逆作法在超高層施工中的應(yīng)用

1、逆作法在超高層施工中的應(yīng)用 逆作法在超高層施工中的應(yīng)用 摘要：逆作法是近年來開展起來的廣泛應(yīng)用于高層建筑深根底施工中的一種新興的施工工藝。具有縮短工期，降低造價(jià)，減小基坑變形，減小地下結(jié)構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響等優(yōu)點(diǎn)。本文分析了逆作法在超高層施工中的應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)。 關(guān)鍵詞：逆作法；超高層；施工技術(shù) 中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 一、逆作法 通常的建筑施工是從下方逐層累加起來的，而“逆作法顧名思義，其順序是從上至下進(jìn)行的。先沿著建筑物的地下支護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑物內(nèi)部的關(guān)鍵位置建好中間支承柱，作為負(fù)擔(dān)上部結(jié)構(gòu)自身重量和支撐施工負(fù)荷及承載量的平臺。然后構(gòu)建正一層的梁板樓面，使其成為承載地下連續(xù)墻

2、抵抗變形能力的有效工具，之后逐步向下完成地下施工。正一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)修建完成后，可以同時(shí)進(jìn)行地上工程，直到工程結(jié)束。逆作法的施工方法應(yīng)用在高層建筑施工領(lǐng)域可以給工程帶來顯著的技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益 二、逆作法在超高層施工中的技術(shù)要點(diǎn) 地下連續(xù)墻的施工 逆作法施工中，地下結(jié)構(gòu)是支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合與統(tǒng)一，基坑工程中，當(dāng)?shù)叵滤惠^高，且場地周邊不允許降水或基坑平安等級為一、二級時(shí)，通常采用地下連續(xù)墻作為維護(hù)結(jié)構(gòu)。在逆作法施工中，地下連續(xù)墻既要作為施工時(shí)基坑開挖的臨時(shí)支護(hù)，承當(dāng)水土等荷載產(chǎn)生的水平力，又要兼作地下室的外墻或作為根底的一局部，承當(dāng)施工階段和使用階段的一局部豎向荷載，因此逆作法中底下連

3、續(xù)墻的設(shè)計(jì)和施工是重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)采用地下連續(xù)墻與主體地下結(jié)構(gòu)外墻相結(jié)合時(shí)，其設(shè)計(jì)方法因地下連續(xù)墻布置方式即與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式不同而有差異。地下連續(xù)墻作為主體結(jié)構(gòu)的布置方式主要有四種單一墻、別離墻、重合墻和復(fù)合墻。兩墻合一的設(shè)計(jì)與計(jì)算需考慮地下連續(xù)墻在施工期、竣工期和使用期不同的荷載作用狀況和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，應(yīng)同時(shí)滿足各種情況下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求。 挖土 挖土是逆作施工的重要環(huán)節(jié)，有頂蓋的地下挖土難度大，周期長，不僅是影響工期的關(guān)鍵因素，而且是產(chǎn)生變形的主要原因，也是施工平安的關(guān)健。每日催促檢查施工機(jī)械、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查催促施工單位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和專項(xiàng)方案進(jìn)行分區(qū)、分段、

4、分層跳躍式開挖，嚴(yán)禁未按設(shè)計(jì)要求每次每層開挖厚度、分段長度過大。在基坑邊緣地面嚴(yán)禁堆放超出設(shè)計(jì)允許荷載的材料、棄土和設(shè)備等。基坑開挖按照“時(shí)空效應(yīng)理論，遵照“分層、分塊、平衡對稱、限時(shí)支撐“時(shí)空效應(yīng)原理。 鋼管柱與梁板的連接 采用環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，須預(yù)先在鋼管上焊接抗剪環(huán)箍，且定位要求精確。當(dāng)施工期間地下室標(biāo)高發(fā)生改動(dòng)時(shí)，其處理措施相當(dāng)麻煩，因?yàn)楝F(xiàn)場補(bǔ)焊環(huán)箍操作困難，而且管內(nèi)混凝土可能因溫度過高而影響受力性能。 鋼管柱吊裝的垂直度控制。由于逆作法的施工工藝的特殊性，決定了地下室的豎向構(gòu)件必須采用鋼管柱或格構(gòu)式鋼柱，而吊裝這一豎向構(gòu)件時(shí)如何控制垂直度成為關(guān)鍵因素，先在樁頂標(biāo)高以下1米處安設(shè)一定位鋼板，定

5、位鋼板有三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，以調(diào)節(jié)鋼板水平，鋼管柱中部采用鋼筋制成籠狀定位架，在地面也設(shè)有井字形定位木架，實(shí)踐證明，這種定位方法取得較高的精度，可以滿足工程需要。 底板周邊連續(xù)墻連接處止水 這個(gè)部位的止水成功與否對整個(gè)地下室的止水乃至使用平安有著決定性作用。地下連續(xù)墻鋼筋籠中與底板位置預(yù)埋一豎向鋼板，澆筑底板前焊接一水平止水鋼板，實(shí)際效果非常理想，底板周邊未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。 樁基類型確實(shí)定。從鋼管柱安裝定位的要求來看，人工挖孔樁是較好的選擇，鉆孔灌注樁由于泥漿的擾動(dòng)，鋼管柱難以保證垂直度，開挖后容易出現(xiàn)偏心較大問題。 逆作法中地下室澆筑 (1)地下結(jié)構(gòu)澆注?？紤]到逆作法施工自身的特點(diǎn),地下結(jié)構(gòu)的施工與

6、順作法有著較大的不同。(2)注意大體積混凝土裂縫控制。大體積混凝土施工中常見的質(zhì)量問題是混凝土產(chǎn)生裂縫。造成裂縫的原因比擬復(fù)雜,受影響的因素較多:外荷載,溫度和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的開裂。首先注意,控制溫度、降低溫升。其次,改善約束條件,合理分縫,減輕約束作用,縮小約束范圍。與地基接觸面上設(shè)置適宜的材料為滑動(dòng)層。將墊層外表壓實(shí)、抹光,并將樁周圍的混凝土墊層鑿去后充砂,以減小約束,上海金橋大廈主樓根底工程采用此法。再次,配置抗裂鋼筋在結(jié)構(gòu)的表層,應(yīng)選配間距小,直徑細(xì)的鋼筋到達(dá)抗裂目的。此外,結(jié)構(gòu)薄弱部位進(jìn)行加強(qiáng)。最后,加強(qiáng)混凝土的保溫。 施工測量與監(jiān)測 主要包括三個(gè)方面：中間支撐樁的測量

7、控制、建筑物軸線的豎向投測及樓層標(biāo)高控制測量。中間支撐樁的施工是逆作法的第二步聚,即將鋼格構(gòu)逆作施工監(jiān)測。 三、逆作法在超高層施工中的應(yīng)用 工程概況 某建筑地上2O層，建筑高度75.0m，地下2層，為地下車庫?；由疃?.2m，場地平面約為長105.0m，寬59.0m的矩形。 施工方法選定 由于本工程位于市中心繁華地帶，施工場地狹窄，施工條件復(fù)雜材料堆放、機(jī)械布置相當(dāng)困難。建設(shè)單位為了早日能投入商業(yè)、停車經(jīng)營，要求工程的工期相當(dāng)短，而且特別要求盡快先交出首層車場進(jìn)行使用。采用其他施工方法很難能滿足上述要求，經(jīng)過方案篩選及專家論證，最終決定采用逆作法施工技術(shù)進(jìn)行地下室施工。 人工挖孔樁施工 本工

8、程采用地下排樁支護(hù)體系，排樁采用挖孔樁，人工挖孔樁采用間隔跳段施工，成孔后下鋼筋籠澆筑C35號混凝土。按設(shè)計(jì)圖施工中間支承柱和根底，人工挖孔樁分為基樁與上部空段兩局部。當(dāng)基樁局部澆筑到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，便由工人下去布置定位環(huán)安裝定位鋼板并調(diào)校水平，然后由工人在下面扶正、卡位，保證其垂直度后，在地面用十字架固定鋼管柱上端，然后澆筑管內(nèi)混凝土。 柱樁定位 逆作法施工時(shí)，是由工程樁接高的鋼管柱支承豎向荷載的，將來在立柱外再包裹混凝土作正式地下室柱，所以其軸線位置與垂直度必須精確，要求偏差在20mm以內(nèi)，否那么會(huì)影響正式工程柱子位置的準(zhǔn)確性，由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上，故兩者的準(zhǔn)確連接是施工中的一大重

9、點(diǎn)和難點(diǎn)。本工程采用設(shè)置限位鋼板的方法來固定鋼管柱，在人工挖孔樁樁芯混凝土上安裝25mm厚M1型環(huán)形鋼板，在其上焊接三個(gè)16mm厚限位鋼板用于固定鋼管位置，然后吊裝鋼管柱及澆筑樁芯混凝土封住鋼管柱腳，這樣就能最大限度地保證鋼管柱的準(zhǔn)確連接，且施工快捷。 挖土 開挖至-4.5m標(biāo)高。此時(shí)地下連續(xù)墻處于懸臂狀態(tài)，現(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生頂點(diǎn)處，約3.7mm,平面位置在矩形長邊中部。施工首層樓面梁板及上部普通混凝土柱，在平面靠近第十八甫路處預(yù)留10米X10米出土口，方便運(yùn)輸。 開挖至-7米標(biāo)高，施工負(fù)一層樓面梁板及上部結(jié)構(gòu)。在二層樓面梁安裝吊車梁，設(shè)計(jì)該梁時(shí)應(yīng)考慮吊運(yùn)土方和機(jī)械時(shí)的最大荷載，負(fù)一層

10、樓面出土口位置與首層一致。對于地下連續(xù)墻而言，首層和負(fù)一層樓面的水平剛度可視為兩個(gè)鉸支座。但是出土口處的槽段應(yīng)設(shè)置腰梁和鋼支撐?，F(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生頂點(diǎn)處，約5.3mm。此時(shí)上部結(jié)構(gòu)施工至三層樓面。 開挖至-14.3米標(biāo)高，從-9.5米開始即采用盆式開挖，即在周邊留有4.5米左右的反壓土，以控制連續(xù)墻的位移，保證基坑平安。此時(shí)地下連續(xù)墻可視為下部為連續(xù)的彈性支座，上部兩個(gè)鉸支座的連續(xù)梁，受荷形態(tài)簡化為上三角形下梯形?，F(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生在-9.7米標(biāo)高處，約13.2mm。此時(shí)上部結(jié)構(gòu)施工至七層樓面。 施工負(fù)二層樓面主梁梁格，即樓板及次梁暫不施工，以便吊土，通過主梁和腰梁系統(tǒng)為連續(xù)墻提供一定的側(cè)向支承，其概念類似于對撐系統(tǒng)。 完成其余土方工作，施工底板和負(fù)二層樓面，吊出挖土機(jī)，封閉出土口。至此地下室土建主體已完工，同時(shí)上部結(jié)構(gòu)也已