文/劉海 山東萊鋼建設(shè)有限公司上海青浦分公司 上海 200061
我國是世界上人口最多的國家,雖然國土面積大,地域遼闊,但部分地區(qū)并不適合人類的生存,如降水稀少的黃土高原、遍布沙漠的新疆、海拔較高的青藏高原等,這導(dǎo)致了我國適合人類生存的地方并不多。因此我國的人口集中,人口密度較大,且大部分人口集中于城鎮(zhèn),使得城鎮(zhèn)的人口密度增加,居住空間與活動(dòng)空間減少,在這種情況下,在有限的土地上擴(kuò)大居住空間與活動(dòng)空間成為了建筑行業(yè)的工作重點(diǎn),開始增加建筑的地上高度,并擴(kuò)大地下空間,但由于人類的活動(dòng)較為頻繁,再加上以往對(duì)環(huán)境和自然的破壞,我國的水文地質(zhì)條件較差,建筑工程對(duì)施工的要求提高,尤其是地基與低下基坑方面的要求更高,這兩個(gè)方面是建筑工程的基礎(chǔ),若其施工質(zhì)量出現(xiàn)問題,必然會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑工程的質(zhì)量與安全性受到影響,甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故,導(dǎo)致施工人員與建筑使用者財(cái)產(chǎn)安全與人身安全的損傷。逆作法是一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù),可以對(duì)地基與基坑進(jìn)行加固,進(jìn)而提高建筑的安全性與穩(wěn)定性,我國的建筑行業(yè)中僅有部分企業(yè)應(yīng)用了該技術(shù),且仍不完善,為此筆者在下文中進(jìn)行了介紹,以供參考。
逆作法是當(dāng)前高層建筑最為先進(jìn)的一項(xiàng)施工技術(shù),該施工技術(shù)是在進(jìn)行基坑開挖工作前,在建筑地下室的外墻進(jìn)行連續(xù)墻支護(hù)建設(shè),同時(shí)進(jìn)行混凝土柱的安裝與對(duì)接、樁基施工等工作,然后進(jìn)行首層樓板的施工,并將其與樁基、連續(xù)墻等連接在一起,以此提高基坑與地基的穩(wěn)定性,使其的支撐力與承載力增加,可以更好的支撐上層建筑。逆作法技術(shù)同時(shí)進(jìn)行地上施工與地下施工,這種立體施工的方式可以使工程進(jìn)展更快,減少工期。
逆作法是目前最為先進(jìn)的高層建筑的施工技術(shù),其具有很多的優(yōu)勢(shì),筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際情況,對(duì)這些優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié),主要有以下幾個(gè)方面:一是可以提高建筑的安全性與穩(wěn)定性,該技術(shù)可以對(duì)地基與基坑進(jìn)行有效的加固,其支撐能力與承載能力進(jìn)一步增強(qiáng),可支撐更重的上層建筑,應(yīng)用這種技術(shù)可以增加建筑的高度并增加建筑的深度,可減少基層變形等問題的出現(xiàn)[1];二是可節(jié)省施工的成本,要想在有限的土地增加空間,無外乎增加地上空間與地下空間,地上空間的施工難度較大,且成本較高,因此大多數(shù)建筑企業(yè)會(huì)選擇增加地下空間,即地下室,而隨著地下室層數(shù)的增加,開挖也會(huì)越深,以往的傳統(tǒng)施工技術(shù),需要的內(nèi)支撐極多,而逆作法則可以將重分類用了基坑與地下室自身的支撐力,減少了內(nèi)支撐的數(shù)量,可節(jié)約成本。首層樓板可以成為工作的平臺(tái)之用,無需另外建設(shè)工作平臺(tái)與支撐等臨時(shí)設(shè)施,減少了施工成本;三是可大幅度減少工期,傳統(tǒng)高層建筑的施工方法,需要先進(jìn)行地下工程的施工,等到地下工程結(jié)束后方可進(jìn)行上層建筑的建設(shè),工期較長,而采用逆作法則可以進(jìn)行立體施工,即地下工程與地上工程同時(shí)進(jìn)行,施工速度提高,工期減少。另外該技術(shù)需要開挖的土方較少,不會(huì)對(duì)工期產(chǎn)生影響;四是可減少對(duì)環(huán)境的影響,一方面可減少噪音,逆作法使用先建筑再施工的施工順序,施工過程產(chǎn)生的噪音可以被墻體充分吸收,不會(huì)對(duì)周圍的人們?cè)斐稍胍粲绊懀硪环矫婵蓽p少污染,以往的施工多在露天的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,噪音、粉塵等會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境、植物造成污染,而逆作法的施工環(huán)境十分封閉,因此污染被很大程度降低。
任何一種事物都具有兩面性,即優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),逆作法也是如此,上文中對(duì)逆作法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了介紹,在此介紹其劣勢(shì),進(jìn)而使建筑企業(yè)與相關(guān)工作人員可以加以注意,做到揚(yáng)長避短。筆者對(duì)逆作法應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行了解與分析,發(fā)現(xiàn)其劣勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:一是逆作法在進(jìn)行第一層土方的開挖后,需要對(duì)首層樓板進(jìn)行施工,由于逆作法的封閉環(huán)境,使得其后的施工操作受到了一定的制約與影響;二是所有樓板都需要建立對(duì)應(yīng)的洞口,以便于對(duì)施工材料和土方進(jìn)行運(yùn)輸,但這些洞口的具體位置與具體數(shù)量無法提前進(jìn)行計(jì)劃,不確定性較大,使得施工的難度增加;三是逆作法的技術(shù)要求較高,因此在進(jìn)行施工前需要詳細(xì)分析建筑工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu),但由于施工人員的綜合素質(zhì)問題,逆作法在施工時(shí)很容易出現(xiàn)施工完成情況與設(shè)計(jì)不符合,有時(shí)還需要重新返工,影響建筑工程的進(jìn)行。
使用逆作法進(jìn)行高層建筑施工時(shí),需要建設(shè)連續(xù)墻,這就導(dǎo)致了進(jìn)行開挖基坑的工作時(shí),連續(xù)墻會(huì)發(fā)生不均勻上升或下降的情況,若這種上升或下降的幅度較大,則會(huì)導(dǎo)致基坑出現(xiàn)變形,還會(huì)影響到建筑工程的穩(wěn)定性與安全性,容易發(fā)生安全事故。利用沉降技術(shù)可以減少這種情況的發(fā)生。主要有以下三個(gè)方面:一是利用監(jiān)測(cè)技術(shù),即將信息化技術(shù)應(yīng)用到逆作法的建筑工程施工中,對(duì)工程的進(jìn)行情況進(jìn)行檢測(cè)與監(jiān)督,據(jù)此對(duì)開挖土方與結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行合理且科學(xué)的安排,進(jìn)而減少沉降情況。二是進(jìn)行后注漿施工[2],將該施工應(yīng)用到連續(xù)墻的強(qiáng)敵,使其承載能力與工程能力提高,使墻體與墻體之間、柱與柱之間的沉降情況減少。三是對(duì)基坑底部進(jìn)行加固工作,以攪拌樁等對(duì)基坑底部進(jìn)行加固,可以使基坑底部的土體更加堅(jiān)實(shí),穩(wěn)定性更強(qiáng),進(jìn)而減少沉降。
開挖土方包括:土方的松動(dòng)、開挖、運(yùn)輸、裝車等,是建筑工程進(jìn)行施工的基礎(chǔ)工作,與傳統(tǒng)的建筑工程的施工方法不同,逆作法是立體施工,其地上與地下同時(shí)進(jìn)行施工,因此開挖土方工作更要提高重視。使用逆作法進(jìn)行建筑施工,基坑中起到支撐功能的結(jié)構(gòu)為地下室的樓板等,為了使承受力可以更加合理的分配,符合各個(gè)部分的剛度,要將地下室建筑成箱型結(jié)構(gòu)。另一方面,因?yàn)闃渡硇枰惺苣Σ亮?、上層建筑荷載、自重力、阻力等作用力,荷載較強(qiáng),很容易發(fā)生上升或沉降,因此必須要準(zhǔn)確的計(jì)算出支撐柱上升與沉降的數(shù)值。另外,時(shí)刻關(guān)注柱與柱之間的下降差,若其超過警報(bào)值,則要立刻停止地上的施工工作,提高開外的速度。
使用逆作法進(jìn)行建筑工程施工的過程中,地下室外墻的水土?xí)a(chǎn)生一定的水平力,而該水平力需要由連續(xù)墻來承載,所以在進(jìn)行施工時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)墻,導(dǎo)墻要高出地面一米左右,其深度在1 到兩米之間,厚度在15 到20 厘米之間,小于該標(biāo)準(zhǔn)則無法承受水平力,高于該標(biāo)準(zhǔn)則增加成本。為了使導(dǎo)墻施工更加順利,通常在施工前需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,進(jìn)行挖槽與測(cè)量工作,為了防止導(dǎo)墻出現(xiàn)變形,通常需要設(shè)置支撐模板,在建筑結(jié)束后將其拆除,以支撐木做支撐[3]。除此之外,開挖深槽也是逆作法建筑工程施工十分重要的一個(gè)內(nèi)容,該工程需要較長的時(shí)間,為避免耽誤工期,一定要控制其工期;為避免因土層不穩(wěn)定而導(dǎo)致坍塌的情況發(fā)生,必須要控制挖槽的精準(zhǔn)度,并在施工結(jié)束后立刻澆筑混凝土。
支撐柱是逆作法建筑工程的主要受力部分,其質(zhì)量的好壞直接決定了整個(gè)工程的穩(wěn)定性與安全性,因此必須要加強(qiáng)對(duì)支撐柱的技術(shù)要點(diǎn)控制,提高其施工質(zhì)量。筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面做起:一是控制支撐柱的數(shù)量,支撐柱是主要受力結(jié)果,其數(shù)量的多少影響每個(gè)支撐柱的受力大小,若數(shù)量較少,則會(huì)導(dǎo)致支撐柱無法支撐,很容易坍塌,若是較多則會(huì)影響到成本,并減少居住空間,因此要設(shè)計(jì)好最合適的支撐柱數(shù)量。二是施工位置,在不同位置安放支撐柱,不僅會(huì)影響到支撐的效果,同時(shí)也影響到地下建筑結(jié)構(gòu)的合理性,因此必須要合理控制。三是施工方法,支撐柱的施工方法較多,有鉆孔施工、挖孔樁施工、灌注樁程控施工等,不同施工技術(shù)的施工效果與要求不同,其適應(yīng)的條件、速度、成本、操作難度也有所不同,因此要根據(jù)建筑的工期、功能要求、工作人員的綜合素質(zhì)來選擇最為合適的施工技術(shù)。
逆作法是地下建筑進(jìn)行施工過程中應(yīng)用最頻繁也是最先進(jìn)的一種施工技術(shù),在上文中已經(jīng)介紹了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),優(yōu)大于劣,可見,其必然會(huì)成為未來高層建筑的主流施工技術(shù),因此建筑企業(yè)一定要提高對(duì)該施工技術(shù)的重視,掌握其施工要點(diǎn),推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,提高建筑工程的安全性、穩(wěn)定性與質(zhì)量,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,推動(dòng)企業(yè)與整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而創(chuàng)造出更多的社會(huì)效益,為提高人們居住舒適度,提高居住空間發(fā)揮作用。上文中簡要的介紹了一些逆作法的施工技術(shù)要點(diǎn),望對(duì)相關(guān)工作人員有所借鑒作用,由于筆者的水平有限,必然會(huì)有所不足之處,望諒解。