高层建筑地下结构逆作法基坑施工

【摘 要】当前社会的城市化建设,推动了高层建筑的规模性开发,深基坑是高层建筑地下结构施工的重要环节,本文结合逆作法基坑施工的技术优势,针对高层建筑地下结构的逆作法基坑施工要点进行了简要分析和阐述.

【关 键 词】高层建筑；地下结构；逆作法；深基坑施工

随着建筑施工技术应用的不断提高以及当前土地资源利用的日益紧张,地面工程建筑开发开始转向高空和地下空间多层次立体化发展.地下深基坑工程是高层建筑的基础构成要素,由于地下地质环境的不确定性,高层建筑地下工程的开挖和支护应严格注重其施工质量.逆作法是近年来发展的一种新型深基坑施工技术,被广泛应用于各类地下工程开发,研究和加强逆作法工艺在高层建筑地下深基坑施工中的具体应用,对于保障高层建筑工程的安全稳固性极为关键.

1.逆作法施工的技术优势与特征分析

相对于传统建筑施工顺序来说,逆作法又称逆筑法,属于建筑基坑支护的一种封闭式施工技术,它是在周围支护结构和中间支撑柱完成后,以地下结构外墙作为基坑支护的抗力、分别利用地下结构的梁板和框架柱作为地下挡墙的水平支撑及支撑立柱的自上而下作业程序来达到支护基坑目的建筑施工方法.

逆作法在施工期间利用柱下桩及基坑周边地下连续墙维护体系承受荷载,利用地下工程结构的顶板作为基坑施工的支撑体系,能实现上下结构同时进行立体式作业,围护结构变形量小,基坑开挖对持力层影响及基坑内地基回弹量小,能最大限度的利用地下空间,具有省工省时,环保高效,经济便捷的技术优势,逆作法一般适用于建筑群相对密集,相邻建筑物距离较近,施工场地空间狭小,地下工程结构埋深度大和地下水位较高的高层地上建筑以及地下建筑工程的基坑支护.逆作法施工的关键在于墙体与梁板连接,柱桩与梁板连接等节点问题的处理.根据深基坑施工的支撑方式,通常将逆作法分为全逆作法、半逆作法和部分逆作法等类型,不同的形式可用于不同的地质工况施工.

2、逆作法施工的工艺原理及其程序

逆作法是高层建筑和其他多层地下结构施工的有效方法.地下结构承载体系一般主要体现在地下连续墙、竖向支撑体系以及沉降差异控制等节点构造方面.高层建筑深基坑的逆作法支护,通常按地下结构的自上而下顺序,借助于地下工程的外墙结构自身抗力对基坑形成支护,保证基坑土方开挖,利用地下结构顶板、梁柱结构的水平刚度和抗压强度,形成基坑围护桩墙的水平支撑点,并利用基坑外不同方向的土压力包括被动土压力的自相平衡来抵消对坑壁围护桩墙的不利影响,实施由上而下的施工,并可同时进行上部结构施工.

逆作法工艺程序是：先沿建筑物地下结构轴线或周围施工地下连续墙或其支护结构,同时在建筑物内部按柱网轴线浇筑支承柱桩,作为施工期间承受上部结构自重和施工荷载的支撑载体；进行地下首层结构梁板施工,作为地下连续墙的水平支撑,待地下结构底板完成后,再进行复合柱、复合墙施工,为上部结构施工创造条件；架设专用设备,然后进行地下挖土施工,至符合二层结构施工条件时浇筑二层梁板结构,如此循环进行,以主体结构梁板作为支撑,同时进行地面上、下结构施工,直至工程结束.

3、逆作法技术在高层建筑地下深基坑施工中的控制要点

采用逆作法进行高层建筑多层地下结构深基坑的土体开挖、基坑围护以及地表沉降等施工,能有效防止基坑形变和土体位移以及地表沉降等各项施工弊端,保护建筑周边环境,具体施工要点体现在如下方面：

3.1基坑土方开挖

土方开挖是高层建筑深基坑逆作法施工的重要环节,它是引发基坑围护形变的主要成因.采用逆作法进行基坑土方开挖,可根据地下结构的地质工况,在行面层土方开挖后,其余必须采用小型机械或人工开挖方法进行基坑开挖施工.施工时应首先强化土方开挖的程序设计,合理安排开挖顺序,便于有效利用开挖土体与现浇梁板来平衡连续墙侧向土压.浇筑顶板下挖土施工时,为防止对邻近土体影响过大引起结构梁板严重形变,必须待混凝土顶板强度稳定后才能开挖土方,最好采用区域分割方式进行流水作业以放坡式进行开挖,采用搭设平台、铺设走道等措施合理布置施工垂直孔洞及必要水平通道,作好坑内降水,保障挖土及时外运,以减少地面荷载和开挖土方对地下挡墙的附加内力及变形应力.

3.2模板支护施工

模板支护在高层建筑地下结构的逆作法基坑支护与钢筋混凝土顶板的浇筑施工中极为关键.施工时应根据施工方案设计要求,结合工程现场工况,选择合理适宜的模板系统来处理,利用土胎模模板体系处理工况土质较好区域的支护,其梁模板支护可在挖土后处理底模,用水泥砂浆抹浆后,采用悬吊模板施工方案施工.对于软土性土质,必须对其实施强化承载、减少沉降等加固处理,然后铺设油毡层进行混凝土浇筑,或直接在其上铺设木模板或钢模板.柱头模板施工时先将土方开发至柱头处与梁底下适宜位置,斜面安设柱桩施工缝模板,在其上组立柱头模板与梁板相连接后浇筑.逆作法基础底板施工时应加强底板的整体水平刚度,将底板与柱桩之间整体连接,保障对基坑围护结构的水平支撑作用.对于必须设置沉降缝的基坑,应在沉降缝处水平支撑传力节点处设置传力构造装置.

3.3钢筋混凝土施工

逆作法基坑支护在高层建筑地下结构施工中通常需要采用钢筋混凝土浇筑,因此强化其施工的质量控制尤为重要.逆作法施工时,必须在保证梁板结构中钢筋主筋长度的基础上强化钢筋两端搭接程度及钢柱焊接质量,采用钢筋冷挤压连接接头,为保证钢筋位置准确,应先埋设定位角钢进行标定钢筋点位,采用填土换砂处理避免泥土污染钢筋,柱桩和剪力墙插筋应插入底模下土体,插筋与后期施工的钢筋的焊缝长度和厚度,应由计算确定.选择优质混凝土材料,严格控制混凝土的级配强度、塌落度等质量性能,采用泵送方式或垂直塔吊方式运送浇筑,严格控制混凝土的振捣质量,柱头、剪力墙应随顶板浇筑一次浇筑成型,尽量避免施工缝留置,采取覆盖,洒水等方式加强浇筑后一定期限的养护.一起进行.

4.结束语：

总之,高层建筑地下工程深基坑支护施工技术对于建筑本身的安全稳固质量性能影响尤为关键.逆作法基坑支护技术工艺是近年来逐步发展的具有较高在施工效益的支护施工技术,加强高层建筑逆作法施工的质量控制,意义深远.