刍议逆作法施工技术在建筑工程中的应用

刍议逆作法施工技术在建筑工程中的应用

李中亮

身份证号：371302198806264399

摘要：随着国内建筑的发展，逆作法在密集城市基坑工程中得到越来越广泛的应用，对于四周建筑环境复杂、地质条件差、沉降变形要求严格、施工临时场地狭窄、扬尘环保要求高、交通拥堵、工期紧张的地下室建筑工程，可首选逆作法施工技术。作为逆作法施工技术中最核心的技术，一桩一柱施工一直是个难点和技术攻关重点。本文针对建筑工程实际情况，在简单介绍逆作法施工基本原理和应用优势的基础上，对其深基坑施工中的具体应用进行深入分析，保证最终的施工质量与效果，同时为逆作法的推广应用奠定良好基础。

关键词：逆作法；技术；建筑工程

引言

随着社会蓬勃发展，更多超高层的多层地下室、地下商场和隧道等结构采用逆作法施工工艺，而国内大直径的逆作桩柱一体安装技术尚未成熟。钢管柱设计做法存在环板，回转钻机平台在夹持钢管柱插入设计深度的过程中受到浮力阻碍，如何避免与环板节点碰撞，保证钢管柱施工达到设计要求是研究桩柱一体安装技术的重点。

1逆作法施工基本原理

逆作法施工工艺和普通建筑施工技术有所不同，其施工工序可以总结为如下几点：第一，施工要沿着地下室地下结构外墙和外围展开，同时用支撑桩支撑建筑物的中间部位，在封底地下结构底板之前用支撑桩进行上部结构自重和施工荷载承担。第二，完成支护后可以开始进行很基坑开挖，当挖掘深度达到了地下结构板底标高位置那么可以完成地下一层顶板的浇筑作业，将其作为地下连续墙的水平支撑，该结构的刚度较大。第三，为了有效解决工期紧张的问题，需要在完成地面一层楼面结构施工后以此为基础向上开展施工作业，但是要注意浇筑地下室的底板的承载力比上部结构层数大。第四，按照上述步骤进行挖土、浇筑、隔墙等重复性施工作业，直到将地下结构工程全部完成。

2逆作法“一柱一桩”工艺流程

2.1调垂原理

在柱顶设置钢支架，以钢支架为支点，利用杠杆原理，根据设置在钢柱侧面的测斜管提供的数据对钢柱进行液压调垂，利用电脑传感器直接控制垂直度。

2.2施工工艺流程

定位→护筒埋设→成孔→测孔径孔斜→下钢筋笼→起吊钢管柱→钢筋笼吊筋挂在钢柱两侧吊耳上→传感器归零→钢管柱就位→开始校垂→安装导管→灌注工程桩混凝土→灌注钢立柱混凝土。

2.3成桩质量控制原理及措施

逆作桩的钢管柱在插入已施工完成逆作桩内的过程中，钢管柱接触到桩内混凝土界面时，会受到浮力阻碍且下沉深度增大，随着浮力逐渐增大，需借助回转钻机夹持钢管柱插入设计深度，调整钢管柱中心线偏差与垂直度。由于钢管柱环板节点位于回转钻机机身高度范围内，外径较大，且回转钻机原机身高度受限，回转钻机在夹持位置点与环板碰撞，若钢管柱环板采用后焊接，即在土方开挖完成后对钢管柱进行环板焊接，将造成施工及其困难且成本较高，经济效益不理想。所以在不采用钢管柱环板后焊接的前提下，依据桩内混凝土产生的浮力阻碍计算设计出一组可周转混凝土底座，使回转钻机定位平衡板增加高度，满足施工要求。一桩一柱钻孔灌注桩施工要求高， 必须对施工现场进行地坪硬化处理。 在硬地坪浇筑前， 对每根单桩单柱桩进行探查， 及时清除地下障碍物等。 待障碍物等清除干净后再整平压实场地， 浇筑硬地坪， 单桩单柱周边的硬地坪厚度加大， 确保挖设护筒时不破损桩位周边硬地坪， 确保校正架螺栓可以固定牢固。测量定位必须由专业测量人员测放， 且须有复测等原始资料， 并经监理复核， 确保孔位的准确性， 同时施工过程中必须保护好基准点。 钻进施工成孔选用GPS-15型钻孔灌注桩设备， 主动钻杆下的第一根钻杆采用加重钻杆， 并采用配重钻头， 钻杆无弯曲， 钻头无形变。 钻进成孔时应实时密切注意钻机设备的情况， 观察设备是否稳固， 土体是否下沉， 换接钻杆时应检查钻杆的同心度和垂直度， 确保成孔垂直度。 测量人员必须在施工期间对每根桩进行跟踪监测， 确保最后成桩的垂直度、 水平偏差在规范之内。

3逆作法施工的应用

3.1地下连续墙施工

在通过逆作法建造高层建筑的过程中，地下室外壁上的水和土壤负荷会产生一定的水平力，主要是由隔板墙承担，因此有必要建造导墙。在导墙施工中，一般采用现有的混凝土结构，有必要在充分结合项目实际情况的基础上综合考虑表土地下水负荷等方面。通常导墙的深度应控制在1m至2m之内。施工期间必须控制高度，离地面至少一米。同时，壁厚应控制在15厘米至20厘米之间。注意内壁平行于连续墙的地下轴线。在施工过程中，首先要在一定程度上平整施工现场，然后测量钻孔和单元支架的孔。高层建筑施工完成后，拆除预设模板，搭建两个支护避免导墙因挤压效应而变形，深挖沟是很重要的环节，通常建设时间比较长，有必要在一定程度上控制建设周期。在开挖工作中，一方面必须控制钻孔的精度，另一方面必须在一定程度上考虑不稳定的土层，并应有效缩短单元槽的长度。开挖工作完成后，应及时进行混凝土浇筑。

3.2节点施工

与通常的施工方法不同，逆作法施工工作是在地面上自上而下进行的。在这种施工顺序下，与通常的施工方法相比工作环境和施工条件发生了重大变化，因此应特别注意迎风处的结构节点。在联合设计过程中，一方面必须严格遵守有关机构的设计规范，另一方面，有必要充分考虑施工条件的现实。在该项目过程中，应综合考虑连续地下墙来连接直接实心导体、底板底板大梁、中柱和底节点，以防止施工对桥墩的功能产生不利影响。另外建筑面积不应太大。对于梁板结构，通常有两种接缝处理方法：第一，采用组合剪力导体结构方法，该方法易于构造并且具有良好的接缝抗剪力。其次采用埋钢板法，对焊接质量和焊接工艺要求较高。在实际施工中，有必要根据实际情况合理选择施工方法。

3.3土方开挖

在建造高层建筑的过程中，土方开挖是非常重要的建设环节。其程序主要包括拆卸、排渣，输送等。在采用逆作法的施工技术时，底板、大梁和其他结构起着水平支撑的主要作用，使地下室成为箱形结构。在这种情况下，当对地下室进行一定程度的土壤压实时，可以合理有效地分配力。通常桩体主要承受正向摩擦力、自重、负向摩擦力和阻力以及较高的外部载荷，并且当载荷在这些载荷的共同作用下最终承受稳定变形时，承受的压力是集料相对较小，因此有必要准确，有效地计算中间列的上升值和水准。在施工过程中，相邻立柱之间存在较大的水平差。如果水平差大于警告值，则除了及时停止上层建筑的施工以提高开挖速度外，实际上还需要加固和注入建筑的制浆工艺。

3.4地下室浇筑

总体混凝土施工中常见的质量问题是混凝土裂缝。裂纹的原因更加复杂，并且受许多因素影响：外部负载、温度和膨胀水平不均匀以及其他可能导致裂纹的因素。首先应注意温度控制并减少过热。其次改善限制条件，合理地划分裂缝，减少限制作用，缩小限制范围。合适的材料被施加到与基础的接触表面上，垫层的表面致密且无光泽，将混凝土垫层的沙子填充物在桩周围刮擦以减少限制。

3.5施工测量

在自上而下的施工中，应进行施工测量和监测，包括连续地下墙的枢轴定位、支撑柱定位、支撑柱垂直度，顶板控制和底板高度；监测内容包括持续的地下监测墙壁和支柱的倾斜偏移，确保了施工安全。

结束语

目前国内各大城市基础设施建设初具规模，城市规划格局基本定型，城市中心区内见缝插针式的用地以及老城区建筑改造必将成为城市建筑发展新方向；施工场地狭小、周边建（构）筑物复杂且沉降变形要求高，对建筑施工提出了更高的要求，而逆作法具备施工占用场地小、基坑开挖对四周建（构）筑物、道路和地下管线及市政设施影响小等特点将越来越引起人们的关心和重视。

参考文献

[1]李晓娟,周宗用.逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(23):58-59.

[2]向元华.建筑工程逆作法施工技术的有效应用[J].建筑技术开发,2018,45(24):39-40.