[精品]淺談高層建筑逆做法施工技術(shù)

1、淺談高層建筑逆做法施工技術(shù)淺談高層建筑逆做法施工技術(shù)摘要：為了節(jié)約用地，不斷有高層建筑出現(xiàn)在建筑密集地帶。建設(shè)場(chǎng)區(qū)狹小，給工程施工留有的空間很小,在高層基坑開(kāi)挖時(shí), 對(duì)周圍建筑物的影響就必須給予更加重要的考慮。逆作法是一項(xiàng)新興 的基坑支護(hù)技術(shù)。實(shí)踐證明，利用逆作法施工高層建筑多層地下室， 和其他多層地下結(jié)構(gòu)的具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：高層建筑 逆作法施工施工技術(shù)中圖分類號(hào)：tu208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a前言：逆作法技術(shù)不是一項(xiàng)單純的施工技術(shù)，它要求將地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)緊密結(jié)合在一起。本論文 對(duì)逆作法施工工藝的具體應(yīng)用進(jìn)行了介紹，詳細(xì)說(shuō)明了逆作法的效果, 重點(diǎn)研究了地下水平支撐體系和豎

2、直支撐體系的設(shè)計(jì)與施工,在逆作 法施工中，地下連續(xù)墻和支撐立柱共同構(gòu)成了地下結(jié)構(gòu)承載體系。地 下連續(xù)墻和立柱，既是施工過(guò)程中的臨時(shí)支護(hù)體系，同時(shí)又要作為地 下結(jié)構(gòu)的永久結(jié)構(gòu)體系，因此逆作法設(shè)計(jì)不僅是施工設(shè)計(jì)同時(shí)也是結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)，兩者必須緊密結(jié)合。地下連續(xù)墻在逆作法施工中既是擋土墻 又是結(jié)構(gòu)墻和防水墻，“三墻合一” o一、逆作法的分類按挖方時(shí)是否同時(shí)澆灌地下室各樓層板,逆作法施工分為封閉式逆作 法（全逆作法施工）和敞開(kāi)式邀作法（半逆作法施工）施工兩種o封閉式 逆作法的施工按施工導(dǎo)柱及導(dǎo)柱基礎(chǔ)的形式，可大致分成五類。1、利用深基礎(chǔ)的逆作法利用深基礎(chǔ)的逆作法就是先在導(dǎo)柱的位置挖樁孔，使之達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，

3、然后利用提升鋼模工藝,澆灌地下室混 凝土導(dǎo)柱或在挖孔樁內(nèi)插入鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)柱，并沿其向下逆作施工。為防 止鋼制導(dǎo)柱被壓彎，可在導(dǎo)柱與深基礎(chǔ)之間用沙子、砂礫和水泥拌合 等填充。對(duì)于易產(chǎn)生隆起的軟弱粘土，應(yīng)盡量地避免采用此法。另外， 因?yàn)樽鳂I(yè)人員耍下孔作業(yè)，應(yīng)對(duì)涌水、缺氧、有害氣體等采取必要的 防范措施。2、利用大直徑墩的逆作法利用一臺(tái)大直徑鉆先在每根柱子下方施工導(dǎo)柱基礎(chǔ)，然后插入鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)柱或用提升鋼 模工藝澆灌地下室混凝土柱，爾后向下進(jìn)行逆作業(yè)施工。當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)柱吋，可以在地面使用微調(diào)柱芯方向和高度的專用機(jī)具，以調(diào)整導(dǎo) 柱的位置。3、利用灌注樁的逆作法利用與全套管灌注樁和同的施工工藝同時(shí)施工樁基和地下

4、部分導(dǎo)柱,并將混凝土打到第一 層樓板的一種方法。此法作業(yè)人員原則上可以不下到樁孔中，與深基 礎(chǔ)工法相比，安全性好，但是，難于在地面上確保導(dǎo)柱的垂直性，事后 也難于修正。這一工法最具代表性的是預(yù)壓樁柱工法。4、承托主體結(jié)構(gòu)的逆作法該做法是完全將承托主體結(jié)構(gòu)的支柱當(dāng)作臨時(shí)構(gòu)件施丁,主體的結(jié)構(gòu)柱另行施t。支承主體結(jié)構(gòu)的支柱一般設(shè)置 在主體柱的對(duì)角線上。臨吋支柱可以根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)模、錨固部位的上質(zhì) 不同，分別采用工字鋼、h型鋼，現(xiàn)澆混凝土柱。5、懸巾工法該工法系利用在地下主體中臨時(shí)拼裝的斜撐，將上部結(jié)構(gòu)荷載傳至外 側(cè)的擋土墻，當(dāng)不能單用擋土墻支承上部主體荷載時(shí)，可在中央部位 架設(shè)支柱，木法可用于小規(guī)模的工

5、程現(xiàn)場(chǎng)。二、逆作法施工技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)一些城市高層建筑越來(lái)越多，建筑物基礎(chǔ)也越建越深，對(duì)深基坑的開(kāi)挖支護(hù)技 術(shù)也提出新的要求。1990年以前高層建筑較少，基礎(chǔ)開(kāi)挖深度較淺， 所以基坑支護(hù)多以放坡開(kāi)挖或懸臂式支護(hù)為主。1990年以后高層建 筑逐年增多，基坑開(kāi)挖也逐漸加深,一般為2 一 3層地下室，這時(shí)基坑 的支護(hù)再以放坡開(kāi)挖或懸臂式支護(hù)已不再經(jīng)濟(jì)并難以滿足要求，所以 多以地下連續(xù)墻樁錨支護(hù)或墻錨排樁支護(hù)為主,樁錨支護(hù)或墻錨排樁 支護(hù)在技術(shù)上雖然安全可靠，但工程造價(jià)較高。到了 1994年以后，隨 著高層建筑的h益增多，對(duì)基坑支護(hù)技術(shù)的要求也越來(lái)越高。在技術(shù) 上不僅要安全可靠

6、,而且要求經(jīng)濟(jì)節(jié)約。從而出現(xiàn)了土釘和土釘墻加 預(yù)應(yīng)力錨索綜合技術(shù)。土釘和土釘墻加錨索綜合技術(shù)的出現(xiàn)為深基坑 的開(kāi)挖帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因?yàn)樗恍枰獑为?dú)的施工工 期,可以與挖土同步施工，所以施工速度快，而且經(jīng)濟(jì)。一般其單位工 程造價(jià)僅為樁錨支護(hù)工程單位造價(jià)的1/21/3而一且在技術(shù)上安全可 靠。所以1994年以后在基坑支護(hù)工程中出現(xiàn)土釘支護(hù)已占主流，約占 總基坑支護(hù)工程的70%以上。盡管土釘支護(hù)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),但是該 項(xiàng)技術(shù)也有一定的局限性和適應(yīng)范圍,例如在淤泥、砂層以及地下水 位較高的土層就不宜應(yīng)用,否則就會(huì)失去該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性。所以，在不同的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件和不同周圍環(huán)境條件

7、下，選擇不同 的支護(hù)方案是重要的，不管是樁支護(hù),還是樁錨支護(hù)，或是土釘墻支護(hù) 都有它的優(yōu)點(diǎn)和局限性，只有對(duì)這些技術(shù)的深刻理解及合理運(yùn)用才會(huì) 收到好的效果。否則就會(huì)犯原則性的錯(cuò)誤，將會(huì)給工程造成不應(yīng)有的 經(jīng)濟(jì)損火。近年來(lái)隨著深基坑開(kāi)挖工程的逐漸增多，深基坑支護(hù)技術(shù) 有了很大的發(fā)展，逆作法就是一項(xiàng)近兒年發(fā)展起來(lái)新興的基坑支護(hù)技 術(shù)。三、逆作法工作機(jī)理逆作法施工是一個(gè)分步的施工過(guò)程，結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件兼有臨吋結(jié)構(gòu)和永久結(jié)構(gòu)的雙 重功能，其結(jié)構(gòu)形式、剛度、支承條件和荷載情況隨開(kāi)挖過(guò)程不斷變 化,結(jié)構(gòu)受力不僅與施丁方法、開(kāi)挖步驟和施工措施關(guān)系密切,而且荷 載效應(yīng)存在繼承性，即這一施工過(guò)程在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)

8、力和變形，是 前面各施工過(guò)程受力的繼續(xù)，使用階段的受力是施工階段受力的繼續(xù)。 在逆作法中地下結(jié)構(gòu)外墻同吋作為基坑圍護(hù)擋土墻，地下結(jié)構(gòu)各層樓 板結(jié)構(gòu)同時(shí)作為水平支撐，地下結(jié)構(gòu)的部分豎向構(gòu)件（結(jié)構(gòu)柱和樁）同 時(shí)作為底板澆筑前的豎向支承構(gòu)件。這-:部分構(gòu)件的共同作用完成了 地下結(jié)構(gòu)的逆作法施工。地下結(jié)構(gòu)外墻作為施工階段的擋土結(jié)構(gòu)主要 承受橫向荷載，同時(shí)也承受水平構(gòu)件傳來(lái)的豎向荷載,橫向荷載通過(guò) 水平樓板結(jié)構(gòu)承擔(dān),而豎向荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的豎向構(gòu)件和外墻之間分 配。在基礎(chǔ)底板施工后，由于底板的調(diào)整分配作用，豎向荷載在外墻和 樁基之間進(jìn)行分配。地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件作為支撐的設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮 水平支撐在基坑開(kāi)挖過(guò)

9、程中的受力特點(diǎn):在滿足主體結(jié)構(gòu)要求的同吋, 選擇合理的結(jié)構(gòu)形式;在保證豎向承載的同吋,滿足水平方向的承載 能力。由于地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件作為支撐的支撐剛度遠(yuǎn)大于臨吋支撐， 逆作法的基坑變形較小，因此宜采用靜止土壓力設(shè)計(jì)計(jì)算作為支撐的 水平構(gòu)件。逆作法中豎向構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件設(shè)計(jì)的基 礎(chǔ)上,滿足在基礎(chǔ)底板完成前上部結(jié)構(gòu)的施工層數(shù)要求。由于基礎(chǔ)底 板尚未形成前，豎向構(gòu)件均為單獨(dú)受荷，因此應(yīng)提高該階段豎向受力 構(gòu)件的安全度。同吋應(yīng)注意在逆作法的基坑開(kāi)挖和形成結(jié)構(gòu)過(guò)程中， 由于垂直荷載的增加和土體的卸載，將會(huì)影響邊墻和內(nèi)部一柱一樁等 豎向構(gòu)件沉降的差異，因此而產(chǎn)生的對(duì)結(jié)構(gòu)體系的影響比順作法嚴(yán)重

10、 得多。豎向支承系統(tǒng)過(guò)大的差異沉降，不僅會(huì)在水平構(gòu)件中產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，而且會(huì)給節(jié)點(diǎn)連接帶來(lái)困難，設(shè)計(jì)中應(yīng)給予充分考慮。在 對(duì)逆作法主體地下結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合進(jìn)行整體分析的同時(shí)，應(yīng)對(duì) 逆作法屮的施工問(wèn)題給予充分考慮。四、逆作法施工程序逆作法的基本施工程序見(jiàn)圖1,其具體過(guò)程為：1、按基礎(chǔ)外圍面積，先施t四周的支護(hù)結(jié)構(gòu)，支護(hù)體系采用地下連續(xù)墻或排樁支護(hù),排 樁采用沖孔樁、鉆孔樁或挖孔樁等。2、再施工挖孔樁?；A(chǔ)若是樁基釆用上述排樁施工的方法,基礎(chǔ)若是天然地基可采用挖孔墩。 中間支承柱目前在逆作法施工吋大部分是臨吋采用鋼管柱或型鋼柱 （寬翼面工字鋼）支承，挖土完成后再作外包混凝土。當(dāng)釆用挖孔樁時(shí)

11、 可支模采用鋼筋混凝土柱。3、利用地下室一層的土方夯實(shí)修正后作地模，澆灌地下室一層的頂層鋼筋混凝土梁板，并在此層預(yù)留出 挖土方的出土洞若干個(gè)。4、進(jìn)行地下室一層土方的推土、挖土和運(yùn)土到室外卸土區(qū)。5、重復(fù)程序3進(jìn)行地下室二層梁板混凝土的澆筑，同樣要在樓板中預(yù)留出土洞。6、重復(fù)程序4進(jìn)行地下室二層的土方外運(yùn)。7、重復(fù)程序3、5進(jìn)行地下三層的梁板混凝上的澆筑。同樣要在樓板中預(yù)留出土洞。重復(fù)程序4、6進(jìn)行地 下室三層的土方外運(yùn)。圖1采用逆作法施工工藝有兩個(gè)最基本的特點(diǎn)：1、其施工用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是永久性的（但也有采用臨時(shí)性支擋結(jié)構(gòu)）,而且是作為建筑物主體受力結(jié)構(gòu)的一部 分，所以，一般是地下墻作圍護(hù)，

12、并于內(nèi)部施工時(shí)再?gòu)?fù)以內(nèi)襯,成為一 共同受力的復(fù)合結(jié)構(gòu)。2、地下室工程由上而下進(jìn)行地下工程的結(jié)構(gòu)施工，同吋，由下而上進(jìn)行地上工程的結(jié)構(gòu)施工，其作業(yè)程序見(jiàn)圖 lo但是各種逆作法的施工程序有所不同。全逆作法可按下述步驟施工：2.1、沿地下室四周用排樁或地下連續(xù)墻作圍護(hù)結(jié)構(gòu)；2. 2、當(dāng)?shù)叵率业装迨墙⒃谌簶痘A(chǔ)上吋，先進(jìn)行樁基施工2. 3、在地下室各柱子的截面中心處作支撐各層樓蓋的臨時(shí)立柱及其 基礎(chǔ)；2. 4、利用地?；蚱渌畏椒仓叵乱粚拥捻斏w梁板混凝土，頂蓋支撐于臨吋立柱上并通過(guò)邊梁與四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)連結(jié)， 形成第一道水平內(nèi)支撐；2.5、挖除頂蓋下面地下一層的土方；2. 6、利用地?；蚱渌７仓叵露拥捻斏w梁板混凝土，頂蓋支 撐于臨吋立柱上，形成第二道水平內(nèi)支撐；2. 7、若地下室僅兩層,則澆筑底板混凝土，然后澆筑側(cè)墻混凝土和疊合柱子的外包混凝土，完成地下結(jié)構(gòu)施工；結(jié)束語(yǔ)：總之，逆作法施工技術(shù)是一項(xiàng)全新的施工工藝，其節(jié)約施工場(chǎng)地、加快施工進(jìn)度、降 低工程成本，并且該技術(shù)對(duì)基坑以外的周邊環(huán)境