高層建筑施工中逆作法的應(yīng)用要點(diǎn)

胡冰

摘 要：建筑施工技術(shù)水平的提升，促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，高層建筑數(shù)量逐步增多，在施工中，逆作法技術(shù)得到了較好的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)更好的施工效果，本文詳細(xì)分析了這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，希望能夠在把握原理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑物質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

關(guān)鍵詞：逆作法;高層建筑;應(yīng)用

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.329

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對(duì)于住房條件的要求越來(lái)越高，土地資源也越來(lái)越緊缺，為了解決這一問(wèn)題，人們開(kāi)始研發(fā)新工藝，實(shí)行高層建筑，可是在實(shí)際的建筑中，為了保證把有限的土地發(fā)揮出最大的利用效率，每一棟高層建筑之間的距離越來(lái)越近，很可能出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，逆作法也就是在這個(gè)時(shí)期被人們所開(kāi)發(fā)的，逆作法的應(yīng)用也給高層建筑的過(guò)程帶來(lái)了更大的優(yōu)勢(shì)，包括減少成本，保證安全等。

1 逆作法的理論概述

逆作法的施工方式是相對(duì)于建筑施工的常規(guī)順序來(lái)說(shuō)的，傳統(tǒng)的施工順序一般都是自下向上，逐層的卻進(jìn)行施工，也就是先挖基坑，然后依序的進(jìn)行其他工序，而逆作法施工是根據(jù)高層建筑的地下結(jié)構(gòu)自上向下的施工，將建筑物地下室周?chē)┕みB續(xù)墻等作為地下室外墻或者基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后在建筑物內(nèi)相關(guān)的位置，做出支撐樁，并形成豎向的城中體系，之后再進(jìn)行澆筑，所澆筑的地下結(jié)構(gòu)將作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)水平支撐，在滿(mǎn)足工程的安全后，便可以進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工，這種施工方式是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的城市地下空間開(kāi)發(fā)和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的有效經(jīng)濟(jì)手段。

2 逆作法施工技術(shù)所帶來(lái)的效益

1）社會(huì)效益。逆作法施工技術(shù)的社會(huì)效益主要表現(xiàn)在：第一，逆作法采用“表層支撐、底部施工”的作業(yè)方式，所以能夠保持地面道路的暢通，在土建中有很大益處;第二，逆作法能夠從根本解決支護(hù)樁側(cè)向變形的問(wèn)題，可以避免周?chē)h(huán)境因變形值超過(guò)臨界值而產(chǎn)生基礎(chǔ)下沉、路面塌陷等現(xiàn)象，保障了周?chē)ㄖ陌踩?第三，逆作法大大提高了建筑物的抗震能力，土體與地下連續(xù)墻之間的摩擦力、粘結(jié)力不僅能夠承受垂直荷載，而且可以承受地震作用下的傾覆力矩和巨人的水平剪力。

2）環(huán)境效益。逆作法施工技術(shù)的環(huán)境效益主要表現(xiàn)：第一，揚(yáng)塵。逆作法采耿暗挖的挖土方式，避免了傳統(tǒng)開(kāi)敞開(kāi)挖手段所產(chǎn)生的大量建筑灰塵對(duì)城市所帶來(lái)的環(huán)境影響;第二，除噪。逆作法施工技術(shù)在地下室施工時(shí)先是整體澆注表層樓面，然后再向下挖土，所以在施工過(guò)程中，噪音會(huì)因?yàn)楸韺訕敲娴淖韪舳蠓冉档?，避免了夜間施工的噪音問(wèn)題。

3 逆作法在高層建筑施工中的具體應(yīng)用

1）地下連續(xù)墻施工。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，除了需要保證建筑物的正常結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不被改變，還需要特別關(guān)注逆作法施工支護(hù)結(jié)構(gòu)、變形計(jì)算數(shù)據(jù)以及截面強(qiáng)度計(jì)算數(shù)據(jù)等其他內(nèi)容。在建筑基坑的施工過(guò)程中，如果地下水位高于規(guī)定水平時(shí)，將采用地下連續(xù)墻的施工模式。地下連續(xù)墻作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其不但要作為外墻承擔(dān)一部分豎向壓力，還需要承擔(dān)來(lái)自地下環(huán)境的水平壓力。在地下連續(xù)墻的施工階段，其主要是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的挖沖槽設(shè)備，依據(jù)施工方案的要求，對(duì)建筑物的地下環(huán)境進(jìn)行開(kāi)挖，從而獲得一條溝槽，并用泥漿進(jìn)行槽壁的保護(hù)，之后在其溝槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)管將混凝土灌入，最終將每一段的溝槽連接在一起，形成最后的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。

2）中間支承柱逆作法施工。在逆作法施工過(guò)程中，中間支承拄在地下室沒(méi)有完成封底前，利用其在高層建筑結(jié)構(gòu)中起到支撐作用。因此在實(shí)施過(guò)程中，利用逆作法來(lái)規(guī)范支承柱的施工。具體在針對(duì)支承柱地地下和地下部分的壓力承載進(jìn)行規(guī)劃，并對(duì)支承柱的分布進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其具備良好的承載力，針對(duì)支承柱的設(shè)計(jì)角度進(jìn)行優(yōu)化，保證支承柱的均勻性。在對(duì)支承柱進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，宜采用高筋混凝土，利用焊接方法來(lái)對(duì)高筋混凝土的基礎(chǔ)部分進(jìn)行加固處理，使鋼筋能夠與高筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確連接。

3）柱樁定位。逆作法施工時(shí)，是由工程樁接高的鋼管柱支承豎向荷載的，將來(lái)在立柱外再包裹混凝土作正式地下室柱，所以其軸線位置與垂直度必須精確，要求偏差在20mm以?xún)?nèi)，否則會(huì)影響正式工程柱子位置的準(zhǔn)確性，由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上，故兩者的準(zhǔn)確連接是施工中的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)。本工程采用設(shè)置限位鋼板的方法來(lái)固定鋼管柱，在人工挖孔樁樁芯混凝土上安裝25mm厚M1型環(huán)形鋼板，在其上焊接三個(gè)16mm厚限位鋼板用于固定鋼管位置，然后吊裝鋼管柱及澆筑樁芯混凝土封住鋼管柱腳，這樣就能最大限度地保證鋼管柱的準(zhǔn)確連接，且施工快捷。

4）開(kāi)挖技術(shù)要點(diǎn)。逆作法在土方開(kāi)挖中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：其一是在土方開(kāi)挖的過(guò)程中，需要開(kāi)挖至地下較深深度，這樣就會(huì)有一定的地下水涌出的危險(xiǎn)，因此為了避免這一危險(xiǎn)發(fā)生，在開(kāi)挖土方之前，需要對(duì)近幾天的降水情況進(jìn)行調(diào)査，同時(shí)保證施工過(guò)程中的排水問(wèn)題得到妥善解決，以免由于地下土壤含水量高，而且還可能在近一段時(shí)間有降水，而且施工中的排水處理不完善，導(dǎo)致施工過(guò)程出現(xiàn)安全問(wèn)題或者影響土方地方穩(wěn)定性。其二是對(duì)于土方開(kāi)挖的特點(diǎn)上來(lái)看，需要對(duì)于地下土壤進(jìn)行挖掘，每完成一個(gè)階段的施工，都需要對(duì)完成部分進(jìn)行加固，以免影響后來(lái)的施工安全，而且在挖掘土方的時(shí)候尤其要注意的是，保證挖掘工具不觸碰到土方內(nèi)部或者是支承柱，以免破壞其承載力，在之后影響安全性能。其三在土方開(kāi)挖的過(guò)程中，為了保證施工過(guò)程中的安全以及施工完成之后的實(shí)用性，因此在每完成一個(gè)階段的施工任務(wù)時(shí)，都需要進(jìn)行加固，在確定其承載能力滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)的要求之后，才能進(jìn)行下一步的施工工作，以免到最后功虧一賽，浪費(fèi)成本。

5）土方逆作法施工。在高層建筑工程中，土方開(kāi)挖操作工序較多，是施工中較為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。在利用逆作法進(jìn)行土方施工時(shí)，需要保證開(kāi)挖過(guò)程中的安全防護(hù)，因此要求上承柱具有較好的可靠性和穩(wěn)定性，這樣才能進(jìn)行土方開(kāi)挖。雖然相較于常規(guī)劫掠系統(tǒng)，利用逆作法進(jìn)行土方施工時(shí)土體壓力較小，但仍然需要針對(duì)沉降數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并以此為依據(jù)來(lái)對(duì)各個(gè)工序的施工情況進(jìn)行把控。在實(shí)際施工過(guò)程中，當(dāng)相鄰兩個(gè)柱之間沉降差值大于規(guī)定限值時(shí)，則宜暫停上部主體結(jié)構(gòu)施工，針對(duì)下方結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速開(kāi)挖，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)采取有效的加固措施。另外，土方挖掘作業(yè)時(shí)，每一個(gè)工序完成后則需要針對(duì)支承柱進(jìn)行加固處理，保證其承載力與施工標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

6）節(jié)點(diǎn)的施工。節(jié)點(diǎn)是地下水平支撐體系與垂直支撐體系的交匯點(diǎn)，因此它也成為結(jié)構(gòu)施工最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方。節(jié)點(diǎn)的處理有兩種方式：一是將要連接的構(gòu)件混凝土保護(hù)層鑿掉，暴露出鋼筋，然后將后續(xù)的構(gòu)件的主筋與暴露的主筋焊牢，支模、澆注混凝土;二是按設(shè)計(jì)圖紙，在節(jié)點(diǎn)處預(yù)埋鋼筋或型鋼等，并與后續(xù)的構(gòu)件鋼筋焊牢，支模、澆注混凝土。由于逆作法施工，其地下室結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式與常規(guī)施工方法有著較大的區(qū)別。墻梁和柱梁的節(jié)點(diǎn)施工是先在中柱樁預(yù)留的鋼圈上與地下連續(xù)墻下預(yù)埋件分別焊上鋼板，并在鋼板上再焊鋼筋，然后綁扎梁的鋼筋，澆注混凝土，待基礎(chǔ)底板完成后，再澆注外包復(fù)合柱和復(fù)合墻的混凝土，復(fù)合柱、墻與梁的節(jié)點(diǎn)是當(dāng)模板墊層完成后先接施工圖定出柱、墻的豎向主筋位置。

5 結(jié)論

綜上所述，逆作法具有良好的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性，在高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用的非常廣泛，能夠提高地下工程的安全性。在實(shí)際操作的時(shí)候，需要明確場(chǎng)地的實(shí)際情況，在控制工期的基礎(chǔ)上，加快施工進(jìn)度，防止周?chē)鼗霈F(xiàn)下沉。同時(shí)，必須不斷完善和改進(jìn)技術(shù)，控制好各個(gè)施工步驟，發(fā)揮出技術(shù)的最佳效用，切實(shí)提升建筑物的施工質(zhì)量。

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