逆作法施工技术在某工程地下室结构应用探讨__期刊目录网,论文发表,
所属栏目：家政论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:126
副标题#e#摘要：新建高层建筑的地下室越来越深，当遇到周边施工场地狭窄、周围环境复杂、保护要求高以及发展商要求最大限度的缩短工期等一系列施工难题时，采用逆作法施工技术是首选。该方法在城市建设中具有良好的经济效应和实用价值。本文结合工程实例，对逆作法施工技术在地下室结构中的应用进行了探讨。
关键词：地下室；逆作法；施工技术
逆作法施工是由多种工艺组合而成，由地下连续墙或带止水的排桩墙构成的围护结构是逆作法施工的前提条件，墙式支护结构的施工质量及止水效果是逆作法施工的第一关键。
一、工程实例
某工程建筑总面积为4168万m2,建筑物总高为46196m;地下室标高-1416m,占地面积3600m2,地上首层至15层为肋梁楼板结构,地下室4层为梁楼盖结构。
采用地下连续墙作为地下室外壁结构,起挡土、挡水、承重、围护等多功能作用,墙厚1200mm、深16m,整个建筑由长200m左右地下连续墙及在33根人工挖孔桩基础上设置的H型钢共同承重,随地下室4层结构完成时,将H型钢柱处理包成钢筋混凝土方柱。根据受力计算采用逆作法施工,该地下室4层结构完成时,上盖结构能同时施工至12层。该工程用270d完成钢筋混凝土结构施工,缩短工期120d。
二、逆作法施工特点
（1）支撑效果好。由于地下连续墙在施工中起挡土、挡水、承重和围护作用,地下室各层楼板起刚性水平支撑作用,逆作柱起中间承重作用,使整个地下室各层楼板、地下连续墙和逆作柱形成一个整体,在分层施工中起着围护和挡土、挡水作用。又因不用进行深基坑支护与主体工程间施工空间的土方开挖,土体变形小,受力可靠,临时挡土结构与永久结构合二为一,并由于有层间楼面支撑支护结构,深度可达到最小,从而节省了临时支护系统的费用。
（2）增大施工场地使用面积,缩短工期。浇筑完分界层楼板后,即可利用分界层楼面作施工场地分别向上向下同时施工,从而增大施工场地面积;缩短整体结构的施工工期,加快建筑物地面显现时间。
（3）保证邻近建筑物及设施的安全，由于地下连续墙受地下各楼层楼板连续支撑,土方分层开挖,故结构变形很小,避免了深基坑施工中主体结构与支护结构间施工空间的抽排水,使连续墙外土体不受扰动,因而避免了地下室在土方开挖时对周围建筑结构物地基沉降的影响。
（4）由于结构外土层不受扰动,连续墙与原土层结合紧密不会形成回填土中的积水带,减轻了回填土层地下积水对建筑物的浮力和渗透作用,确保了地下室底板和侧壁的防漏安全。
（5）基础在封闭条件下施工,减少了气候、季节的影响,有利于工程围护和工程质量。
三、适用范围
适用于建筑群密集,相邻建筑物较近,地下水位较高，地下室埋深大和施工场地狭小的高层(多层)地上、地下建筑工程或由于商业需要在尽量短的时间显现地面建筑的工程。
四、工艺原理
建筑工程逆作法是预先以型钢柱或钢管柱等作为中间逆作柱,利用地下连续墙和逆作柱作各层面的支撑承重,由首层或地下1层楼板作为水平分界层,同时向分界层上下各层组织施工,并把逆作柱逐层处理成原设计的结构柱,桩及逆作柱承受临时施工的全部荷载,形成随基坑挖土的同时,由分界层楼板向地上、地下同时组织施工的一种施工方法。
五、施工要点
（1）地下连续墙施工
地下连续墙作为周边承重及挡土结构,可采用人工挖掘或利用机械开挖成槽。
①机械挖掘。利用专用的成槽机械在导墙位置开挖一条狭长的深槽,用泥浆护壁。当形成一定长度单元槽段后,在槽内插入预制的钢筋笼,用导管法浇筑混凝土,完成一个单元墙段。各单元墙段间用一定的接头方式相互连接,形成现浇式地下连续墙。
②人工挖掘。在存有透水层之地质条件时,可沿基坑周边用多重管定喷或深层搅拌形成止水幕墙后,以一定的间距人工挖孔至设计要求的深度,绑扎钢筋及浇筑混凝#p#副标题#e#土,然后在相邻两挖孔桩间人工挖孔至相同深度,用弧形槽壁将相邻两挖孔桩连接,并浇筑钢筋混凝土,使挖孔桩间彼此连接成一个连续的整体。在不存在透水层之场地可不用作止水直接进行墙体挖掘。
（2）工程桩及中间逆作柱施工
逆作柱同时承受地下结构完成前地上、地下结构施工层面荷载和建筑物各施工楼层的全部荷载。
①桩的施工方法。根据具体情况可采用人工挖孔或泥浆护壁钻孔灌注桩。桩体混凝土应浇至设计指定标高,并可按需要沉入护圈创造施工条件后清理桩顶浮浆,标定柱中线。
②柱的形式。逆作柱可采用型钢柱或钢管柱等,其底端应固定在桩的顶面并埋入一定深度。在干法成孔桩面安装逆作柱时,先对中调整好柱的垂直度,拧紧柱脚固定螺丝,再用高强度浆液将柱脚填密牢固,使之与桩体紧密相接,最后灌注一定高度的定位混凝土以加固柱脚,其中钢管柱需同时浇筑柱芯混凝土并使柱边混凝土升至指定的钢柱插入深度。不具操作空间的可使用重点导架以保证插入柱的垂直度。各层钢柱间可设钢水平支撑以保证柱的垂直度和减少柱体的纵向弯曲系数。随着各层土方挖掘,将型钢管或钢管柱外包混凝土形成结构柱。
（3）排水方法
可在基坑内设排水沟及集水井,集水井为018～110m2,深度低于挖土面1～2m,挖土时应及时抽水。
（4）施工出土孔洞的确定
根据现场环境,按对主体结构使用功能影响和距地面水平运输通道的距离选定一个或多个出土口,或在地下室各层结构预留垂直运输施工孔洞,也可利用地下室车道作出土口。
（5）挖土方法的确定
可采用机械大开挖的形式，由挖土机械挖至离预定楼板标高约15～20cm后,采用人工平整。为增加开挖空间高度和减少开挖工序,根据挡土连续墙的实际受力情况,土方挖掘可用两层挖掘一次的方式。该方式可减少逆作层数,有利于内衬墙与逆作柱改为结构柱的施工。土方在基坑内可用轮式装载机或翻斗汽车通过预留的坡道运出或由垂直吊笼运到地下后集中由汽车运走。下一层地下室土方开挖要待上一层结构强度达到100%后方可挖掘。
（6）挖土步距的确定
①选定分界层。应按设计图纸和施工进度要求,考虑尽量减少逆作柱长度和逆作层数,并应考虑当连续墙上端处于悬臂受力状态时,其自身结构强度、变形、位移必须满足设计和施工规范要求。
②挖土步距选定。应尽量满足挖土机械施工所要求的空间高度和减少下部封闭条件下挖土的工程量。
（7）地下连续墙与楼板的连接
首层以下楼板及底板与地下连续墙的接头,可采用凹槽钢筋连接法或埋件连接法。连续墙施工时在结合面位置预埋钢筋或铁件,待土方开挖后,凿开结合面至露出预埋筋或铁件,再将其伸出与板的钢筋连接。梁板钢筋接头处理按施工图纸和设计规范要求,在结合凹槽处的混凝土中可添加膨胀剂。
（8）防水作法
地下连续墙的墙段接头、连续墙与底板连接处、中间支承柱与楼板底板连接处,都是防水的薄弱点,要作防水处理,或采用膨胀橡胶止水条方法或止水板方法处理。对出现渗漏的接缝处可采用压力灌浆处理。地下连续墙内侧面要用水泥砂浆或混凝土找平,然后在地下连续墙面、底板面、中间支承柱与楼板连接处按设计要求做柔性内防水层。在柔性防水层面还可做水泥砂浆保护层或细石混凝土保护层。
（9）模板工程
逆作层板的地模可用水泥砂浆抹面处理,但必须在逆作层顶板柱与板接头位置按设计规范要求预留柱浇筑管道,以便保证逆作墙柱的混凝土浇灌。
楼板地模必须有可靠的隔离层以保护下层土方开挖的顺利。
地下室其余各层楼板、所有墙和柱均可采用常规方法支模,当板跨度大于4m时,模板应起拱,起拱高度为板全跨度的1/1000～3/1000。
待板混凝土强度达到设计强度100%后,方可拆模,拆模后的混凝土应能承受全部使用荷载。当施工荷载超出使用荷载时需保留#p#副标题#e#支顶以保证结构在施工时不致破坏。
八、质量要求
（1）中间逆作柱起临时支撑作用,因此要避免出现失稳现象,每层垂直度偏差不应大于柱长的011%,平面位置偏差不大于5mm。
（2）连续墙垂直偏差不大于015%,墙顶水平位移不大于±20mm,墙顶中线偏差不大于30mm。
（3）沉降观测。每日沉降陡然超过5mm或总沉降超过允许沉降,经复测无误后监测单位应及时通知现场采取措施。
（4）混凝土自防水性能必须达到设计和规范要求,抗渗等级一般在S8以上。
（5）后浇混凝土时,新老界面必须剔凿整齐,混凝土应振捣密实,确保新老混凝土间无收缩裂缝。
（6）浇筑逆作柱及墙时需使用流态混凝土于预留浇筑管道中进行浇筑并尽量用外附振动器振密。
九、经济分析
（1）经济效益
采用逆作法施工,地上、地下结构同时施工,总工期缩短1ö3。挡土结构与主体结构合二为一,因而节省了昂贵的临时支护挡土费用和外排水费用;由于使用了原结构作内支撑,节省了深基坑支护中的临时支撑费用且缩短工期,相应节约了施工管理费。提前竣工,基建受益大。
（2）社会效益
①保障邻近建筑和市政设施的安全不受影响;②及早提供施工场地可保证周围环境整洁、安全;③地面建筑显现期短,可满足商业要求。
十、结束语
逆作法施工技术节约施工场地、加快施工进度、降低工程成本，并且该技术对基坑以外的周边环境影响甚小。随着科学技术的进步特别是计算机技术的普及和发展，新的机械设备和仪器的广泛应用于工程项目上，此地下室逆作施工方法取得了良好的经济效益及社会效益。
