逆作法施工管理综述

逆作法施工管理综述（精选7篇）

逆作法施工管理综述 篇1

1 工程概况

某医院门诊医技大楼地上23层,地下3层,地下室采用全逆作法施工,逆作同时可以完成地上3层结构施工。

根据逆作设计的工况,地下室外墙作为直接承受土体压力的基坑围护体,由地下室梁板承担围护墙的水平支撑。原结构柱和结构墙在逆作阶段暂不施工,由提前施工的钢管柱和格构柱作为水平梁板的竖向支撑,同时竖向支撑还将承担上部结构3层楼层荷载及施工产生的荷载。该工程逆作过程中,利用地下室顶板上预留的7个出土口作为出土通道,地下室顶板通过局部加强以满足挖土和运土的要求(见图1)。

2 工程特点

该工程地下室先完成主体结构设计,逆作设计在主体结构设计基础上进行,逆作设计时,对原有结构图纸上的许多构件进行了加强,主要包括以下几种形式:1)边梁(BL):对临时出土口四周的原有框架梁加强形成出土口边梁。2)托梁(TL)、联系梁(LXL):因逆作阶段不能施工的部分竖墙柱会造成局部框架梁板支座缺失,采取临时转换托梁传递梁板和上部结构荷载。3)支撑梁(ZCL):在原有结构梁板较大洞口部位设置临时的水平向钢筋混凝土支撑,将地下连续墙土压力传给梁板。4)梁侧加腋区:原有框架梁或逆作梁遇角钢格构柱时,需加腋处理,让梁内钢筋绕过格构柱。5)环梁:梁板结构荷载由环梁传递给钢管混凝土柱,环梁节点配筋量很大(见图2,图3)。

因以上结构交叉形成复杂的节点如:1)梁与格构柱交叉加腋节点;2)梁柱与环梁节点;3)逆作梁与原有结构梁重合节点;4)多方向钢筋重叠节点(如支撑梁等)。

大部分逆作梁是临时性结构,在逆作过程中承担结构荷载,一旦逆作完成后,所有逆作加强用的梁(BL,TL,LXL等)都可以根据需要对影响建筑功能和影响将来使用的部位进行凿除,凿除至原结构梁表面,由原结构梁承受正常使用阶段的荷载(少量构件需作为永久性受力构件保留,如:梁柱节点处的环梁)。

3 节点施工中的主要难点

根据节点的结构形式,我们分析逆作结构过程主要会出现以下几方面的困难:1)逆作梁与原结构梁存在包裹关系,同一位置存在不同梁的受力钢筋,因由两家设计院设计,各自出设计图纸,设计图纸上不能完全对这些钢筋作相应利用;2)结构包裹关系造成“多构件叠合节点”,构件内钢筋规格多,绑扎困难,大部分节点包括逆作梁上部钢筋、下部钢筋、侧向腰筋内外箍筋和拉钩,同时包括框架梁的上部钢筋、下部钢筋、负弯筋、侧向腰筋内外箍筋和拉钩,柱墙交接处还包括柱墙竖向和水平钢筋暗柱钢筋等,同一节点多达二十多种不同形式的钢筋,比常规节点多出2倍～3倍。逆作梁和框架梁箍筋的绑扎程序直接影响其他钢筋安装难度;3)梁柱节点处的环梁钢筋复杂,环梁空间有限,多个方向梁纵向钢筋锚固在环梁内,钢筋交错搁置;4)许多节点的钢筋纵横交叉,因钢筋直径大,排数多,穿插不当会影响受力钢筋位置,造成构件截面有效高度减小;5)以上节点数量多,而且节点处理方法不存在通用性,每个节点处理方法不完全相同。

4 主要采取的施工对策

1)及时与两家设计院沟通,深入理解设计意图,对复杂节点进行优化,绘制详细的节点施工图。2)多个构件重叠的结构,综合考虑钢筋利用,采用等强度代换原则,用位置相同的原结构梁钢筋替换TL钢筋,经适当调整,可使截面内共有的钢筋既能满足框架梁的要求也能满足逆作梁的要求,减少了同截面内的钢筋规格和数量,同时减少了重复配筋,节约成本。3)多方向的构件交叉时,节点处的钢筋多排叠加,内排钢筋位置与设计不符,影响构件受力的有效高度,为此,对于钢筋有包裹关系的环梁节点,将高环梁顶面标高高出框架梁50 mm,从设计上确保框架梁钢筋穿插在环梁钢筋内,不至于减少框架梁钢筋骨架高度。4)对避让格构柱的钢筋进行加腋处理,细致考虑每个加腋尺寸,每根钢筋折弯角度和排布关系,对每个节点进行深化设计后逐个现场交底。5)环梁构件施工前对环形纵筋和5个不同规格的大直径箍筋的穿插关系进行认真分析,确定钢筋制作形式,利用Auto CAD软件制作3D模型,模拟施工绑扎过程,确定可行方案之后付诸实施。6)针对逆作梁施工(多构件叠合节点),根据既定的施工方法,商量确定每种规格的钢筋绑扎施工程序,甚至细化到哪一根钢筋先就位,哪一根钢筋先绑扎;施工中间过程与主要钢筋施工完成图见图4,图5。7)高度较大的逆作梁,梁底标高比原结构梁低,对于影响室内空间的部位要人工凿除,为减少打凿劳动强度,将该类型的大截面梁采用上翻的形式,需要打凿的部位转移到上层楼层面,打凿环境改善,劳动效率提高(见图6,图7)。8)增加现场管理力度,由钢筋工长旁站施工,及时发现钢筋绑扎过程中出现的问题,及时整改。

5 主要施工方法

1)多构件叠合节点施工。

多构件叠合节点施工前需要详细掌握该节点内的所有构件及构件之间的相互关系和不同形式的钢筋数量,以明确施工的先后顺序。施工过程中多采用内梁外梁同时施工方法,先立箍筋,构成外梁骨架,然后穿插内外梁的纵筋,由内向外进行钢筋绑扎。如果按常规方法施工,任何一个构件(内梁或外梁)先绑扎都会造成后续施工无法进行。梁绑扎前,需要模板工配合,预留部分侧模待钢筋绑扎完成后封闭。

被包裹的构件(内梁)定位也是施工控制的重点,因为模板只能对逆作梁(外梁)钢筋骨架进行限位,内梁出现较大的施工偏差时不容易被发现。

2)环梁节点施工。

环梁将结构梁荷载传给竖向钢立柱,节点受力复杂,钢筋用量大,是逆作法施工的重要节点,为确保环梁的施工质量,首先确保环向钢筋的尺寸准确,方便施工。因现场加工不能满足圆环的精度要求,所有环筋全部由钢构件厂家加工,加工半径偏差±10 mm。环筋接头搭接焊缝和长度按12d进行焊接,严格控制焊接质量。

环梁箍筋与环筋的穿插是施工的难点,为能够将环筋就位,对箍筋形式进行调整,采用┏┛形式,按纵向力钢筋15d要求满足箍筋接头处的弯折长度,并将环梁顶面(主要受拉区)箍筋转角接头处焊接。

环筋有多排时,考虑周边框架梁纵向钢筋的穿插关系,内排钢筋不宜固定牢固,待周边框架梁及框架柱筋钢筋穿插完成,再固定。

因环梁钢筋和周边框架梁钢筋数量和规格都较多,相互穿插施工的难度大,因此一般采用先施工环梁钢筋,环梁基本成型后,穿插框架柱钢筋和框架梁钢筋。对特殊节点,可根据实际情况调整绑扎顺序。

3)格构柱加腋节点施工。

角钢格构柱作为逆作阶段的竖向受力构件,在承受上部荷载的工况下不允许在角钢上开洞,梁柱节点处的梁钢筋只能绕过格构柱或从格构柱中间穿过,即加腋处理。因每个节点处的梁截面和配筋数量不同,加腋宽度不一致,施工前需要对每个加腋部位的尺寸、纵向钢筋和箍筋的位置进行深化设计。

每个节点因梁柱定位关系不同,无法统一加腋尺寸,给钢筋加工造成困难,一般先由木工按事先确定的加腋尺寸铺设好梁底模,钢筋工再从现场量取实际尺寸,进行现场配料,施工过程中,在有安全保障的前提下,将弯曲机设在现场平台上,按实际加工钢筋,这样减少了现场到加工场之间的往返,提高了工作效率。

加腋处钢筋弯折角度越小对钢筋受力影响越小,因此在设计加腋宽度时,不能超过规范允许的1∶6弯折要求。

6 结语

地下室逆作法施工的特点是基坑围护体系刚度特别大,有利于保护周边环境,目前,在较大城市深基坑工程中的应用增多。但因逆作过程需要,对地下室的受力结构作了临时性改变,出现部分节点钢筋量大,施工操作困难。因此在施工过程中需与设计方建立良好的沟通渠道,结合设计院意图提出便于操作的优化方案,并经设计院认可后付诸实施。

本工程的地下室结构设计和逆作设计由两家异地设计院设计,两设计单位不可能完全利用对方结构构件的有利影响,造成了节点钢筋规格多,给现场操作带来极大的困难,而且在施工过程中要结合两套设计图纸施工的管理难度大。如果逆作设计与地下室结构设计由一家单位实施,在结构设计过程中考虑满足逆作工况的要求,将会大大减少逆作构件数量和复杂程度,部分构件综合利用后还有利于降低工程成本。

摘要：介绍了某医院门诊医技大楼地下室逆作法节点及结构施工过程中的难点和措施,并针对具体的工程特点,重点阐述了钢筋工程深化设计和施工技术与管理的方法,为类似工程的施工积累了经验。

关键词：逆作节点,环梁,钢管柱

浅谈逆作法施工技术 篇2

施工时,先沿建筑物地下室轴线,或周围施工地下连续墙,或其他支护结构,在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和支柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后以施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,可以同时向上逐层进行地上结构的施工,如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。

二、逆作法的几种类型

1.全逆作法。利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑,然后在其下掏土,通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。

2.半逆作法。利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁,对围护结构形成框格式水平支撑,待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。

3.部分逆作法。用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡,抵消侧向压力所产生的一部分位移。

4.分层逆作法。此方法主要是针对四周围护结构,采用分层逆作,不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。

三、工艺特点

1.可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3。

2.受力良好合理,围护结构变形量小,对邻近建筑的影响亦小。

3.施工可少受风雨影响,且土方开挖可较少或基本不占总工期。

4.最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积。

5.一层结构平面可作为工作平台,不必另外架设开挖工作平台与内撑,这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施,减少了施工费用。

6.由于开挖和施工的交错进行,逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基,减少了大开挖时卸载对持力层的影响,降低了基坑内地基回弹量。

7.逆作法存在的不足,如逆作法支撑位置受地下室层高的限制,无法调整高度,如遇较大层高的地下室,有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行,基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管,目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大,这些技术问题相信很快会得到解决。

四、经济效益

采用逆作法,一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式,一方面省去了单独设立的围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积,增加有效使用面积。围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替,省去大量支撑费用。楼盖结构即支撑体系,还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合理。由于上述原因,再加上总工期的缩短,在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%～35%。

五、环境效益

1.噪音方面。由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑,再向下挖土施工,故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低,避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。

2.扬尘方面。通常的地基处理采取开敞开挖手段,产生了大量的建筑灰尘,影响了城市的形象。采用逆作法施工,其施工作业在封闭的地表下,可以最大限度的减少扬尘。

六、社会效益

1.交通方面。由于逆作法的采取表层支撑,底部施工的作业方法,故在城市交通土建中大有用武之地。可以在地面道路继续通车的情况下,进行道路地下作业,避免了因堵车绕道而产生的损失。

2.采用了逆作法。+0.00层平板结构先完成,可以利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的,且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。可以从根本上解决支护桩的侧向变形,使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题,保证了周围建筑物的安全。

绿色施工理念下的逆作法施工分析 篇3

建设的飞速发展, 土地资源十分有限, 导致城市建筑越来越密集, 建设场区狭小, 给工程施工留有的空间很小, 施工期间对周边建筑物影响随之增大, 基坑开挖时影响尤为突出。因此发展绿色施工是必然趋势。逆作法是基坑工程中一项较新技术, 使用该技术可以有效实践绿色施工理念。

绿色施工包括环境保护、节材、节水、节能、节地。基坑工作工作量大, 施工条件复杂, 容易受气候、水文、地质等条件影响;同时作业机械多、噪音大。采用逆作施工, 有效缓解了施工期间地面尤其是繁华地段场地狭小、影响公共交通等突出矛盾。由于地下施工处于基本封闭状态, 从而有效控制了扬尘、噪音和强光等对环境的污染, 并有效解决了雨季土方开挖等施工难题;大大降低了钢筋、水泥、木材等建材的用量, 减少了资源消耗;由于施工自上而下进行, 可充分利用首层楼板作为施工作业面或材料堆场, 减少了对土地或道路的占用, 使施工更加文明, 环境更有保护。

2 逆作法理论

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先开挖基坑, 然后从基础开始, 逐层向上施工, 基坑开挖所需的支护, 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支撑结构, 在坑内的水平支撑体系和围护体系由上而下进行地下室结构的施工, 与此同时可进行上部结构的施工。所以其施工顺序是自上而下进行, 地下结构、基坑支护以及因逆作而带来的特殊要求, 都需要在结构设计中加以解决。

其工艺原理是先沿建筑物地下室轴线 (地下连续墙也是地下室结构承重墙) 或周围 (地下连续墙等只用作支护结构) 施工地下连续墙或其他支护结构, 同时在建筑物内部的有关位置 (柱子或隔墙相交处等, 根据需要计算确定) 浇筑或打下中间支承桩和柱, 作为施工期间在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑, 然后施工地面一层的梁、板等楼面结构, 作为地下连续墙刚度很大的支撑, 随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构, 直至底板封底。与此同时, 由于地面一层的楼面结构已完成, 为上部结构施工创造了条件, 所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工, 直至工程结束。

3 技术应用

3.1 绿色施工技术要点

(1) 环境保护技术要点包括:

扬尘控制、噪音控制、光污染控制、水污染控制、建筑垃圾控制。

(2) 节材技术要点:

材料运输工具适宜, 装卸方法得当, 防止损坏和遗洒。根据现场平面布置情况就近卸载, 避免和减少二次搬运。各类预留预埋应与结构施工同步。

(3) 节水技术要点:

现场机具、设备、车辆冲洗用水必须设立循环用水装置。提高节水器具配置比率。项目临时用水应使用节水型产品, 安装计量装置, 采取针对性的节水措施。施工现场建立可再利用水的收集处理系统, 使水资源得到梯级循环利用。

(4) 节能技术要点:

合理安排施工顺序、工作面, 以减少作业区域的机具数量, 相邻作业区充分利用共有的机具资源。安排施工工艺时, 应优先考虑耗用电能的或其它能耗较少的施工工艺。理安排工序, 提高各种机械的使用率和满载率, 降低各种设备的单位耗能。

(5) 节地技术要点:

根据施工规模及现场条件等因素合理确定临时设施, 临时设施的占地面积应按用地指标所需的最低面积设计。要求平面布置合理、紧凑, 在满足环境、职业健康与安全及文明施工要求的前提下尽可能减少废弃物用地和死角, 临时设施占地面积有效利用率大于90%。

3.2 施工工序

逆作法施工工序:沿基坑四周用排桩或地下连续墙制作围护结构→采用钻孔灌注桩或人工挖孔桩进行桩基础施工→设置竖向支撑体系→管线迁改, 清理场地, 开挖表层土系→利用地模或其他支撑法浇注顶板, 顶板支承于立柱上并通过预埋件与四周的支护结构连结, 形成第一道水平内支撑→挖除顶板一下一层土方, 同时露出立柱→利用地模或其他支模浇注中板, 形成第二道水平内支撑→挖除中板到地板之间的土方, 同时露出立柱→若主体结构仅两层, 则浇筑底板, 然后自上而下逐层浇筑侧墙混泥土和立柱外包混凝土, 完成主体结构施工。

4 逆作施工综合分析

(1) 逆作法施工利用建筑结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的, 因此, 可以从根本上解决支护桩的侧向变形, 从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题, 对邻近建筑物影响小, 地面沉降少, 保证了周围建筑物的安全。达到了绿色施工环境保护的要求。

(2) 由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑, 再向下挖土施工, 故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低;另外, 由于其施工作业在封闭的地表下, 可以最大限度的减少扬尘;并可利用基坑降水抽出的水清洗车辆, 防止车辆带泥上路;施工的各种材料可堆放在盖板上, 减少了施工用地。达到了绿色施工节约用地, 控制噪声和粉尘污染的要求。

(3) 围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替, 省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系, 还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难, 并是受力更加合理。达到了绿色施工节约建材的要求。

(4) 地下连续墙的造价较密排桩高些, 但是综合效益好, 避免了其他支护结构占地多且时间长的缺点, 充分利用红线以檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪内的地面和空间, 而且不需要拆除, 减少废渣等建筑垃圾的产生。达到了绿色施工对减少固体废弃物的要求。

(5) 基坑内的降水, 部分水用于混凝土养护和运土车清洗, 其余经沉淀后注入城市二次供水管网系统, 作消防和浴厕用水, 达到了绿色施工节约用水的要求。

5结束语

在绿色施工理念下, 推广应用逆作法, 能切实做到“四节一环保”, 达到降耗、节能、增效最大化, 促进建筑业可持续发展;而且能够提高地下工程的安全性, 可以大大节约工程造价, 缩短施工工期, 防止周围地基出现下沉, 是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。

摘要：本文对逆作法施工进行分析, 如何利用逆作法施工技术产生绿色效应。

建筑基坑施工中的逆作法施工技术 篇4

一、建筑基坑施工应用逆作法的产生背景和优势

随着城市规模的不断扩大和城市空间资源的日益紧缩, 如何有效地利用城市的各种空间资源, 成为了亟待解决的问题。因而现阶段, 地下空间的开发应用成为了城市空间开发应用的趋势。对于地下空间的开发应用中, 基坑施工逆作法是一种非常具有优势的施工方法。

建筑基坑施工中面临的问题主要是支护结构设置困难、地下水位降低导致地面下降等。总体来看, 建筑基坑施工面临的问题是比较复杂的, 产生原因也多种多样, 无法做到完全避免。逆作法正是在这样的建筑条件和要求下产生的。逆作法克服了很多建筑基坑施工中面临的难题, 同时具有可靠性和安全性高、降低工程造价、缩短工程工期、减少资源消耗、水平风力和地震灾害抵抗力强等优点。国内外众多的实践已经证明, 逆作法是建筑基坑施工中非常安全可靠而且效率较高的施工方式。

二、建筑基坑施工应用逆作法的施工技术环节

逆作法施工的技术环节是逆作法施工的关键, 施工人员要严格按照施工流程来进行。逆作法的施工过程要求, 首先完成基坑四周安全围护结构的建造和基坑中为逆作法施工创造条件的中间柱的建造, 然后应用挖掘、施工相结合的施工方式进行逐层施工。

挖掘、施工相结合的施工方式具体操作为:挖掘表层土方, 然后施工地下一层顶板;挖掘一层和二层间的土方, 施工地下二层顶板;挖掘二层和三层间的土方, 施工地下三层顶板;挖掘n-1层和n层间的土方, 施工n层顶板;挖掘n层顶板和坑底的土方, 设置临时钢支撑结构;对底板的垫层和钢筋混凝土底板进行水泥浇筑;完成地下各层地下室外墙内侧的内衬工作, 从而完成整体地下结构的施工。

需要注意的是, 地下各层的施工中, 不能盲目追求挖掘速度, 要为各层结构留出足够的出土空间, 保证建筑基坑施工应用逆作法的顺利进行。

三、建筑基坑施工应用逆作法目前存在的问题

逆作法在国内是一项不够成熟的施工技术, 虽然逆作法施工具有很多传统施工方式不具备的优势, 给施工带来很多便利和安全可靠性的提升, 但是仍然要清醒地认识到目前逆作法施工存在的问题。只有正确克服这些问题, 才能让逆作法这项优秀的施工技术得到更好的发展。

1. 土压力的计算问题

在建筑基坑施工应用逆作法的过程中, 土压力的计算结果的准确性, 关系到围护结构的设计。但目前土压力的计算面临不够准确的问题, 无法为相关设计提供准确的数据依据。常用的土压力计算理论为库伦土压力理论和郞肯土压力理论, 这两种理论都不能保证土压力计算的足够准确, 往往与实际情况存在一定的差别, 所以在实际施工设计中, 土压力的计算数据只能是作为一种近似值来对待, 不能完全信任。土压力的计算问题, 是建筑基坑施工中应用逆作法的一个需要提高精确度的问题, 只有进一步完善土压力计算理论, 并且在实践中不断检验, 才能够提高土压力计算的精确度, 为建筑基坑工程更好地应用逆作法服务。

2. 围护结构的相关计算问题

建筑基坑施工中应用逆作法, 围护结构的选择是多种多样的。在这里以地下连续墙的设计为例, 进行围护结构的相关计算探讨。

建筑基坑施工中对于地下连续墙的要求分为两点:第一是足够安全, 防止水分干扰施工作业的进行;第二是要求在其形变允许范围内, 避免在建筑基坑施工中对周围建筑以及设施造成不利影响。基于地下墙作用的严肃性, 建筑基坑施工中对于地下墙的设计计算要求也会比较高, 但目前对于地下连续墙的计算还没有规范化的标准, 一般根据工程经验采用桩基规范法和基床系数法来进行。桩基规范法的计算分析虽然简单, 但是缺乏整体性地考虑, 即把连续墙、桩和底板当成整体来进行计算, 因而从原理上来说, 桩基规范法的计算不够科学合理, 不能达到很高的准确度。而基床系数法也是一种简化的计算方法, 虽然和桩基规范法相比在考虑整体性作用的角度考虑较多, 但是在计算土压力的过程中, 忽略了土压力的大小与墙体位移的相互影响关系, 仍然会导致计算的结果准确性不够。计算, 是围护结构设计的基础, 建筑基坑施工中围护结构的计算精确度不足的问题, 是客观存在的问题, 只有应用合理的方法进行改进, 才能将围护结构的性价比提高到一个新的程度。

3. 中间支撑柱的设计问题

中间支撑柱在建筑基坑施工逆作法施工中扮演着举足轻重的角色, 在进行地下施工的时候, 中间支撑柱从施工开始到地下底板没有完成封底之前, 都要承受地下各层以及地上各种设施的重量负荷, 重要性可想而知。一旦中间支撑柱在施工中发生因为支撑力不够而偏移或者断裂的情况, 将会给整个逆作法工程带来不可估计的损失。中间支撑柱的设计有严格的规范, 必须结合地下逆作法工程结构的特点来确定支撑柱的数量和位置, 而中间支撑柱设计的前提, 同样是对于相关施工情况和条件的精密计算。然而逆作法施工中, 中间支撑柱的受力是复杂而多变的, 影响因素包括周围环境和工程的进度, 需要综合多方面的因素进行设计才能保证逆作法中间支撑柱的稳固性。实际施工中, 传统的中间支撑柱的设计方法则过于简单, 在建筑基坑施工中逆作法施工时中间支撑柱复杂的受力条件下, 传统的设计方法设计的中间支撑柱的安全可靠性显然是有待考量的。

4. 节点优化问题

逆作法施工中二次节点的形成, 使钢筋通过时会给施工带来不便, 这时一般采取放大断面的方法, 这样的方法在设计和施工中是非常不合理的。节点受力的变化范围是比较大的, 容易被破坏, 一旦破坏将会引起梁板支撑内力的降低, 造成开裂, 影响到工程地下结构的使用性能。

5. 不均匀沉降问题

建筑基坑施工中逆作法施工往往会导致立柱桩上移和桩身竖直方向的荷载增加, 这个时候立柱桩就很容易发生下沉的情况, 甚至发生变形。立柱桩之间和立柱桩与地连墙之间的沉降往往是不均匀的, 严重时往往会导致地下结构楼板结构的断裂, 带来极大的安全隐患和危害性。不均匀沉降问题是在建筑基坑施工应用逆作法的施工过程中需要时刻引起注意的问题, 对于整个地下结构施工的安全性和工程质量都有着非常大的影响。

6. 设计与施工协调性不够

我国目前的工程建设体制, 决定了施工组织的设计工作与设计院的设计工作是分离的, 而建筑基坑施工中逆作法施工的地下结构和支护设计都是要求统一的, 这样就导致了设计与施工缺乏协调性, 在实际施工中经常造成一些本来可以采用逆作法进行施工的工程由于设计和施工不协调而无法进行。这也是建筑基坑施工中逆作法施工需要改进的一个方面, 同时逆作法的发展也离不开设计施工的一体化。在施工之前, 如果由施工总承包单位来进行施工的相关设计, 应该保证设计与施工的协调, 在保证和尊重原设计的受力的条件下, 允许施工单位在实际施工中应用逆作法对工艺进行进一步的优化设计。

四、总结

逆作法施工管理综述 篇5

关键词：逆作法,施工,建筑,原理,应用

逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。它是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。在国外如美、日、德、法等国家, 已广泛应用, 收到较好的效果。虽然逆作法的施工工艺和相关理论都取得一定成果, 应用也有一定的普及, 但目前仍作为一种特殊施工方法应用, 主要用于对工程有特殊要求, 或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下。

1 逆作法施工技术的原理

先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构, 同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱, 作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构, 作为地下连续墙刚度很大的支撑, 随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构, 直至底板封底。同时, 由于地面一层的楼面结构已完成, 为上部结构施工创造了条件, 所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工, 直至工程结束。

2 逆作法分类

2.1 全逆作法:

利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑, 然后在其下掏土, 通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。

2.2 半逆作法:

利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁, 对围护结构形成框格式水平支撑, 待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。

2.3 部分逆作法:

用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡, 抵消侧向压力所产生的一部分位移。

2.4 分层逆作法:

此方法主要是针对四周围护结构, 是采用分层逆作, 不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。

3 逆作法施工工艺特点

3.1 可使建筑物上部结构的施工和地下基础

结构施工平行立体作业, 在建筑规模大、上下层次多时, 大约可节省工时1/3。

3.2 受力良好合理, 围护结构变形量小, 因而对邻近建筑的影响亦小。

3.3 施工可少受风雨影响, 且土方开挖可较少或基本不占总工期。

3.4 最大限度利用地下空间, 扩大地下室建筑面积。

3.5 一层结构平面可作为工作平台, 不必另外

架设开挖工作平台与内撑, 这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施, 减少了施工费用。

3.6 由于开挖和施工的交错进行, 逆作结构的

自身荷载由立柱直接承担并传递至地基, 减少了大开挖时卸载对持力层的影响, 降低了基坑内地基回弹量。

3.7 逆作法存在的不足, 如逆作法支撑位置受

地下室层高的限制, 无法调整高度, 如遇较大层高的地下室, 有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行, 基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管, 目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械, 使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。

4 逆作法施工技术的要点

4.1 设计中应进行逆向思维。

在正作法中, 地下室的剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙等作为竖向构件承担荷载。但在逆作法中, 剪力墙是先施工上一层, 再施工下一层, 受力模式已发生变化, 故建立计算模型时应按大梁输入。

4.2 钢管柱与梁板的连接。

采用环梁节点, 须预先在钢管上焊接抗剪环箍, 且定位要求精确。当施工期间地下室标高发生改动时, 其处理措施相当麻烦, 因为现场补焊环箍操作困难, 而且管内混凝土可能因温度过高而影响受力性能。

4.3 钢管柱吊装的垂直度控制。

由于逆作法的施工工艺的特殊性, 决定了地下室的竖向构件必须采用钢管柱或格构式钢柱, 而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度成为关键因素, 先在桩顶标高以下1米处安设一定位钢板, 定位钢板有三个调节螺栓, 以调节钢板水平, 钢管柱中部采用钢筋制成笼状定位架, 在地面也设有井字形定位木架, 实践证明, 这种定位方法取得较高的精度, 可以满足工程需要。

4.4 地下室楼面梁与连续墙的连接。

在逆作法工程中。内衬墙尚未完成, 边跨的楼面梁一端支承在钢管柱上, 另一端则必须支承在地下连续墙上。原设计思路在地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋, 地下室开挖后凿去砼保护层后, 扳出钢筋与梁钢筋焊接即可, 但由于施工误差及建筑方案修改, 这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作用, 实际施工中采用植筋的办法解决, 因连续墙中钢筋太密, 将梁端弯矩适当调幅到跨中。

4.5 底板周边连续墙连接处止水措施。

这个部位的止水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决定性作用。地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋一竖向钢板, 浇筑底板前焊接一水平止水钢板, 实际效果非常理想, 底板周边未发现渗漏现象。

4.6 桩基类型的确定。

从钢管柱安装定位的要求来看, 人工挖孔桩是较好的选择, 笔者曾在另一个工程中使用钻孔灌注桩, 由于泥浆的扰动, 钢管柱难以保证垂直度, 开挖后发现偏心较大。

5 经济效益

采用逆作法, 一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式, 一方面省去了单独设立的围护墙, 另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积, 增加有效使用面积。此外, 围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替, 省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系, 还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难, 并是受力更加合理。由于上述原因, 再加上总工期的缩短, 因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑, 采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%~35%。

6 环境效益

6.1 噪音方面:

由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑, 再向下挖土施工, 故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低, 从而避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。

6.2 扬尘方面:

通常的地基处理采取开敞开挖手段, 产生了大量的建筑灰尘, 从而影响了城市的形象;采用逆作法施工, 由于其施工作业在封闭的地表下, 可以最大限度的减少扬尘。

7 社会效益

7.1 交通方面:

由于逆作法的采取表层支撑, 底部施工的作业方法, 故在城市交通土建中大有用武之地, 它可以在地面道路继续通车的情况下, 进行道路地下作业, 从而避免了因堵车绕道而产生的损失。

7.2 采用了逆作法, +0.

00层平板结构先完成, 可以利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的, 且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。因此, 可以从根本上解决支护桩的侧向变形, 从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题, 保证了周围建筑物的安全。

7.3 采用逆作法施工, 地下连续墙与土体之间

粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载, 而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩, 从而大大提高了抗震效应。我国是个地震多发区, 对地震的防治是必不可少的, 从建筑业角度来说, 采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小, 逆作法施工便具有这样的优点, 所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。

目前, 逆作法已颁列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范;各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法 (YJGF02-96) 和 (YJGF07-98) , 由此可说明逆作法施工已日趋成熟, 其在深基坑支护中的前景乐观。如果说上个世纪是逆作法起步时期, 紧接着在全国范围内迅速发展和大量应用之后, 如今它正处于技术成熟期, 将会有更大发展的全盛时期。

逆作法施工技术探析 篇6

先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙,同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工的施工工艺[1]。

2 逆作法施工技术的要点

1)设计中应进行逆向思维。在顺作法中,地下室的剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙等作为竖向构件承担荷载。但在逆作法中,剪力墙是先施工上一层,再施工下一层。

2)钢管柱与梁板的连接。采用环梁节点,须预先在钢管上焊接抗剪环箍,且定位要求精确。当施工期间地下室标高发生改动时,其处理措施相当麻烦,因为现场补焊环箍操作困难,而且管内混凝土可能因温度过高而影响受力性能[3]。

3)基坑工程周边环境较为复杂,开挖深度较大,施工存在一定的难度,建设方为确保施工质量,将选取有丰富施工经验、技术设备能力强的施工单位,设计方(支护设计以及主体设计)在施工过程中也将密切配合、协调。

4)施工方案将针对侧壁渗漏渗水制订专项方案,施工过程中现场作好应急准备,包括人员、材料、设备等各方面,发现渗漏情况及时采取措施处理。

5)施工期间为保证工程质量,除施工必须按有关规定对隐蔽工程进行质量检验外,还将加强结构和环境监测,及时将观测成果通报参建各方,发现异常情况及时处理解决,实现信息化施工管理,消除在施工过程中可能出现的隐患,以确保主体结构、支护结构和临近建筑及地下管道的满足设计要求。

6)桩基类型的确定。一般采用上部钢管柱、下部钻孔灌注桩,由于泥浆的扰动,钢管柱难以保证垂直度,开挖后发现偏心较大。

7)对混凝土要求高。地下建筑工程需在地下进行,由于地下水位、上部荷载等因素影响,用于“逆作法”的混凝土需要有较高的强度。

3 传统顺作法与逆作法的比较

(表1)

4 逆作法可行性分析

1)成本方面

逆作法一般采用地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式,一方面节约单独设立围护墙的成本,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积,增加有效使用面积,增加后期运营收益。另外,围护墙的支撑体系由地下室楼盖(可作为支撑体系)结构代替,节约大量支撑成本。还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难,并是受力更加合理[4]。在很大的程度上可以缩短总工期,因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑,采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可减少地下结构总成本的20%～30%。

4.2 文明施工方面

1)噪音方面:由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑,再向下挖土施工,故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低,从而避免了因夜间施工噪音问题而延误工期,从而减少对周围居民造成的噪音污染。

2)扬尘方面:采用逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下空间内施工,可以最大限度的减少扬尘造成的环境污染,为创建文明施工场地创造条件。

4.3 社会影响方面

1)采用了逆作法,B0板结构先完成,可以利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的,且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。因此,可以从根本上解决支护桩的侧向变形,从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题,保证了周围建筑物的安全[5]。

2)采用逆作法施工,地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载,而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩,从而大大提高了抗震效应。我国是个地震多发区,对地震的防治是必不可少的,从建筑业角度来说,采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小,逆作法施工便具有这样的优点,所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。

3)由于逆作法的采取表层支撑,底部施工的作业方法,故在城市交通土建中大有用武之地,它可以在地面道路继续通车的情况下,进行道路地下作业,从而避免了因堵车绕道而产生的损失。

5 结论与展望

虽然逆作法的施工工艺和相关理论都取得了一定成果。但目前仍作为一种特殊施工方法应用,主要对于工程有特殊要求或传统顺作法满足不了要求时采用。另逆作法已列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范;各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法(YJGF 02-96)和(YJGF 07-98)[6],由此可说明逆作法施工已日趋成熟,其在深基坑支护中的前景乐观。随着大中城市高层建筑的不断出现,逆作法施工将会城市的建设中发挥着重大的作用。

参考文献

[1]钟卫斌.深基坑“半逆作法”[M].施工实践岩土力学,2004,25(3)

[2]谷伟平,李国雄.广州地铁一号线基础托换工程的理论分析与设计[J].岩土工程学报,2000,22(1)

[3]上海市第二建筑工程公司.高层建筑多层地下室结构逆作法施工工法[J].施工技术1998(2)

[4]邢克宣,胡德均,史广德.逆作法施工中节点的处理及质量控制[J].施工技术,2003,32(1)

[5]赵琪,谢剑彬,茅振伟.高层建筑深基础逆作法施工中的节点处理[J].地下空间与工程学报,2006

地下工程逆作法施工工法 篇7

逆作法是相对常规“大开挖”的“正作法”而言,是一项近几年发展起来的新兴施工技术。在都市的一些特殊地段,如交通枢纽中心及商业繁华区等,由于工程地段的特殊性,要求封路施工的期限尽量缩短,商铺尽可能缩短停业时间。采用逆作法施工即可解决此类问题。这种施工方法是先施工主体结构顶板,路面及地面在很短的时间内就能恢复正常交通,其余主体结构和装饰工程在地面以下施工,对施工区域的影响将可降到最低限度。

1 逆作法施工的特点和工艺原理

1.1 逆作法施工特点

(1)逆作法施工在结构柱、墙、板上都要留置大量施工缝,对施工缝的处理工作量很大。

(2)该工法能最大限度利用地下空间,尽快恢复路面,降低扬尘和噪音污染,保持城市形象。

(3)开挖和现浇混凝土施工交错进行,逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基,减少大开挖时卸载对持力层的影响,降低基坑内地基回弹量。

1.2 逆作法的工艺原理

逆作法要先开挖顶板土方,挖到顶板底,然后施工顶板结构,随后进行顶板以上路基和市政管线施工,并修复道路、恢复交通。其余主体在地下暗挖施工,依次完成柱子、墙板、底板结构。地下施工要在地面道路两侧设置出土口(兼材料进出口),除了出土口处,地下施工基本不对地面造成影响。

2 逆作法施工工艺流程及主要工序施工方法

2.1 施工工艺流程

开挖顶板土方→顶板结构施工,恢复路面→出土口挖土,出土口结构施工→开挖外墙通道土方→外墙结构施工→开挖柱子土方→柱基结构施工→柱身结构施工→开挖柱间土方→连接底板结构。

2.2 主要工序施工方法

2.2.1 顶板土方开挖及管线原位保护

(1)地下管线摸排清楚,在地面作好标记,防止开挖破坏。

(2)用破碎机将原路面和硬基层破碎,挖掘机挖土、挖渣,装车直接外运。下接墙、下接柱用小型挖掘机开挖,人工修整。管线两侧土方尽量人工开挖,防止机械破坏管线。

(3)坑底土方用人工清平并控制标高。

(4)对不改迁的管线在开挖时要同步进行管线原位保护,并保证其位于原位置。

2.2.2 顶板结构施工

(1)模板全部采用木模,在清平后的土上直接铺设,在板缝和四角处的模板背面要有木条相互连接使模板成为整体。下接墙、柱一般要从墙角或柱头向下400mm。

(2)板内钢筋为常规施工方法,下接墙、柱钢筋要插入土内,插入深度满足绑扎搭接或焊接的长度。

(3)混凝土浇筑要连续进行,振捣密实表面刮抹平整,在初凝前要抹面3遍,并加强养护。

2.2.3 顶板上市政管线施工及道路恢复

顶板混凝土完成后,及时进行市政管线施工及道路恢复,该部分施工一般由各市政部门负责。

2.2.4 出土口施工

出土口墙板施工采用逆作法,墙板从上到下分层施工直到底板位置。施工顺序为:挖上层土方→绑扎墙板钢筋,竖向钢筋下插入土,以和下层墙板连接→支设墙板内侧模板,墙板外侧以直立土壁作外模→浇筑墙板混凝土→重复以上工序,依次完成以下各层墙板施工。

下层内模板支设时要设置“喇叭口”,混凝土从“喇叭口”灌注,墙板拆模后,“喇叭口”混凝土要剔凿修平。

2.2.5 地下土方掏挖及墙、柱、底板结构施工

(1)从出土口开始,先顺外墙开挖通道,通道高度要根据土方的自由直立高度决定。通道内侧要适当放坡,防止塌方,外侧要直立开挖,利用土壁作外墙的外模板。

(2)外墙板随土方通道开挖同步进行,墙板自上而下分层施工,每层墙板钢筋都要和上层预留钢筋可靠连接,并在土内向下插入钢筋,以便和下层墙板连接。下层墙体混凝土浇筑以“喇叭口”形式连接。最下层墙板要同时浇筑1.5m宽底板,作为墙体的临时基础。

(3)当一段墙体结构施工到底后,才能开挖对应轴线的柱子,柱子土方一次开挖到底,然后按“正作法”依次完成柱基础和柱身。多根柱子可以同时开挖,但应间隔“跳挖”施工。

(4)柱子结构和常规施工基本相同,柱子周围土方挖完后,先施工基础部分,再施工柱身,柱身和顶板预留下接柱通过“喇叭口”连接。

(5)当一定区域内柱子、墙板完成后,要及时浇筑底板。

2.2.6 出入口、通风井施工

出入口、通风井在主体施工期间可以穿插进行,施工方法基本和出土口相同。

3 逆作法施工的质量安全管理

3.1 质量控制

(1)模板配模必须尺寸准确,模板背面必须用土填实或灌细砂,保证模板背撑牢固,安装后拼缝严密、连接牢固。模板安装好后要认真复查尺寸、垂直度、轴线、标高等。

(2)钢筋的下料、制作、绑扎必须严格按图纸设计和施工规范要求进行。钢筋接长及焊接不能有咬口或烧伤钢筋。

(3)逆作法施工时,下接墙、柱钢筋插入土中采用长钢钎引孔的方法,可有效保证下插钢筋的质量。

(4)预留钢筋要确保规格数量正确、位置准确、固定牢固,需要相连的接头还要互相对应,同时接头还要满足规范规定的长度和错接要求。

(5)施工缝必须按照方案规定的位置留设,接茬前必须将施工缝剔凿到位,清洗干净并充分湿润。

(6)混凝土的养护必须保证,混凝土表面洒水后覆盖棉毡,并保持棉毡始终湿润。

3.2 安全管理

(1)施工前,一定要对地下管线摸排清楚,对附近的开关、闸门要了解清楚,提前制订妥善的应急预案,一旦发生事故,可以及时关闭管线、疏散人员,同时要和相关抢险单位保持随时联络。

(2)明确土质情况,准确掌握土方的最大直立高度,在开挖外墙通道时,通道高度一定不能超过最大直立高度的80%。通道内侧以及柱子开挖边坡一定要放坡,增加土方稳定系数。

(3)土方一旦开挖形成,必须立即形成结构,通过结构支撑保证工程安全。

(4)地下施工要加强通风,照明要使用安全电压,电气安全防护装置必须安全有效,要配备足够的消防设备,同时避免机械伤害。

4 逆作法效益分析

采用逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下,减少了对外部的噪音污染,避免了因夜间施工噪音问题而延误工期,并可以最大限度的减少扬尘。工程在进度、质量、安全和文明施工方面都得到保证,并可快速恢复施工区域的正常交通,维护社会形象和周边居民的利益,为城市的基础工程建设作出积极的贡献。

摘要：逆作法主要是先施工结构顶板,恢复交通,然后进行地下结构施工,绝大部分施工在地下进行。这种施工方法可以尽可能地缩短占用地面的时间,使交通尽快恢复通行,商铺尽快恢复营业等。对周围环境的影响大大降低,有较好的社会效益和环境效益。

关键词：地下工程,逆作法,施工工法,效益分析

参考文献

[1]超大面积深基坑逆作法施工技术的探讨.地下空间,2005(04)