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浅谈高层建筑逆作法施工技术(转)

发布时间:2021-07-10 02:09浏览次数:
本文摘要:浅谈高层建筑逆作法施工技术王红武(慈溪市建筑安装工程质量监督站) 概要:高层建筑在基坑开凿时,对周围建筑物的影响就必需充分考虑,逆作法为新兴的基坑支护技术,利用逆作法施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的具备较好的经济效益和社会效益。文章探究了逆作法的设计方法,就工程实践中研究了逆作法施工中的关键性技术。

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浅谈高层建筑逆作法施工技术王红武(慈溪市建筑安装工程质量监督站)  概要:高层建筑在基坑开凿时,对周围建筑物的影响就必需充分考虑,逆作法为新兴的基坑支护技术,利用逆作法施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的具备较好的经济效益和社会效益。文章探究了逆作法的设计方法,就工程实践中研究了逆作法施工中的关键性技术。  关键词:逆作法;施工技术;基坑平稳;地下结构;下陷差异    在几十年时间里,我国在高层建筑及地下工程的设计方法、计算出来理论、施工技术、施工设备、施工管理等各方面皆有了突飞猛进的变革,不仅已能应用于各种新技术顺利地处置高层建筑和浅基础简单的设计施工难题,从而符合了工程建设必须,并且更加有向世界发达国家急起直追之势。随着国民经济的发展,我国一些城市高层建筑更加多,建筑物基础也就越辟更深,对深基坑的开凿支护技术也明确提出新的拒绝。

逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效地方法。高层建筑多使用补偿性基础,有较深的多层地下室,它一方面利用补偿原理能有效地利用地基承载力,另一方面均可充分利用地下空间作为地下停车场、设备层用房等,减少用于面积。

这也为利用逆作法获取了条件。实践证明,利用逆作法施工开凿深度大的多层地下结构是十分有效地的。随着经济的发展,高层建筑更加多,基坑深度更加大,逆作法施工技术作为一种十分有效地的深基坑支护技术终将获得更加普遍的应用于。

    一、逆作法理论阐述    逆作法是相对于建筑物施工的常规顺序而言的。建筑物施工的常规顺序是再行开凿基坑,然后从基础开始,逐级向下施工,基坑开凿所需的支护,归属于施工的措施,与建筑物的地下结构各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的楼盖结构、梁、板、柱和外墙结构作为基坑围护结构和基础施工的承托结构,在坑内的水平支撑体系和围护体系由上而下展开地下室结构的施工,与此同时可展开上部结构的施工。

所以其施工顺序是自上而下展开,地下结构、基坑支护以及因逆作而带给的特殊要求,都必须在结构设计中加以解决。实践证明,逆作法限于于基坑较深,建筑场地狭小,周边环境对基坑支护结构的水平变形有严苛容许的情况。  建筑深基坑支护使用逆作法,是地面以下各层地下室自上而下施工,并借助地下结构自身的能力对基坑产生支护起到,来确保基坑土方开凿,并利用地下各层的钢筋混凝土楼板的水平刚性和抗压强度,使各层楼板沦为基坑围护桩墙的水平支撑点,并利用基坑外有所不同方向的土压力还包括被动土压力的自相平衡来抵销对坑壁围护桩墙的有利影响。

  与传统顺作施工方法较为,用逆作法施工高层建筑多层地下室或地下结构有特例技术特点:(1)延长工程施工的总工期;(2)基坑变形小,邻接建筑物的下陷较少;(3)可节省地下室外墙及外墙下工程桩费用;(4)使底板设计趋向合理;(5)可节省支护结构的承托;(6)可节省土方凿填方费用;(7)修改基坑的施工工序,有显著的经济效益;(8)可节省地下室外墙建筑防水层费用;(9)可最大限度利用城市规划红线内地下空间,不断扩大地下室建筑面积;(10)不利于结构抵抗水平风力和地震起到;(11)施工方案与工程设计密切配合,使逆作施工方案日趋合理。    二、地下结构支撑体系技术分析    (一)地下连续墙的设计与施工  逆作法施工中,地下结构是支护结构与主体结构的融合与统一,其设计除按长时间结构设计外,还要考虑到逆作施工的拒绝。

作为基坑支护结构的设计,还包括支护结构的选型、支护结构的内力及变形计算出来、横截面强度计算出来等内容。这与对基坑内外体的变形拒绝,地下水的降水方式,挖土方法及施工拒绝等有关。

基坑工程中,当地下水位较高,且场地周边不容许降水或基坑安全等级为一、二级时,一般来说使用地下连续墙作为确保结构。在逆作法施工中,地下连续墙既要作为施工时基坑开凿的临时支护,分担水土等荷载产生的水平力,又要兼作地下室的外墙或作为基础的一部分,分担施工阶段和用于阶段的一部分线脚荷载,因此逆作法中底下连续墙的设计和施工是最重要的环节。  当使用地下连续墙与主体地下结构外墙结合时,其设计方法因地下连续墙布置方式即与主体结构的融合方式有所不同而有差异。

地下连续墙作为主体结构的布置方式主要有四种单一墙、分离出来墙、重合墙和复合墙。两墙合一的设计与计算出来须要考虑到地下连续墙在施工期、完工期和使用期有所不同的荷载起到状况和结构状态,不应同时符合各种情况下承载能力无限大状态和长时间用于无限大状态的设计拒绝。地下连续墙是通过专用的凿冲槽设备,沿着地下建筑物或构筑物的周边,按预计的方位,开凿出有或冲小洞具备一定宽度与深度的沟槽,用泥浆护壁,并在槽内设置具备一定刚性的钢筋笼结构,然后用导管青草水下混凝土,分段施工,用类似方法连接器,使之连成地下倒数的钢筋混凝土墙体。  (二)线脚支撑体系  在逆作法施工中,立柱及立柱桩包含了地下结构的线脚支撑体系。

其起到是在逆作法施工期间,在地下室底板并未焊之前与地下连续墙一起忍受地下和地上各层的结构可调和施工荷载在地下室底板焊后,与底板连接成整体,作为地下室结构的一部分将上部结构及忍受的荷载传送给地基。立柱和立柱桩的方位和数量,要根据地下室的结构布置和制订的施工方案经计算出来确认,其忍受的仅次于荷载,是地下室已修建至最下层,而地面上已修建至规定的最高层数时的荷载。

一般地,立柱的平面布置,首先自由选择在地下室结构柱的方位上,如现有柱子数量无法符合支撑拒绝,不应再行挑选地下室交错墙交接处、剪力墙暗柱处的必要方位。逆作法中,立柱和立柱桩可采行有所不同的形式。立柱有时仅有作为临时立柱,在逆作施工过程中起临时承托起到,当逆作施工已完成后,利用主体结构柱托换临时立柱有时立柱与主体结构柱结合,此时,立柱可使用角钢格构柱、H型钢柱、钢管柱或钢管混凝土柱等。

使用角钢格构柱、H型钢柱时,一般来说在基础底板施工已完成后再行外包混凝土构成结构柱。立柱桩一般来说与主体结构工程桩结合,有时也设置一些临时立柱桩。线脚支撑体系的设计计算出来原则:(1)线脚支撑体系的设计和布置,不应按照主体工程地下结构的布置,以及地下结构施工时地上结构的建设拒绝和不受荷大小等综合考虑到;(2)当临时立柱和立柱桩融合地下结构柱和工程桩布置时,临时立柱和立柱桩的轴线定位和承载能力不应与主体工程地下结构的柱和工程桩的轴线定位和承载能力相符;(3)临时立柱不应在结构柱已完成并超过设计拒绝后,方能拆毁;(4)地下结构梁板兼作施工用临时平台或栈桥时,其临时立柱与立柱桩设计皆不应考虑到忍受施工荷载的起到。

  (三)下陷差异掌控  在顺作施工中,结构墙体、楼板和立柱,是在钢筋混凝土底板已完成后展开施工的,此时,围护结构在基坑开凿中的变形皆已完结,施工是在围护结构建构好的空间内展开的。而在逆作法施工中,墙体、楼板和柱既是临时支护结构,又是主体地下结构的一部分,其变形和下陷必需按永久结构的拒绝来掌控。

严格控制变形和下陷值,特别是在是掌控地下连续墙与结构柱的不均匀分布下陷,避免由于不均匀分布下陷产生对楼板的拉裂。  逆作法施工期间,基坑开凿土体形变获释,坑内土体泡泡,造就立柱桩移除地下室及上部结构施工后,桩身分担的向上荷载减少。整个过程中,桩身所忍受的荷载还包括桩身可调、上部外荷载、正摩阻力、负摩阻力、桩末端阻力,这些力联合起到的结果,使桩再次发生下陷或下沉的变形。

上述变形过程是一个简单的受力过程,为分析便利,可将桩身负重伤力分为两部分,即不考虑到桩身可调及上部外荷载的起到与只考虑到桩身可调及上部外荷载的起到,然后运用变换原理求出基坑开凿对立柱桩线脚偏移的影响结果。逆作法是再行施工地下室楼板与上部结构,后施工基础大底板,所以工程桩在施工前期部分受力部分不受力,因此,各根立柱桩不会有下陷产生,如果各根立柱之间或立柱与地下墙之间有较小的下陷劣,已吊装的楼板与梁系就不会产生裂缝,严重威胁月结构的安全性。这些都是值得注意的问题。

  立柱桩在上部荷载及基坑开凿土体形变获释的起到下,再次发生下陷与下沉,同时立柱桩支撑的不均匀分布,减少了立柱桩间及立柱桩与地下墙之间产生较小下陷劣的有可能,若差异下陷过大,将影响结构安全性。因此,掌控整个结构的不均匀分布下陷是逆作法施工的关键技术之一。目前事前准确计算出来立柱桩在底板封底前的下陷下沉量还有一定艰难,几乎避免下陷劣也是不有可能的,但可以通过采取措施,增大下陷劣。

  (四)节点结构设计  逆作法施工与常规施工方法有较小区别,其施工时是在地下自上而下展开。工作环境与施工条件有相当大变化,所以各种地下室的结构节点与常规施工也有较小的变化。逆作法施工由于工作环境与施工条件的变化,各种地下室的结构节点与常规施工也有较小的变化。

逆作法施工的结构节点设计,根据工程实践中须要符合特例拒绝:(1)拒绝既符合结构永久不受荷状态下的设计拒绝,又要符合施工状态下的受荷拒绝;(2)节点形式和结构必需在工艺上符合现有的工艺手段与施工能力;(3)节点结构必需符合抗渗透气拒绝,不要因为节点施工减少了抗渗,导致永久性的渗水;(4)不要影响建筑物的用于功能,如无法闲置过大空间等。    三、结语    高层建筑推广应用逆作法,需要提升地下工程的安全性,可以大大节约工程造价,延长施工工期,避免周围地基经常出现沉降,是一种很有发展前途和推展价值的深基坑支护技术。

    参考文献  [1]冯昆荣,曹少伟.逆作法施工的技术特点及拒绝[J].重庆建筑,2008,(11).  [2]徐静.浅谈建筑工程中逆作法施工技术[J].民营科技,2008,(11). .。


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