好上部結(jié)構(gòu)與地下室施工速度的協(xié)調(diào)性，即提高地下室結(jié)構(gòu)作用的安全穩(wěn)定效果[5]。

其次，控制鋼格構(gòu)柱校正架定位。當(dāng)鋼格構(gòu)筑校正架為正方形，逆作法施工技術(shù)人員在安裝完鋼筋籠后，可采用汽車吊裝方式，將其放置在孔口。如此，施工技術(shù)人員就可根據(jù)鋼格構(gòu)柱的設(shè)計方向?qū)段恢行狞c進(jìn)行定位。此過程，設(shè)計人員應(yīng)利用經(jīng)緯儀進(jìn)行控制，以保證鋼格構(gòu)柱校正架中心與樁位的中心位置保持一致。這樣一來，校正口的四邊與格構(gòu)柱的設(shè)計方向就控制在了相同情況下，進(jìn)而提高固定牢固作業(yè)的質(zhì)量效果。

最后，對于鋼格構(gòu)柱吊放與校正的地下室逆作法施工控制，需在進(jìn)場前驗證完鋼格構(gòu)柱，并利用墨斗在柱兩相鄰面的綴板上彈出柱中心線。而后，在進(jìn)行格構(gòu)柱的吊裝作業(yè)前，施工技術(shù)人員應(yīng)在樁頂安裝兩個應(yīng)變片，并通過監(jiān)控格構(gòu)柱兩個方向的垂直度，來保證安裝效果。在確定完應(yīng)變片與格構(gòu)柱間的固定效果后，就可在施工完成后撕去交代，來將應(yīng)變片取下。如此，應(yīng)變片就能分別與電腦監(jiān)視器的X與Y法向控制器進(jìn)行連接[6]。

當(dāng)格構(gòu)柱進(jìn)行起吊作業(yè)時，施工技術(shù)人員應(yīng)將柱懸空至吊車停止運轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)懸停狀態(tài)的控制。與此同時，還要在兩側(cè)架兩臺經(jīng)緯儀設(shè)備的控制下，觀測綴板柱中心線是否與地面呈垂直狀態(tài)。一旦經(jīng)緯儀監(jiān)測到柱中心線與地面垂直，電腦監(jiān)視器操作員按下相應(yīng)的歸零鍵，監(jiān)視器則自動記錄下格構(gòu)柱的垂直狀態(tài)參數(shù)。

當(dāng)設(shè)備處于歸零狀態(tài)，施工技術(shù)人員就能把格構(gòu)柱從校正架的調(diào)直孔插入灌注樁中，并用水平儀控制格構(gòu)柱的插入高度。此過程，對于格構(gòu)柱的中心位置控制，是利用經(jīng)緯儀來實現(xiàn)的。值得注意的是，當(dāng)格構(gòu)柱的高度與中心位置均達(dá)到設(shè)計要求后，固定校正架的上部螺栓，就可著手進(jìn)行調(diào)直施工處理。當(dāng)調(diào)直完成后，從格構(gòu)柱中下導(dǎo)管，即在完成清潔處理后，利用混凝土泵進(jìn)行水下混凝土的澆灌作業(yè)。此時，電腦監(jiān)視器，應(yīng)處于持續(xù)觀測格構(gòu)柱垂直精度狀態(tài)，對于出現(xiàn)問題的情況，應(yīng)采用校正架進(jìn)行調(diào)直處理，來提高地下室逆作法施工技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。混凝土施工完畢后，撤去應(yīng)變片和監(jiān)視器，校正架則要在12h后才能撤除。在此期間，嚴(yán)禁任何人員、車輛和其他作業(yè)等碰撞校正架。校正架拆除后，應(yīng)立即在樁孔四周均勻回填粗砂，回填完畢后則在樁孔四周設(shè)圍欄防比人員落入孔中[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑地下室應(yīng)用逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用局限在于：變形要求嚴(yán)格、垂直精度控制效果不佳以及挖土條件復(fù)雜。為控制其影響地下室結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的質(zhì)量控制，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實際工程項目，即在明確其施工設(shè)計要求的情況下，著手進(jìn)行鋼格構(gòu)柱校正架定位等施工控制。事實證明，逆作法施工技術(shù)人員應(yīng)從問題角度出發(fā)，以找出最具效用的技術(shù)應(yīng)用控制策略。其技術(shù)應(yīng)用結(jié)果的有效性，要求相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其更多地作用于實踐，以促進(jìn)建筑行業(yè)的快速發(fā)展進(jìn)程。

[1]何嘉強.高層建筑地下室主體結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)探析[J].民營科技，2012（05）：234.

[2]王冬梅.談建筑地下室工程逆作法施工技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2012（10）：259.

[3]郭慧.探析逆作法施工技術(shù)的施工原理及技術(shù)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（06）：215.

[4]羅明田.地下結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)探究[J].中華民居（下旬刊），2013（01）：75～76.

[5]胡劍.基于當(dāng)前高層建筑逆作法施工技術(shù)應(yīng)用的探討[J].中華民居（下旬刊），2013（07）：20～21.

[6]胡程偉.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)施工的逆作法研究與應(yīng)用[J].江西建材，2016（21）：102+106.

[7]倪德倫.逆作法在高層建筑工程施工中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2016，23（11）：72～73.