天津港湾港口建设工程有限公司 , 天津市 ,300222
摘要:近年来,为满足城市建设的需求及发展,越来越多高楼建筑如雨后春笋般涌现,以此同时,深基坑项目也越来越多,逆作法作为保护基坑的重要方法之一,其与传统的正作法施工工艺存在很大差异,被广泛应用在现代建筑地下室建设中。基于此,本文主要通过实例探讨逆作法施工技术在房建工程中应用。
关键词:逆作法;施工技术;实例分析
由于深基坑开挖与支护技术涉及工程地质、水文、场地环境、支护设计方案、计算参数以及施工操作等诸多方面,许多设计方法也仅建立在经验与半经验之间,使深基坑工程的设计与工程处于不定状态。在我国,基坑支护多采用钢筋混凝土结构,采用逆作法施工时,应从实际出发,必要时还需要进行试验研究,在具体实施过程中进行监测工作。在实际工程中,地下楼层结构布置往往不是理想的完整平面,施工时尤其必须注意墙与梁板的连接、柱与梁板的连接这些节点是地下结构稳定性的关键,它关系到结构体系能否协调工作,能否协调桩与墙的沉降,确保地下结构功能得以实现。
1逆作法施工工艺原理
逆作法的施工程序与传统的施工方法基本相反,它是一种“封闭式”施工方法。先沿建筑物周围的外墙位置,进行地下连续墙及其他支护结构的施工,同时在建筑物内部按柱网轴线浇筑或搭设中间支承柱(亦称中柱桩),然后进行地面一层梁板楼面结构的施工。完成后同时施工地下、地上结构。待地下室大底板完成后,再进行复合柱、复合墙的施工。第一层楼面即相当于地下连续墙的第一道内支撑,在楼面适当部位留出垂直运输的开口空间,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至地下室底板混凝土浇筑完毕。当地面第一层楼面结构施工完毕后,已为施工上部结构创造了条件,所以,在逐层向下施工的同时,也可逐层向上进行地上结构的施工,如此地面上、下同时进行施工,直至工程结。
2逆作法施工技术应用的优势
所谓逆作法,主要是指颠倒常规的地下结构施工方法的顺序,在基坑支护结构和工程桩连接到地面上的中间支护柱后,直接建造地下结构的顶板,或在基坑施工前,将基坑内的土体挖至一定深度,再进行地下结构顶板、中间柱的施工,然后逐次向地下开挖和各楼板施工,一直至底板施工。在顶板施工完成后,再进行地下结构和地上结构的同步施工。逆作法施工技术之所以在现代住宅建设中得到广泛应用,主要因其具有以下优势:
2.1对于基坑变形方面的作用分析
房建工程逆作法施工主要是将地下室结构逐层浇筑,并用它来支撑周围的支撑结构,有效减少由地下连续墙的侧向压力引起的深基坑变形。房建项目底板连续梁板结构可有效减少深基坑沉降而导致建筑物沉降。
2.2提高房建工程底板设计的合理性
对房建项目而言,底板质量关系到项目整体质量,因此加强底板设计至关重要。采用逆作法施工技术,可增加大量底板支撑点,从而缩短房建项目的底板跨度,并能有效提高底板抗浮性能,更有利于减少底板加固措施,进而提高了建筑工程底板结构设计的合理性。
2.3缩短房建项目的施工期限
房建项目逆作法施工可有效加快建设项目施工进度,缩短施工周期。在逆作法施工中,还可对房建项目各层进行同步施工,有效加快建设进度,缩短建设项目的建设周期,从而有效地提高施工企业的经济效益。
3逆作法施工技术应用的需注意因素
在住宅建筑中,逆作法施工技术是一种新的施工技术。在施工中,应注意以下几个因素:
3.1土层地质结构基本构成
在房建施工中,结构整体性会受到地质构造和具体因素的影响。因此,为保证房建项目的顺利施工,必须在施工前加强地质勘查。通过地质勘查,可了解土层的地质结构,从而保证在逆作施工期间,整个房建项目能有一个较好施工环境。因此,在逆作施工前,有必要着重分析其地质构造,为后续施工做好充分准备。
3.2地下水
实践表明,地下水的分布和流量会影响住宅建设项目的安全性。因此,在基坑开挖中,无论采用何种施工方法,施工前都要对地下水情况进行调查和检测。在探测地下水时,应注意探测地下水的类型,研究分析地下水是渗流水还是承压水,为采取措施控制地下水和降水提供有效的依据。
3.3基坑周边环境
在房建基坑施工中,周边环境是一个重要的影响因素,尤其是逆作法施工。周围环境将影响到逆作法施工,因此,需考虑的因素是周围建筑物与地下结构之间的距离。仔细勘察周围环境,避免施工过程中对周围环境的破坏。
4案例分析
某地区一高层房建项目,地上28层,地下3层,预计工期为13个月。该工程施工周期紧,且施工场地狭窄。为最大限度缩短施工周期,在设计初期,确定地下室采用逆作法施工技术,地下室结构和(+0.00)以上将从第一层开始,同时建造地下室结构和(+0.00)以上结构,以确保质量,节约时间,创造经济效益。
4.1施工准备
进场施工前,首先成立项目管理部门,落实物资和人员管理,保持与甲方的密切配合和监督。派遣专人负责进料工作,工程师检查并确认诸如井壁管、过滤管和黏土等材料的质量。
4.2连续墙中箱梁的预埋
本项目采用预留箱梁法,即通过精确的计算和安装控制,将箱梁预先放置在地下连续墙的加固笼上,并在土方开挖后清理箱体内的填料,安装框架梁简单、快捷,节省了施工时间和成本。
4.3连续墙、冲孔桩的施工
在基坑开挖前,首先要完成地下连续墙和冲孔桩的施工,然后再进行桩帽基础与钢管柱之间的连接施工。连续墙和冲孔桩将按照常规施工技术进行。
4.4桩承台、结构钢管柱施工
(1)当工程桩达到一定强度时,桩孔内的泥浆部分应由泥浆泵抽出,然后将袋装砂砾投入孔内,直到有足够高且紧凑的工作面为止。(2)为满足井下安装钢管柱定位器空间要求,根据设计要求,人工挖孔内径要比桩帽半径大0.5米。(3)开挖时,挖孔法与人工挖孔桩相似。采用钢筋混凝土挡土墙作为支护,严格监测空气、水位、开挖深度。(4)桩孔施工完成后,挖桩井孔达到要求的高程时,通过鉴定验收,桩头可采用浮浆钻孔和桩承台垫层的浇筑。(5)承台垫层防水层施工完毕后,可根据设计要求预留承台竖向钢筋,安装钢管桩埋件,然后在桩顶和帽部浇注混凝土,固定钢管柱脚的埋置部分,在混凝土达到一定强度后,将钢管柱吊入井中。用预埋件牢固地焊接和安装,最后将混凝土浇注在钢管柱中,并在井底回填前安装地下室各层的连接环梁。
4.5土方开挖
该工程按水平支撑分为五次开挖。除首次正作法开挖外,其他开挖采用逆挖法,施工过程如下:(1)首次基坑大开挖土方到满足安装首层框架梁板专项施工,完成首层框架梁、板浇筑施工并留置出土口;(2)后期基坑土方开挖至满足负1层框架梁专项施工,并进行负1层框架梁(不浇楼板)及核心筒剪力墙的施工。
5结束语
总之,随着房建施工技术的不断创新应用,逆作法技术在房建工程中的应用越来越广泛,不仅对建筑物地下结构的安全稳定起着关键作用,还可缩短施工周期,节约成本,避免周围地基沉降,对保证建筑企业经济效益和社会效益方面发挥着重要作用。
参考文献:
[1]黄强,惠永宁.深基坑支护工程实例集[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[2]杭州市建筑业管理局.深基础工程实践与研究[M].北京:中国水力水电出版社,1999.
[3]刘昌辉.基础工程学[M].北京:中国地质大学出版社,2001.
[4]区柏麟.浅谈深基坑工程支护技术[J]建材与装饰(中旬刊),2008(03).