■劉 敏 ■濰坊科技學(xué)院,山東 壽光 262700
高層建筑是現(xiàn)代城市的主要特征之一。高層建筑反映著城市的結(jié)構(gòu)和基本特征,使整個(gè)城市更加的立體化,增加了城市的空間格局,高層建筑是全國中心城市的標(biāo)志性建筑。但同時(shí)高層建筑施工也給建筑工程提出了不少技術(shù)難題,逆作法施工應(yīng)運(yùn)而生,符合了現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展。
逆作法施工技術(shù)是現(xiàn)代建筑學(xué)里面最先進(jìn)的施工技術(shù)之一,是一項(xiàng)基坑支護(hù)技術(shù)。逆作法施工就是在施工過程中,以建筑物地下室軸線作為基準(zhǔn),或者支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工地下連續(xù)墻的連接線打下支撐柱,并將其建筑工程在地板密封之前地上部分作業(yè)的支撐機(jī)構(gòu)。與此同時(shí)對(duì)地上一層的梁板結(jié)構(gòu)完成施工,并把它作為地下連續(xù)墻作業(yè)的支撐基礎(chǔ)。隨后逐層完成地下開挖以及混凝土的澆筑,直到地板封底的完成。地下施工的同時(shí),由于地上一層的主體結(jié)構(gòu)也已經(jīng)完成,還可以進(jìn)行地上工程的施工。地上地下同時(shí)進(jìn)行,提高了施工效率。
根據(jù)施工方法的不同,逆作法可以分為全逆作施工法、半逆作施工法、部分逆作施工法和分層逆作施工法。全逆作施工法是通過混凝土板對(duì)四周保護(hù)支撐,整體澆注樓蓋板,地下掏土,預(yù)留孔洞加入其它建筑材料;半逆作法是在建筑工程中先澆筑各層樓板,主要也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在形成縱橫交錯(cuò)的肋梁后對(duì)四周起到一定的保護(hù)支撐作用后開始挖土,第二次澆筑樓板并完成其余施工;部分逆作施工法指利用挖好的土方支持地下連續(xù)墻和支撐等的平衡防止出現(xiàn)偏移;分層逆作施工法顧名思義就是劃分整個(gè)工程施工以樓層為單位分別進(jìn)行,并利用土釘墻做支撐機(jī)構(gòu)。
逆作法施工相對(duì)于傳統(tǒng)的施工模式,是一種自上而下的施工技術(shù)。應(yīng)用非常廣泛,尤其適合高層建筑。是解決基坑深度大、建筑施工場地小、周邊環(huán)境復(fù)雜等技術(shù)難題的主要施工模式,那么和傳統(tǒng)的施工方法相比,逆作法施工技術(shù)有哪些優(yōu)勢呢?
(1)和傳統(tǒng)的施工模式相比,逆作法施工大大提高了施工效率,縮短了施工周期。逆作法施工打下支撐柱以后,完成了地上一層梁板機(jī)構(gòu)的施工。這樣后期工程可以地下結(jié)構(gòu)與地上建筑工程同時(shí)施工。這樣可以大大縮短施工周期。而且由于是地下逐層施工可以有效減少風(fēng)雨等環(huán)境對(duì)施工的影響,加快工程進(jìn)度。
(2)逆作法施工技術(shù)能有效地降低噪聲污染以及減少粉塵對(duì)城市環(huán)境的破壞。傳統(tǒng)的施工模式首先是開挖地基,施工過程中噪音較大,同時(shí)粉塵較多。而逆作法施工技術(shù)由于是大蝦支撐柱后地下開挖,這樣由于土層的阻隔,降低了噪聲污染,這樣也可以緩解了夜間作業(yè)噪聲影響帶來的困難。同時(shí)有效地減少了粉塵的流動(dòng)。改善了城市環(huán)境。
(3)逆作法施工技術(shù)能有效地降低作業(yè)成本。逆作法不用單獨(dú)設(shè)立維護(hù)墻,地下室的地下連續(xù)墻也可以起到維護(hù)墻的作用,同時(shí)因?yàn)槊馊チ司S護(hù)墻的占地面積使得整個(gè)地下室的面積得到充分挖掘,擴(kuò)大了地下室的占地面積。此外,和其他施工方法不同,維護(hù)墻也就是地下連續(xù)墻的支撐是交錯(cuò)的混凝土結(jié)構(gòu)以及樓蓋板,這樣免去了不少支撐體的費(fèi)用,而且免去了支撐布置困難現(xiàn)象,受力更均勻。
(4)最大限度的減少對(duì)周圍建筑物的影響。采用逆作法施工,支撐體的保護(hù)下受力均勻,維護(hù)變形小,可以減小對(duì)周圍建筑土體的影響。而且地下連續(xù)墻與土體之間存在粘結(jié)力和摩擦力,這樣保證基礎(chǔ)工程可以承受垂直力,具有很好的抗震效果。
(5)由于開挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行,逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基,減少了大開挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響,降低了基坑內(nèi)地基回彈量。
逆作法正是有以上種種的技術(shù)優(yōu)勢,所以越來越多的被應(yīng)用到各種高層建筑施工,其基本的施工流程主要包括以下幾個(gè)方面:土方開挖、施工支撐住、施工地下室豎向構(gòu)件、施工地下室連續(xù)墻。高層建筑的地下室以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地下室多采用逆作法施工工藝。適合在建筑密集的地方,周圍建筑物對(duì)土地變形要求較高的地方采用逆作法,同時(shí)在面對(duì)建筑地點(diǎn)比較受局限,地基土層較軟、以及施工竣工期限較短等等工程情況也較多的采用逆作法施工工藝。
(1)土方開挖。土方開挖施工前,應(yīng)當(dāng)對(duì)施工的基本條件進(jìn)行檢查和分析,包括土壤濕度等等,還要檢查建筑地的排水系統(tǒng),保證施工機(jī)械方便進(jìn)出作業(yè)現(xiàn)場,做好數(shù)據(jù)記錄。土方開挖有明挖和暗挖,最常見的是盆式明挖。在進(jìn)行挖掘時(shí)應(yīng)當(dāng)注意控制挖掘深度,同時(shí)澆筑支撐住和連續(xù)墻體和挖掘土方同時(shí)施工。另外在使用挖掘機(jī)械時(shí),應(yīng)最大限度的減少對(duì)于支撐體等的碰撞,以免影響強(qiáng)度。支撐體和連續(xù)墻的強(qiáng)度是整個(gè)大樓的質(zhì)量的基礎(chǔ),也關(guān)系到大樓的安全施工,因此要保證強(qiáng)度,只有墻體和柱體的強(qiáng)度達(dá)到施工要求后才可以拆去外鋼板。
(2)中間支承柱的施工。中間支撐住是保證地下室和樓蓋板強(qiáng)度的基礎(chǔ),支承上部荷載的方式主要有以下幾種:大直徑工程樁、永久柱承載、鉆孔灌注工程樁、承臺(tái)、永久柱承載、鉆孔灌注工程樁或預(yù)制樁、承臺(tái)、臨時(shí)立柱承載。支撐柱的分布要均勻,避免集中受力,保證整個(gè)柱體的垂直度,要利用準(zhǔn)確的、專業(yè)的測量裝置進(jìn)行校正和測量。
(3)地下室的澆筑。地下室的澆筑不僅關(guān)系到地下作業(yè)環(huán)境的保護(hù),還對(duì)地上作業(yè)有很大影響,因此必須保證作業(yè)質(zhì)量,最常見的質(zhì)量問題是墻體和柱體出現(xiàn)裂紋。分析其原因主要有受力不均、溫差變化大、地基出現(xiàn)位移等等。因此在澆筑地下室的時(shí)候要注意打牢地基,減少局部坍塌等現(xiàn)象的發(fā)生。嚴(yán)格控制施工地的溫度,盡量恒溫施工,同時(shí)避免出現(xiàn)過約束。
(4)地下連續(xù)墻施工。地下連續(xù)墻剛度大,且耐水性好,能很好的防土,是地下室和地面的支撐體。連續(xù)支撐體還可以有效地減少施工對(duì)相鄰地基的影響。地下連續(xù)墻常見的兩種形式是人工挖孔排樁連續(xù)墻和機(jī)械成槽連續(xù)墻。人工挖孔排樁連續(xù)墻是人工先挖好孔洞,然后混凝土澆筑并形成連續(xù)的墻體,這種墻體施工要求周圍較好的防水效果。機(jī)械成槽連續(xù)墻是把墻體澆筑成一體并通過成槽機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等作業(yè)機(jī)械完成連續(xù)墻建造。
高層建筑是未來城市發(fā)展的必然趨勢,逆作法施工技術(shù)有著傳統(tǒng)建筑工程無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢,是現(xiàn)代建筑學(xué)里面最先進(jìn)的施工技術(shù),具有施工周期短、安全系數(shù)高、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能減少因基坑挖掘、多層地下室建設(shè)而出現(xiàn)路面塌陷、路基下沉等現(xiàn)象。但是逆作法施工也存在一些不完善的地方,這還有待于在實(shí)踐過程中去解決和完善,比如無法調(diào)整高度,如遇較大層高的地下室,有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。我相信通過我們的努力,逆作法一定會(huì)在現(xiàn)代高層建筑施工中大放異彩,為高層建筑施工創(chuàng)造一個(gè)最優(yōu)的環(huán)境。
[1]陳雪萬,王建峰.高層建筑逆作法施工技術(shù)研究[J].科技資訊,2010(7).
[2]楊清永,薛飛飛.簡論高層建筑逆作法施工技術(shù)[J].建材與裝飾:中旬,2012(05).
[3]孫偉,李傳保.高層建筑逆作法施工技術(shù)研究[J].商情,2012(40).