基于当前高层建筑逆作法施工技术应用的探讨
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摘要：伴随着近几年来，我国一些城市的高层建筑越来越多，对深基坑开挖支护技术也提出了一些新的要求。逆作法是施工高层建筑地下室和其他多层地下结构的有效方法。建筑工程应用逆作法，能够提高地下工程的安全性，可以缩短施工工期，节约工程造价，防止周围地基出现下沉，通过实践证明，利用逆作法施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的具有良好的经济效益和社会效益。本文通过工程实例探讨了高层建筑逆作法施工技术的有效应用，并提出了相应的质量保障措施，以达到逆作法施工的顺利实施。
关键词：高层建筑；逆作法；施工技术
中图分类号：TU94 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0020-02
前沿
逆作法是一项新兴的基坑支护技术，为了确保施工安全，不影响周边建筑物，逆作法成为了近年来经常使用的基坑开挖技术。利用逆作法进行基坑支护，能够有效的确保施工的顺利进行，同时也能够为高层建筑地下室和其他多层地下结构带来更多的使用空间。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，基坑开挖所需要的支护，属于施工的措施，与建筑物的地下结构各不相干。由于大量深基础工程集中在市区，施工场地狭小，施工条件复杂，如何减小基坑开挖对四周建（构）筑物、道路和地下管线及市政设施的影响，发展基坑开挖扰动环境稳定控制理论和方法将越来越引起人们进一步的关心和重视。
1 工程概况
本工程总面积65292m2，建筑总高99.20m，含地下层共34层。±0.000以上1～3层为百货商场，4～32层共29层均为住宅用房。由于建筑物1-1轴、1-b轴位于高切坡范围内，如果直接开挖将直接威胁到周围高压电杆、路灯、通信管线、及相邻城市道路的稳定、安全，根据设计要求，该部分挖孔桩采用原位开挖，挡墙及相邻现浇板采用逆作法进行施工。
2 逆作法施工技术
2.1 挡墙施工
2.1.1 挡墙土方开挖
挡墙土石方开挖应先定出挡墙的轴线，并将轴线引侧至桩侧面上，根据挡墙的设计厚度放出内口开挖线边。开挖边坡土石方时，应根据土质成分确定开挖高度。由于该边坡土质成分多为杂填土，土质较差，每次开挖高度按1～1.5m考虑。边开挖边观察土质稳定情况，发现异常应立即停止开挖，待查明原因并采取一定的安全措施后，在确保安全的前提下方可重新进下开挖。开挖长度相邻两轴线桩为界，考虑到每段挡墙被挖孔桩隔开，因此纵向可多点安排同时开挖。
2.1.2 植筋
根据设计要求，-4.23m层框架及基础梁与桩相连的梁纵筋采用植筋，挡墙水平筋也采用植筋与桩相连。钢筋按照设计要求的长度，增加一定长度的锚固长度下料。梁上部筋应在中间1/3设置接头，下部筋应在端头1/3设置接头，墙体外水平筋在两端头设置接头，靠近土内侧水平筋在中间1/3设置接头，同一断面接头数量不得超过50%（如图1）所示。为了使锚固胶与钢筋进行有效的粘结，钢筋锚固段应采用钢丝刷进行出锈。确定锚固孔位置及数量，将挖孔桩护壁剔除后，在挖孔桩侧壁上按照设计要求的钢筋间距要求确定钻孔位置和数量。
根据钢筋直径选好电锤钻杆型号，钻杆直径应比钢筋直径大2～4mm。钻孔深度不得小于规范规定的最小植筋锚固长度。为了精确控制打孔深度，电锤必须带有限位器，用限位器控制孔深。钻孔时电锤推进时要平稳，不可随意晃动，防止破坏孔型或打断钻头。每一批锚固筋锚固后需仔细检查锚固剂是否流淌，如发现锚固剂大量流淌则该锚固筋需重新施工。
2.1.3 绑扎钢筋
直径d≥25mm的梁纵筋采用直螺纹机械连接接头，d
2.1.4 挡墙模板
本边坡防护工程挡墙模板依据现场的实际情况从上至下分段分阶进行施工，安装模板时，先背立杠，在背横杠，立杠、横杠均采用φ48×3.5mm双钢管。立杠及横杠间距均为600mm，采用钢管支撑与脚手架相连，支撑间距水平方向及垂直方向均不大于600mm，支撑点用十字扣件与模板模杠相连。将背杠及钩头螺钉、丝杆连接好后，使可进行模板校正。同时用卷尺和广线将轴线控制点引测至脚手架上，用线锤吊正固定，上、下口拉通线校直，并将钢管支撑锁稳固。由于采用逆作法施工，为了预防上、下阶混凝土在接头处不密实，将下阶模板高出上阶己浇筑混凝土面150mm左右，以便混凝土的入模及振捣（如图3所示）。对水平施工缝下的模板，采用模板下的钻孔，该模板采用加木枋进行支撑。模板接缝处缝隙，为保证混凝土不漏浆，将采用50mm宽透明胶进行铺贴。
2.1.5 挡墙混凝土浇筑
混凝土采用商品混凝土，将泵送混凝土管安装至工作面处，用塔吊辅助将商品混凝土直接运输到位。浇灌前，必须对挡墙钢筋、模板、支撑等作全面检查，看是否满足设计要求和施工规范标准后，才能开盘浇灌混凝土。浇灌混凝土时应对入场的商品混凝土作坍落度检查，浇灌时应按照规范留取随盘混凝土试件。
2.2 梁、板施工
梁板混凝土采用商品混凝土，将泵送混凝土管安装至工作面处，用人工辅助将商品混凝土直接运输到位。浇筑梁、板混凝土前，应将施工缝剔打整齐、顺直，清除施工缝处的松散石屑、木渣及其它杂物，并浇水充分润湿后，在施工缝处淋一层与梁、板混凝土同配合比的水泥砂浆，方可浇筑混凝土。由于采用人工辅助对泵送混凝土管的位置进行调整，所以每个地方的混凝土堆积量不能过多，应根据混凝土的需要量及时移动管口位置。同时加强对混凝土的振捣工作，若钢筋过密，可考虑采用30mm的小直径振动棒配合振捣。
3 逆作法施工技术、质量控制措施
由于逆作法植筋时会剔桩钢筋的保护层，且桩自身的保护层有可能偏大或者偏小，设计人应将桩的直径取值稍微偏大，以免由于施工中实际存在的误差影响桩的结构承载力。柱（桩）的轴线控制采用在孔口作好轴线标识，用木枋作十字交叉架和吊线锤将柱、桩轴线的中心交叉点垂直吊至孔内，再用同柱、桩直径的十字交叉架进行检查。同时，位于桩内的柱（墙）插筋，下部应绑扎不少于3道定位箍筋（水平筋），并与桩竖向钢筋焊牢。在塔吊其吊范围以外，底层柱钢筋笼全部采用在地面进行就位绑扎，集中时间用汽车吊吊装下落到孔内。逆作法部分桩钢筋的接长全部采用直螺纹机械连接。
混凝土浇灌采用葫芦将商品混凝土输送软管吊至距混凝土落点3m高度内进行浇灌；柱和桩同截面的钢筋笼整体安装及混凝土浇灌均作至-4.8楼面标高，以便振捣人员可下至-4.8标高进行混凝土振捣；柱和桩不同截面的，采用柱与桩分别浇灌，柱钢筋笼整体安装及混凝土浇灌可作至±0.000楼面标高；柱和桩混凝土振捣采用12m长的加长振动棒。逆作法部分竖向分段施工的竖向钢筋严格规范进行机械连接，地下室挡墙墙的开挖深度根据现场实际情况确定，如在开挖过程中土方不稳定，形不成土壁时，采用M5水泥砂浆砌页岩砖作砖护壁或支竹木挡土板。地下室挡墙的底模应根据现场实际情况确定，若开挖后土层较软，用脚手架钢管作支撑有困难时，可建议甲方采用砖砌地模作底板的方法，浇筑本阶挡墙后，将地模全部剔除。
墙、梁、板采用植筋的部位在植筋前放好构件断面线后，用切割机将该部位线切割至箍筋外侧，然后采用人工将该部位的混凝土保护层剔打掉后，再进行植筋孔的布置。逆作法部分桩中若有作为防雷接地引下线的钢筋，在桩筋绑扎好后，在桩筋外侧位于梁上口标高焊接150mm×100mm×3mm的钢板，并用红油漆做好标记，便于今后焊接防雷钢筋。
此外，还应加强逆作法结构的位移观测，施工过程中由施工测量人员在施工的±0.000楼板标出各轴线标识，并引出至房屋结构外固定的建筑物或地面上，在逆作法结构每施工一层就立即对位移情况进行观测，并做好观测记录，如发现位移应及时通知有关技术人员进行检查和采用防止位移的措施。
4 结束语
近年来深基坑开挖工程逐渐增多，深基坑支护技术有了很大的发展，逆作法就是一项近几年发展起来的新兴的基坑支护技术，其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，随着施工技术的发展，地下连接墙可作为永久结构的一部分承受上部垂直荷载，使得地上、地下立体施工的构想成为可能，给逆作法施工提供了必要条件。由于逆作法是在一个相对封闭的体系中进行的，这对降水工程和土方工程提出了特殊的要求，信息化施工就成为逆作法施工这一新技术顺利开展的有效保证。