吳志標(biāo)
(江西省煤田地質(zhì)局普查綜合大隊(duì) 江西 南昌 330201)
淺析建筑基坑施工中的逆作法施工技術(shù)
吳志標(biāo)
(江西省煤田地質(zhì)局普查綜合大隊(duì)江西南昌330201)
隨著城市的發(fā)展,城市用地面積越來越小,使得建筑施工場(chǎng)地受到限制,因此,在深基坑施工過程中,對(duì)其開挖支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。逆作法是當(dāng)前我國建筑工程深基坑施工中最常用的一種方法。逆作法和傳統(tǒng)的深基坑施工技術(shù)相比,不但提高了工程的施工質(zhì)量,而且還能節(jié)約工程施工成本,在加上逆作法施工噪音小,不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響,使得逆作法施工在建筑工程中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
逆作法;深基坑;應(yīng)用
逆作法施工技術(shù)通常用在具有多層地下室的高層建筑結(jié)構(gòu)中,逆作法施工技術(shù)和傳統(tǒng)的地下工程施工技術(shù)相比,具有很多的優(yōu)越性,即使在建筑密度比較大,施工場(chǎng)地狹窄、地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜的施工環(huán)境中也能發(fā)揮積極的作用,尤其是超過三層的地工程施工中更能發(fā)揮其良好效果。逆作法施工技術(shù)不同于常規(guī)的建筑工程施工順序,常規(guī)的施工順序首先進(jìn)行基坑的開挖,然后再逐漸的向上施工,其基坑的開挖支護(hù)屬于建筑工程施工措施的范圍,使其和建筑地下結(jié)構(gòu)完全的分離,而逆作法施工技術(shù)是在相對(duì)封閉的環(huán)境中施工的一種方法,其原理是首先沿著建筑地下工程的軸線進(jìn)行連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工,同時(shí)在內(nèi)部相應(yīng)位置施工中間支撐樁,支撐樁的主要作用是為在地下工程底板封底之前承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載或施工荷載,之后在進(jìn)行地下工結(jié)構(gòu)一層的梁板結(jié)構(gòu)施工,并將其作為逆作法施工中的地下連續(xù)墻支撐,隨后在逐層向下進(jìn)行土方開挖并進(jìn)行各層地下結(jié)構(gòu)的施工,采用逆作法施工可以快速的完成地面一層的樓面結(jié)構(gòu)的施工,這就為上部結(jié)構(gòu)其他各層的施工提供了條件,能夠順利的進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的逐層施工??傊?,逆作法施工技術(shù)將地面作為工程的起點(diǎn),同時(shí)開展地下結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)施工的一種先進(jìn)的施工方法,它可以分為全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分層逆作法四種,此外根據(jù)地面梁板結(jié)構(gòu)是否采用封閉式、敞開式,逆作法施工技術(shù)可以分為封閉式逆作法和開敞式逆作法。
某高層建筑工程總建筑面積11.3萬m2,地下4層,地上21層,基坑的埋設(shè)17.2m。結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)條件和工期要求,本工程基坑開挖順序采用全逆作法進(jìn)行施工,本工程逆作法施工主要包括以下三個(gè)方面:地下連續(xù)墻施工、中間支承柱施工和地下結(jié)構(gòu)的施工。
2.1中間支撐柱的施工技術(shù)
本工程采用的是鋼管柱作為中間支撐柱,鋼管柱的施工應(yīng)嚴(yán)格控制吊裝的垂直度,由于逆作法特殊的施工工藝和工程地質(zhì)的實(shí)際情況,在加上工期的限制,決定了本工程在進(jìn)行地下室的豎向構(gòu)件施工時(shí)必須采用鋼管柱,而鋼管柱豎向構(gòu)件的施工的關(guān)鍵是如何進(jìn)行垂直度的控制,在吊裝之前首先在樁頂標(biāo)高以下1m處設(shè)置一個(gè)定位鋼板,定位鋼板上應(yīng)安裝三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓,用來進(jìn)行鋼板水平的調(diào)整,鋼管柱中部采用鋼筋籠定位架,在地面也設(shè)置井字形定位木架,通過本工程的實(shí)施,這種定位方法能夠獲得非常高的精度,完全能夠滿足工程的需要。
2.2地下連續(xù)墻技術(shù)
2.2.1導(dǎo)墻的施工
本工程導(dǎo)墻的間距為1200mm,控制寬度以軸線控制迎坑面內(nèi)收20mm,迎土面外放30mm,以保證成槽機(jī)械施工中有一定的平面尺寸余量。導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度采用C30。導(dǎo)墻的墻腳深度為1.6m,導(dǎo)墻的基座位于承載力比較高的密實(shí)土上,導(dǎo)溝開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將基底夯實(shí),分三次進(jìn)行導(dǎo)墻混凝土的澆筑,底板→直墻→填土→頂板,直墻拆模后,應(yīng)立即在兩段直墻間架設(shè)間距1.5m的支撐。待導(dǎo)墻混凝土的強(qiáng)度達(dá)到75%后,導(dǎo)墻背后采用粘性土分層回填并夯實(shí),以防漏漿,如圖1所示。
圖1 導(dǎo)墻幾個(gè)施工示意圖
2.2.2槽段的開挖
成槽的順序:該工程將槽段劃分為一字形和L并采用跳段法進(jìn)行開挖,當(dāng)施工到房屋地段,應(yīng)間隔兩段跳段施工,在成槽施工中應(yīng)先進(jìn)行轉(zhuǎn)角處L形槽段的施工,再進(jìn)行相鄰槽段的施工。確保成槽的垂直度,成槽前應(yīng)先利用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,當(dāng)鉆到巖層時(shí)改換成沖樁機(jī)進(jìn)行成孔。達(dá)到設(shè)計(jì)深度后利用方錘在槽內(nèi)進(jìn)行切削修整,確保槽壁垂直平整;當(dāng)進(jìn)行L形槽段成槽時(shí),因采用抓斗機(jī)進(jìn)行開挖,然后利用沖樁機(jī)對(duì)槽段沖巖。值得我們注意的是當(dāng)施工到轉(zhuǎn)角處時(shí)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向孔,接頭位置應(yīng)采用沖孔成型,并兼作導(dǎo)向孔。槽段開挖結(jié)束后,應(yīng)對(duì)槽位、槽寬、槽深和槽壁垂直度進(jìn)行檢查,合格后方可清槽換漿工作。
2.2.3鋼筋網(wǎng)吊裝
鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用在現(xiàn)場(chǎng)平臥制作,設(shè)置縱向鋼筋桁架,確保鋼筋籠有足夠的剛度在吊裝的過程中不發(fā)生過大的變形。鋼筋籠起吊時(shí)采用兩部吊機(jī)分兩頭進(jìn)行,即采用二副吊鉤進(jìn)行起吊,這樣能夠防止鋼筋籠在起吊的過程中發(fā)生彎曲變形。先六點(diǎn)進(jìn)行水平起吊,輔助起重機(jī)下部兩點(diǎn)或四點(diǎn),然后利用主機(jī)將系在鋼筋籠上口的鋼扁擔(dān)緩緩升起,待鋼筋籠吊起對(duì)準(zhǔn)槽口后,在慢慢的落入槽內(nèi),保持下落的垂直度并避免碰壞槽壁。對(duì)于深度超過18m的槽段,鋼筋網(wǎng)應(yīng)分兩段制作,吊裝時(shí)相互錯(cuò)開50%并采用焊接連接。
2.2.4施工接頭
地下連續(xù)墻施工接頭采用工字型止水鋼板,如圖2所示,在先施工槽段鋼筋籠制作過程中應(yīng)在兩側(cè)焊接止水鋼板接頭。工字鋼外側(cè)采用厚度為250mm的泡沫塑料板處理(外側(cè)采用圓弧形,方便鋼筋籠下放并避免在下防的過程中泡沫受到損害),防止槽段混凝土澆筑過程中繞過工字鋼,滲流到工字鋼背側(cè),并和工字鋼緊貼,確保接頭具有很好的防滲效果。工字鋼和泡沫塑料板應(yīng)綁扎固,確保鋼筋籠在下防的過程中不浮起,如果泡沫塑料板出現(xiàn)浮起時(shí)應(yīng)及時(shí)起吊鋼筋籠,重新進(jìn)行泡沫塑料板的綁扎,鋼筋籠下放后應(yīng)用碎石將泡沫塑料板外側(cè)填實(shí)。
圖2 工字形鋼板接頭平面
2.2.5水下混凝土灌注
當(dāng)鋼筋籠吊裝結(jié)束后,采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌注?;炷凉嘧?yīng)滿足以下要求:
(1)當(dāng)一槽段內(nèi)同時(shí)采用兩根導(dǎo)管時(shí),其間距不應(yīng)大于3m,導(dǎo)管和槽段接頭的距離應(yīng)小于1.5m,槽內(nèi)混凝土面應(yīng)均勻上升,并在混凝土初凝前澆筑完畢。
(2)各工序應(yīng)連續(xù)施工,盡量減少鋼筋籠在槽內(nèi)的浸泡時(shí)間。
(3)混凝土開始灌注時(shí),確保導(dǎo)管伸入混凝土的長度不低于1.5m,并連續(xù)灌注。
(4)混凝土澆灌過程采用專人進(jìn)行升高度的測(cè)量,嚴(yán)禁導(dǎo)管提離混凝土。并做好灌注紀(jì)錄。
(5)混凝土灌注過程應(yīng)嚴(yán)格控制最終的灌注高度。
2.2.6連接各層梁板與豎向結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
中間支撐柱和鋼筋混凝土梁板采用傳力鋼板連接法或鉆孔鋼筋連接法,為了能夠很好的將梁牛腿剪力板塊固定,將應(yīng)在中板和頂板的底部留設(shè)預(yù)留孔,同樣還應(yīng)在逆作結(jié)構(gòu)梁板主筋處也設(shè)置預(yù)留孔,便于主筋的穿過。
2.2.7地下連續(xù)墻和梁板的連接技術(shù)
地下連續(xù)墻和梁板的連接采用傳力鋼板法,在梁適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置鋼板,并和梁筋進(jìn)行焊接,加強(qiáng)地下室底板和地下連續(xù)墻的連接,在底板和地下連續(xù)墻的接觸面上設(shè)置止水條,當(dāng)?shù)装逯虚g支撐柱連接時(shí),應(yīng)在柱的四周設(shè)置止水環(huán)。
2.3土方開挖技術(shù)
(1)基坑土方挖土前需要對(duì)降水情況進(jìn)行檢查,保證施工機(jī)械的進(jìn)出道路和場(chǎng)地排水系統(tǒng)的暢通,落實(shí)卸土點(diǎn),作好基坑監(jiān)測(cè)的初始記錄。
(2)基坑在土方開挖過程中應(yīng)注意標(biāo)高的控制,墊層隨挖隨澆,嚴(yán)禁挖土和地下連續(xù)墻、支撐柱和降水井管發(fā)生碰撞。
(3)待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后,從下而上逐層進(jìn)行剪力墻的施工,待墻體的強(qiáng)度都達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除鋼立柱。
逆作法施工技術(shù)是新型的基坑施工技術(shù)。逆作法施工技術(shù)在建筑工程深基坑的應(yīng)用,加快了高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展,是現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的重要組成部分。經(jīng)過大量的實(shí)際工程案例以及本工程的分析,逆作法施工技術(shù)其保證施工質(zhì)量、縮短工期有著重要的作用。
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TU71
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1673-0038(2015)29-0127-02
2015-7-6