桩基逆作法在高层建筑中的应用
试析逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
在现代化工程建设中, 高层建筑施工中常常都需要 一个范 围广、 深度高 的地下室工程类配合。 在这种工程施工 中, 采用传统的放坡开挖或者钢板维
护来挖施工技术常常会造 成工期 的延误 、 材料损耗大 、 施工成 本高的缺 陷,
甚 至 还 会 危 及到 周 围建 筑 结 构 安全 和 工 作 人员 生 命 安 全 。为 了克 服 基 坑 工
三、 高层建筑逆作法施工技术要点 “ 逆作法 ”施工的关键工序 是地 下连续墙 施工 、 中间支承柱 施工、 地下 室梁板结构混凝土的浇筑及垂直运输孔洞的留设 ( 一) 地下连续墙施工 地下连续墙 的施工过程是 , 先沿地下室的墙面线修筑导墙 。 导墙 的作用 是: 施工时作 为水平和垂直测量 的基准 : 为挖槽机 械导向: 储蓄泥浆. 防止槽 口坍塌 ; 安装钢筋笼、 设置混凝土导管、 架设挖槽机具 的支承点 然后在地面
程 中的这些弊端 , 在 目前的旌 工体系中逐步 涌现 出了一种全新 的施工方法, 这种施工方法就 是我们在工程中常说的逆作法施工技术。
一
( 二) 逆作法施工中差异沉降的产 生及控制 立柱桩之间及立柱桩与地下连续墙之间的差异沉降是客观存在的, 控 制结构的不均匀沉降是逆作法施工的关键 技术之一 ,是关 系到基坑工程逆 作法施工的成败 。 如在桩身表面涂布沥青或沥青质材料等 , 这样虽然对桩的 承载力有一定影响 , 但对减小相邻立柱桩 的沉降差十分有效。 ( 三) 土方开挖 1 挖 土前检 查降水情况 是否符合挖土 条件 , 保证施 工机 械进出场道路 通畅和场地排水系统贯通, 落实卸土点, 作好监测初始记录。 2 . 挖土时一定要注意控制标高, 垫. 层随挖随浇。 挖土机一定要注意不碰
撞 地 下连 续 墙 、 格构 柱 和 降 水井 管 。
逆作法在高层建筑地基施工中的应用
逆作法在高层建筑地基施工中的应用摘要:作为近年来兴起的一项基坑支护技术,逆作法是目前高层建筑工程和多层地下室结构施工中的主要施工措施和方法。
逆作法施工工艺在国外被广泛的应用,并且已经取得了良好的效果。
本文首先详细阐述了高层建筑地基逆作法施工要点,基于此,结合相关工程施工实例,深入探讨了逆作法在高层建筑地基施工中的应用。
关键词:逆作法、高层建筑、地基施工中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、前言随着城市的发展,建筑密度日益增加,人们越来越关注空间的利用。
合理开发和利用空间,除了向高空发展外,还可以往地下空间发展。
对于高层建筑需要深度大的地下结构,传统施工方法存在一些问题。
“逆作法”在高层建筑的施工中效果显著。
二、逆作法施工概述逆作法施工就是对深度较大的地下结构,利用先施工完成的地下连续墙作为深基坑开挖时的围护墙,利用地下结构各层的柱、墙等作为围护墙的支撑体系,由地面起分层向下施工直至底板完成,在地面结构完成之后向上逐层施工上部结构。
地下连续墙和中间支撑柱既是基坑开挖时的支护体系,又是工程结构的永久性组成部分。
如图1,为逆作法施工程序示意图。
图1逆作法施工程序示意图三、高层建筑地基逆作法施工要点1、通风、照明和用电的要求在几乎封闭的地下室施工通风相当重要。
首先应在上层楼板适当位置留孔洞,在一些孔洞处安置抽风机向外排气,其次应安装大功率鼓风机向地下施工操作面送风,形成空气流通,保证施工作业面的通风条件,工人应配戴防护罩防止尘埃吸入;地下施工所需的动力和照明线路应设置专用的防水线路,埋设在楼板、梁、柱等结构中。
照明灯具的布置应满足施工需要,还要设置一个应急照明系统。
2、挖土顺序组织在楼面结构封闭的情况下进行地下挖土,挖土难度较大,挖土不仅是影响工期的重要因素,也是土体变形的主要原因,更是保证施工安全的关键。
所以,预先部署好挖土流程及运输车路线,由信息化施工统一控制挖土位置和速度,提高挖土效率。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
施工技术158 2015年09期逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用康达中大丰市建筑安装工程管理处,江苏盐城 224100摘要:本文主要围绕着逆作法施工技术展开分析,论述了逆作法施工技术在高层建筑施工中的具体应用,提出了应用的要点和应用的具体方法,希望能为今后的施工提供参考。
关键词:逆作法;施工技术;高层建筑中图分类号:TU974 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2015)09-0158-01前言在高层建筑施工的过程中,科学合理的利用逆作法施工技术,将可以大大提升高层建筑施工的质量,并且保证施工进行顺利,提升施工的水平和监管的效果。
1 高层建筑应用逆作法的施工原理和分类1.1 高层建筑应用逆作法的施工原理高层建筑采用逆作法进行施工时,需要根据施工图纸,以高层建筑地下室轴线为根据,沿高层建筑的地下室轴线进行地下室连续墙的支护施工和开挖施工,对需要的方位浇筑支撑桩,借此来完成对高层建筑地上结构的荷载。
然后对高层建筑地下一层的结构施工,从一侧着手,沿向下方向进行浇筑施工和开挖施工。
把一层当成基础施工结构,向上进行施工,保证地上施工和地下施工能够同时进行。
1.2 高层建筑施工中采用的逆作法分类由于高层建筑施工过程有一些差异,可以把逆作法分成全逆作施工法、半逆作施工法、部分逆作施工法、分层逆作施工法。
全逆作施工法需要在高层建筑施工过程里,通过钢筋混凝土来支撑整个结构,对整体进行浇筑,然后在预留孔洞处加入建筑材料;半逆作施工法需要先对每层钢筋楼板进行浇筑,浇筑的钢筋楼板形成交叉助,形成围护结构完成施工支撑,半逆作施工法大多采用土钉墙当成围护结构;部分逆作施工法需要借助于一部分土方构成的支护结构,来保障围护不会由于土方侧向力而发生偏移;分层逆作施工法是对整个过程分期进行,用分层进行逆作施工的项目,通常不是一次完成,分层逆作施工法大多也采用土钉墙当成围护结构。
2 逆作法施工在高层建筑地下室施工中的应用2.1 中间支撑柱的施工中间支撑柱是整个建筑施工结构的主要承重结构,因此逆作法是施工中最重要的环节。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的运用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的运用发布时间:2022-12-08T06:31:47.108Z 来源:《城镇建设》2022年第8月第15期作者:李柱红[导读] 随着城市的发展,高层建筑已成为城市发展的主要建筑形式李柱红昆明捷程桩工有限责任公司;邮编65000随着城市的发展,高层建筑已成为城市发展的主要建筑形式。
在高层建筑施工项目不断增多的情况下,在施工过程中也加强了对地下空间的开发和应用,使高层建筑施工过程中逆作法施工技术应用越来越广泛,并且在资源节约及环保节能方面都取得了较好的效果。
在建筑物内部有关位置进行楼层中间支撑桩施工,形成逆作的竖向承重体系后进行浇筑,当达到一定强度,将作为围护结构的内部水平支撑,从而更好的完成后续施工的要求。
1、逆作法施工的特点、工序、分类1.1逆作法的特点:逆作法作为一项新兴的建筑施工技术,是采用逆向思维,在地下工程中从上至下逐层进行施工,以地下室四周施工的连续墙作为深基坑工程的围护结构,高层建筑工程施工过程中应用逆作法进行施工,能够有效的缩短施工坝基,提高施工效率,且在施工过程中,基坑工程受力均匀,不会对周边建筑物产生较大的影响,有利于保证建筑物的施工质量。
能够进一扩大开放地下空间,使人们对地下空间进行有效的利用。
1.2逆作法的工序?:1)首先放线工作要参考整个高层建筑地下部分整体设计中的轴线设计来进行。
结合地下室的设计和功能确立承重柱的位置。
这个中间承重柱主要起到在地下室的底板封底之前,承受施工负荷的作用。
(在设计和建造的时候,一定要考虑到能否承受建筑上部结构的自重。
?)2)其次土石方开挖,一般是以顶板梁底标高为限,确立一个逆作面,预先留出出口。
3)最后按照相同的方法进行地下室二层、三层等工程的土石方工程,完成相对应的浇筑工作。
(地下室的楼板要考虑地下室整体的水平承受力。
)1.3逆作法的分类1.3.1全逆作法?这种逆作法主要是依靠地下室钢筋混凝土以及楼板对围护墙形成的支撑力。
逆作法施工在高层建筑施工中的应用
逆作法施工在高层建筑施工中的应用摘要:“逆作法”施工由于自上而下施工,上面已覆盖,使下面的施工作业条件较差,需采用一些特殊的施工技术,才能保证施工质量。
本文介绍了逆作法及其施工要点,并以实际工程为例分析了逆作法施工在高层建筑施工中的应用。
关键词:逆作法;高层建筑;施工技术一、逆作法及其施工要点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。
采用“逆作法”施工,由于地下室可与地上结构同时施工,因此,可使工程的总工期缩短;由于利用地下室的梁板楼面结构作为地下连续墙的内部支撑,因而基坑变形小,相邻建筑物的沉降小;与传统方法比较,“逆作法”施工基础底板较易满足抗浮要求,使底板设计趋向合理;由于节省了支护结钩的支撑,还大大降低了施工费用。
逆作法施工要注意以下问题:(1)挖土问题:第一步土方明开挖后,零层板施工,随后土方开挖均在封闭状态下进行。
在没有小型挖土设备的情况下,只能采用人工挖土,挖土效率不高。
(2)梁柱节点,墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦:如在这些部位提前预留预埋,留的不准确还要剔凿,增加许多焊接工作量,工效也要降低。
但只要施工质量把好关,施工误差控制在允许范围之内,能按照预先制定的措施顺利实施,这些问题是不难解决的,增加的施工费用也不会太多。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用逆作法作为一种新型的施工技术被逐步运用于高层建筑地下室施工,成为高层建筑地下室施工的一种有效方法。
笔者基于工程实践,介绍了逆作法的工艺原理及特点,并结合工程实例,分析了逆作法的施工工艺及施工要点,以供交流及探讨。
标签逆作法;高层建筑;地下室;施工近年来,随着经济的迅速发展,高层和超高层建筑如雨后春笋般纷纷涌起,基坑工程也不断增多,深度不断增大,且大量深基础工程集中在市区,工期紧,施工场地狭小,施工条件复杂。
为减小基坑开挖对四周构筑物、道路和地下管线的影响,因此,逆作法施工应运而生。
逆作法施工是一种以地面为起始点,向上、向下同时进行施工,直至工程完工新的施工方法。
具有缩短工程总工期,节约施工成本、对环境影响小等优点,在高层建筑深基坑工程中被广泛应用。
一、逆作法的理论概述逆作法是相对于传统的施工顺序而言的,传统的施工多层地下室,一般是先用支护结构围护后垂直开挖基坑,直至挖到设计标高后,采用钢筋混凝土浇筑底板,然后再逐层向上施工基坑开挖所需的支护,最后才进行地上结构施工。
而逆作法施工是先沿建筑物的四周浇筑地下连续墙混凝土,为了在施工期间于底板封底之前的承受上部结构自重和施工荷载的支撑,浇筑或打下中间支承柱。
然后继续向下逐层开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。
与此同时可自上而下进行进行上部结构的施工。
根据地面层底面的梁板结构封闭或敞开的不同情况,“逆作法”施工又可分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法”。
实践证明,与传统的顺作施工方法相比较,逆作法施工高层建筑多层地下室或地下结构有如下的几个特点:缩短工程施工的总工期;基坑变形小,相邻建筑物的沉降少;节省地下室外墙及外墙下工程桩费用;使底板设计趋于合理;節省支护结构的支撑;节省土方挖填方费用;简化基坑的施工工序,经济效益明显;节省地下室外墙建筑防水层费用;最大限度利用城市规划红线内地下空间,扩大地下室建筑面积;有利于结构抵抗水平风力和地震作用;工程设计与施工方案紧密配合,逆作施工方案更趋合理。
实例探讨逆作法在高层建筑施工中的具体应用
实例探讨逆作法在高层建筑施工中的具体应用摘要:近年来,我国高层建筑逐渐增多,逆作法作为一项重要技术,在高层建筑工程施工中应用的较为广泛,所以还应加强对高层建筑逆作法施工技术要点进行深入的探讨,以此充分发挥逆作法施工技术在高层建筑中的应用。
关键词:高层建筑;逆作法;施工技术;要点一、逆作施工技术原理分析对于具有地下室结构设计的高层建筑来说,逆向施工操作无疑是提高施工效率的好方法。
逆作法技术主要是依据地下结构固有的墙体作为结构支撑,同时在缺乏支柱的位置浇筑混凝土桩体,待达到稳固性要求后,先行进行地上一层底板结构的搭建,并同时开展地上和地下施工作业,直到整体施工结构完工。
逆作法的施工原理主要是利用了深层基坑本身固有的支撑力,并通过外部支护结构的加设来提高基坑支护的效果,夯实基坑土层,进而使基坑不易发生塌陷现象。
此种方法多用于附有地下室结构的中高层建筑,不但可以进一步对地基实现二次加固,而且由于其可以使地上和地下施工同时进行,大幅度提升了施工进度,节约了施工成本。
二、逆作法的特点1)逆作法优点。
如上文所介绍的,逆作法是在完成一层顶板及相关结构的基础上,给地上、地下创造良好的作业面,保障地上、地下同时进行施工从而在很大程度上达到缩短工期的目的,另外,由于基层和周围楼板的支撑,承受力有保障,对于周围土地环境的破坏也就最大限度上得到控制。
逆作法是综合了多种的工艺才得以形成的现代工艺手法,根据工艺不同,其可以分为以下三大种:(1)全逆作法:一次整体施工完成,利用基层作业面楼板及周围支撑结构完成相关的作业;(2)半逆作法:首次利用楼板支撑完成前期的作业,待周围土地环境形成足够的支撑后,土方开挖后再进行第二次的楼板浇筑,整个逆作法分为两次在施工过程中完成;(3)分层逆作法:这种方法不是一次整体施工完成,而是针对不同的周围环境结构,采用分层浇筑,分期完成。
2)逆作法的施工难点。
因为由中间往上下施工,逆作法实行中最大的难点是往下施工部分的防水问题和施工缝处理。
高层建筑桩基逆作法应用研究
高层建筑桩基逆作法应用研究摘要:近年来,由于城镇化建设的速度加快和人口数量的增加,城市高层建筑越来越密集,规模越来越庞大,市场的需求量也大大增加。
但是,一些城市建设场地窄小,给建筑工程留下许多的难题,在对一些准备建设的建筑场地进行开挖时,就必须对周围的建筑物和居民环境着重的考虑。
由此,高层建筑的逆作法就显得十分的必要了。
逆作法是一种新兴的坑基支持技术,是一项对高层建筑其保障和支撑的技术也是一项基础受理机理相当复杂的技术。
实践也证明了,高层建筑利用逆作法施工会给建筑桩基结构的带来良好的效果,也是最适合建筑行业的一项重要方法,也因此增加社会效益和经济效益,造福了社会和民计民生。
文中以我本人对高层建筑桩基逆作法的认识和了解,浅谈自己的观点,希望桩基逆作法在建筑行业中更广泛的投入使用。
关键词:高层建筑;桩基逆作法随着近年来桩基逆作法在建筑工程领域应用的比较广泛,建筑领域里出现了许多桩基逆作法,比如:复合桩基、减沉桩、疏桩等。
刚开始受到许多人的重视,但是在实际上应用的比较少,设计的不够合理,现实与想法严重的不符。
根据当前高层建筑应用情况,该项技术在实用和经济上具有很强的竞争力,完全可以取代。
一些传统桩型,现在江苏、上海、广州等地已有多幢高层应用实例,但是应用的还是不完善,不全面,还不足够。
我们必须加大建筑逆作法的使用范围,加大它的使用量,来稳固建筑这一行业的安全性系数。
一、桩基逆作法在高层建筑中的意义1.高层建筑逆作法的应用,能够提高建筑物的安全性能,大大的可以节约工程造价中的铺张浪费,缩短施工的日期,防止建筑地基或者周围建筑物地基的下沉。
依次,桩基逆作法在保障施工安全,维护建筑物稳固,保证建筑施工的完满完成都有重要的影响。
2.高层建筑逆作法的应用工程施工的安全性能,尤其在地下的作业中发挥着重要的支撑作用,能够对地下的作业起到安全性能。
由于建筑本身的侧向性或者倾向性能是无限大的,安全性系数也比较低。
因此,使用桩基逆作法,可以从根本上解决这一问题,从而使该建筑楼层和周围的环境都得到有力的保护,还有效的稳固了基地不稳和路面下沉的问题,从而使得建筑施工的有效进行。
逆作法施工技术在高层建筑工程施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑工程施工 中的应用
胡 建 武
( 河 南 宜 民建 筑 工 程 有 限 公 司 河 南 林 州 4 5 6 5 0 0 )
摘
要: 逆作法施工技术是高层建筑物 目前最先进的施工技 术方法 。作为 基坑支护方法 之一, 逆作法施 工技术在建筑 工程施 工中的应 用具有非常重
束的范围。 6 、 土 方 开挖
当采用逆作法施工技术进行土方开挖施工时, 应先严格地检套当地的 降水情况、 施 工现场 的排水设施 以及排水系统等, 将数据进行详细地记录 , 并 对 施 工 环 境进 行 检 查 , 确 保 其 满 足 挖 土 的 条 件 和 施 工 机 械 的 要 求 。 当 使 用挖土机进行土 方开挖时 , 要对与地下连续墙和结构柱等发生的摩擦和碰 撞 情 况 加 以注 意 , 控 制好标高, 并 对 土 方 开 挖 的 部 分 及 时 地 进 行 挚 层 的 浇 筑 。如 果 底 板 的 强度 达 到 施 工 的 标 准 要 求 时 , 翦力墙施工方 可自 卜 而 f = 进 行施工 , 只有 等 到 墙 体 的 强 度 达 到 施 工 的 要 求 时 , 方 可进 行 钢 立 柱 的 拆 除 作业 。 四、 逆作 法施 工 技 术 的要 点 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 : 一层 , 再施 工 F 一 层, 受 力 模 式 己 发生 变 化 , 故 建 立 计 算 模 型 时应 按 大 梁 输 入 。 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 翦 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
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用摘要:随着社会经济的不断发展,高层建筑将是未来城市的发展趋势,逆做法施工技术在建筑工程中的应用,可以保证建筑工程施工质量是优良的,并且减少了崩溃的道路造成的开挖,缩短施工工期,降低成本,提高资本收益,确保施工企业在一个空间的发展大潮激烈的市场竞争中,提高竞争优势。
关键词:逆作法;施工技术;高层建筑;应用引言逆作法用于建筑那些深基坑支护工程,地面以下的各层地下室进行自上而下的施工,并借助地下自身结构能力对基坑进行支撑,以便保证基坑上方土方的开挖,并利用各层混凝土楼板抗压强度和水平刚度,使各层楼板拥有水平支撑点,并利用基坑外的土压力来抵消坑壁围护桩的不利影响。
1逆作法施工技术在高层建筑中的应用1.1中间支承柱逆作法在高层建筑中的实际应用过程中,不能没有计划就盲目施工,同时还需要将能够支撑上体位置的荷载方法纳入考虑范畴中,通过这一施工项目就能够实现建筑物结构的稳定性,使荷载力保持在一定范围内,通常情况下是具有三种相互结合的方法的。
除此之外,在进行立桩柱连接施工过程中,最为常用的使用方法就是通过分布筋及环向筋这两种方法,对混凝土柱体底部进行加焊处理。
对混凝土柱体的锚固范围内进行较为规律的椭圆孔设置的目的,主要就是为了合理提高桩与桩建筑应用材料之间的流动性。
或者从另一个方面说,由于位于中心部位的支承柱是连接建筑结构与地面之间的桥梁,所以这就需要这部分结构分担一定程度的压力,这就对其垂直角度及位置分布提出了更高的要求,这就需要结合实际情况,应用专业设备及工具进行标准测量及检查。
1.2逆作法施工过程中的差异性沉降在应用逆作法施工的过程中,对于建筑的沉降问题一般采用以下几种方法进行解决:①可以将沥青材料涂在支撑装的桩体上,这就能够在一定程度上改善较为相近的桩体的不均匀下沉现象,但是这种方法在实际施工中却会导致桩的承重力发生改变。
②高层建筑施工的基坑中一旦出现凹凸不平的现象,最为明显的现象就是底部的部分位置出现鼓包情况,相应的在这一区域的桩体就会受其影响被向上抬高,所以为了降低这一问题的发生频率,使桩体能够维持在较为稳定的环境下,就可以在坑底进行支撑保护,这就能够在一定程度上提高桩身的强度及硬度,另外,还需要对地下基坑内的连续墙的刚度、以及进入土层的深浅程度进行较为科学的测量,并采取合理有效的加固措施,从而提高地基环境的稳定性及牢固性。
逆作法在高层建筑施工中的应用
逆作法在高层建筑施工中的应用摘要:在近些年城市建设中,高层建筑越来越密集,规模也不断增大,其施工技术难度与要求也在逐渐提高。
在高层建筑施工中,除了要保证施工质量与安全,还要求能最大程度地减小施工对周边建筑设施带来的不利影响。
由于逆作法处于一个较封闭的系统中进行施工,可以在相对狭小的空间中完成建筑物地下及地上结构体的施工,能很好地适应城市建筑施工环境。
因此,该方法被广泛应用于城市高层建筑施工中。
为了较为全面的认识逆作法施工技术,本文对逆作法原理、应用现状及工艺要点进行了简单探讨。
关键词:逆作法;高层建筑;基坑开挖目前城市化发展速度加快,城区内的建筑密度不断增加,为了能充分利用有限的土地资源,需要在市区内修建高层建筑来拓展城市的生活空间。
但在市区内修建高层建筑存在施工场地狭小的问题,同时,在进行深基坑开挖的过程中,场地周边建筑物众多,施工环境较为复杂,这就要求在施工过程中尽量减小对周围环境的影响。
通过大量的工程实践表明,在有多层地下结构的高层建筑施工中应用逆作法施工技术可以取得很好的经济、社会效益。
为此本文较为全面的论述了逆作法施工原理、在高层建筑施工中的应用及其技术要点。
一、施工原理从施工顺序上来讲,逆作法施工是与常规建筑物施工相对的。
一般建筑物施工是先完成基坑开挖,之后由建筑物基础开始依次向上施工。
而基坑开挖过程中所需要的支护结构是一套单独的施工方法,独立于建筑物地下结构。
而逆作法施工则是要求在基坑开挖的过程中将建筑物的地下结构——包括地下室的梁、板、柱和外墙的结构都作为开挖基坑的防护结构和基础施工过程中的支撑结构。
基坑内的支撑结构与防护结构需从上往下施工,并同时完成建筑物地下结构的施工,而建筑物上部结构也可以进行同步施工。
这就要求自地面向下进行建筑物地下结构施工和基坑开挖,并充分利用结构自身的稳定性对开挖基坑进行支护,并发挥地下结构中楼板的抗压强度,使其成为基坑围护墙的支撑点,利用基坑外围土压力的自平衡状态来减小对围护墙的影响[1]。
论述逆作法施工技术在高层建筑施工中运用
论述逆作法施工技术在高层建筑施工中运用目前逆作法施工技术的高层建筑施工中常使用的技术之一,其具备节省造价、缩短周期、节约能耗、减少基坑变形、增强结构稳固性等众多优势。
本文主要从逆作法施工技术的特点入手,分析了其在高层建筑施工中的具体应用供以参考。
标签:逆作法;施工技术;特点;应用由于土地资源有限再加上城市化进程速度加快,目前高层建筑成为现代建筑物中较为普遍的工程项目,而逆作法施工技术可很好满足高层建筑较高的施工技术要求,在狭小的空间内保证高层建筑物的质量并提升工程项目的经济效益,促进高层建筑行业的稳步发展。
1 逆作法施工技术的特点通常建筑施工的顺序是由下及上的施工,由地基开始施工然后逐步的向上展开建筑工程,逆作法施工则在自上而下的展开施工,是一种基坑支护技术广泛应用到了地下工程建设、高层建筑等结构,逆作法施工技术具有以下特征:1.1 缩短工程工期节省造价,提升经济效益传统的施工技术中的每个工序是逐步展开交接的,由于上部结构需要等到地下结构施工完成后再进行施工,故此无法有效的实现各个工序的同步施工,例如基坑围护、挖土以及地下结构施工均需要一步一步的展开施工从而造成的施工工期的延长。
但是逆作法基坑施工基础可实现建筑物的上部和下部结构平行对接,从而让上部结构和下部地下結构同时展开施工工序从而缩短施工工序,之所以缩短工期主要是由于用自身结构替代了以往的临时支撑。
此外,传统的施工技术在低下施工时需要展开复杂的内部支撑,因此消耗了大量的钢材费用,逆作法改善了以往大量钢材的消耗情况,并利用地下围护结构减少了土方工程的施工量和费用从而有效节省了工程造价,提升了经济效益[1]。
1.2 减少基坑变形,节约资源保护环境逆作法施工技术相对于传统的临时支护结构,其结构的刚度较大因此会较少基坑的变形,并且在地下维护结构中有中间立柱从而增强了支点的稳定性,减少了坑底的竖向位移。
再加上在利用逆作法施工时封闭了顶板可有效减少噪声和扬尘的污染,既减少了相邻周围建筑物的沉降和变形也避免对环境造成严重的污染。
逆作法施工技术在高层建筑中的应用
逆作法知识普及——逆作法施工技术在高层建筑中的应用当前,我国土地资源的日渐紧张,随着我国新型城镇化进程的加快,我国城市用地紧张的局面将加剧,高层建筑项目增多,建筑与建筑之间的距离缩短。
在这种情况下,就必须根据工程的实际,选择合适的施工技术。
逆作法施工技术作为一种新型的基坑支护技术,在施工中开始应用和推广。
在本文中,笔者及探讨逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用。
1 逆作法施工技术及其分类1.1 逆作法施工技术的原理逆作法施工技术在高层建筑中应用:①需要设计好施工图纸,保证各个环节平稳有序施工;②沿着连续墙等支护结构或者地下室轴线掘进,在基坑支护施工之前完成掘进工作,保证地基的承载能力;③土方的开挖采用逐层开挖的方式,分层浇筑各个地下结构。
此外,由于地下一层结构具有相当的稳定性和可靠性,所以,为了缩短施工周期,提高施工作业的整体效率,需采用分层施工的方式,在地面施工开始前结束地下底板的封底施工,确保工期不受影响。
相比常规的施工方法,逆作法施工技术具有一定的优势:①是该方法可减少施工中的扬尘和噪音,这主要是因为逆作法施工采用的是整体浇筑方式,由于其主要是在地下施工,所以可减少扬尘的影响;②该方法可右下克服常规方法中的缺陷,主要是深基坑设计上的失效和临时结构的浪费等;③该施工方法的社会效益比较显著,由于对周围的环境的影响比较下,基本不会影响周围居民的生活,所以,该方法具有良好的社会效益,值得推广和应用。
1.2 逆作法施工技术的分类逆作法施工技术根据不同的分类标准,有多种类型,按照施工过程中的差异分类,包括全逆作施工法、半逆作施工法、分层逆作施工法和部分逆作施工法等。
其中,全逆作施工法是指在建筑施工过程中,把钢筋混凝土作为整个结构的支撑,整体进行浇筑,然后把建筑材料通过预留孔加入进去;而部分逆作施工法是指把部分土方当中基坑的支护结构,从而确保土方的侧向力不出现位移;分层逆作施工法指的是把建筑整个工程的期限,分成数个阶段来进行,而不是一次性完成,逆作采用分层的方式,一般情况下,土钉墙作为支护结构。
详解逆作法在高层建筑施工中的应用
详解逆作法在高层建筑施工中的应用随着我国城市经济的迅速发展,城市建筑物地下室层数也不断增加。
但基坑及地下室施工往往耗时很长,通常是整个项目耗时最长的阶段。
然而,在高层建筑地下室施工中采用逆作法,虽然增加成本,但却能使地下室与上部结构同时施工,且可以缩短了项目的工期,因此在建筑施工中广泛使用。
本文结合笔者的工作实践,总结了逆作法的分类及原理,并结合工程实例,主要就高层建筑逆作法施工要点进行了研究。
1 逆作法施工技术概述1.1 逆作法施工的类型及作用由于施工过程的不同,逆作法又可以分为以下几类:全逆作施工法,也就是在对高层建筑的整体施工过程中,首先将整个建筑结构的支撑通过钢筋混凝土来完成,整体性的浇筑完成后再将建筑材料通过预留孔洞进行加入。
部分逆作施工,该施工方法首先要构造一个支护结构,该支护结构大都是通过一部分土方而形成的,通过这种方式来保证在施工的过程中围护结构不会由于土方侧向力的不均衡而发生偏移。
半逆作施工,该施工方法首先对高层建筑进行浇铸的是其楼板,楼板为钢筋混凝土结构的,所以在其交叉助梁形成后,然后形成对施工过程起到支撑作用的围护结构,土钉墙的围护结构经常应用在半逆作施工的高层建筑施工方法中。
分层逆作施工,首先,该施工方法下的建筑施工不是一次性完成的,而是要分期进行建筑工程的整个施工过程,逆作的施工方式也是要分层进行实施的,而且土钉墙的支护结构在这种情况下也是通常使用的。
1.2 逆作法施工技术原理在运用逆作法的施工方法进行高层建筑的施工的过程中,第一步,要根据施工的图纸,将整个工程的根据设置为地下室的轴线,对地下连续墙的支护施工或是相应的开挖工作都是要沿着建筑物地下室的轴线位置进行的,在一些必要的施工位置,支撑桩的浇筑也应该随着地下连续墙的施工过程而完成浇筑工作,这样才能有效实现建筑物的地下结构对地上结构的荷载。
第二步,在施工进行至地面一层的主体结构的时候,针对这种情况,要从一侧开始,在开挖和浇筑工作沿着向下的方向进行的同时还要将第一次作为基础完成向上的施工建设,这样就会形成建筑物的地上部分和地下部分同时施工的紧局面,结束建筑物地下部分工程的施工后,地面上的施工也可以停止2 逆作法在高层建筑施工中的应用2.1工程概况某商用综合楼,占地面积约9500㎡,建筑高度为108米,地下室一共4层;基坑开挖深度为26.50m。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
在高层建筑工程中,土方开挖操作工序较多,是施工中较 为关键的一个环节。在利用逆作法进行土方施工时,需要保 证开挖过程中的安全防护,因此要求上承柱具有较好的可靠 性和稳定性,这样才能进行土方开挖。虽然相较于常规劫掠 系统,利用逆作法进行土方施工时土体压力较小,但仍然需要 针对沉降数值进行准确计算,并以此为依据来对各个工序的 施工情况进行把控。在实际施工过程中,当相邻两个柱之间 沉降差值大于规定限值时,则宜暂停上部主体结构施工,针对 下方结构进行快速开挖,并根据施工现场的实际情况来采取 有效的加固措施。另外,土方挖掘作业时,每一个工序完成后 则需要针对支承柱进行加固处理,保证其承载力与施工标准 要求相符。
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施工技术
Doors & Windows
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
车禹
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
黑河边境经济合作区工程质量监督站
摘 要:在高层建筑施工中逆作法施工技术应用十分广泛,其具有节约工期和能耗,减少基坑变形及增强结构稳固性等优点, 能够有效的满足高层建筑施工技术要求,即使在狭小空间内进行施工,高层建筑施工质量也能够得到有效的保证。文中从逆作法 施工技术概述入手,并进一步对逆作法施工技术在高层建筑施工中的具体应用进行了阐述。
关键词:高层建筑;逆作法施工;土方;支承柱;地下室;地下连续墙
1 逆作法施工技术概述
在目前高层建筑逆作法施工中,由于其作为一种基坑支 护技术类型,可以有效的保证高层建筑基础施工的规范性,并 进一步拓宽基坑支护过程中的施工空间。在逆作法施工技术 具体应用过程中,主要应用的类型有分层逆作法、全逆作法、 半逆作法和部分逆作法四种类型。分层逆作法主要在分期项 目中进行应用。全逆作法应用时是利用钢筋混凝土对结构起 到支撑。半逆作法是基于构造交叉柱梁的基础上构建围护结 构。部分逆作法施工是则是利用土方完成支护结构的构造。 在实际高层建筑逆作法施工过程中,具体宜根据设计土质和 地下室轴线来进行支护操作和土方开挖,在保证地下结构承 载力要求的基础上,按照地下连续墙施工工序实施支撑桩的 浇筑。地面主体结构施工则可以在地下开挖和浇筑施工过程 中,以地面一层作为基础来完成建筑主体结构的施工。
浅析逆作法在高层建筑施工技术中的应用
浅析逆作法在高层建筑施工技术中的应用摘要:近年来,随着我国经济的快速发展和城市建设水平的不断提高,高层建筑也随之不断增多。
以往高层建筑地下室作业中,通常采用的都是逆做法,该方法的施工时间在整个工程的工期中所占的比例较大。
当前,伴随着建筑技术的不断进步,逆作法以其自身诸多的优点逐渐被运用到高层建筑施工当中,并成为高层建筑地下室施工的一种较为有效的方法。
本文首先对逆作法施工的工艺原理及分类进行简介,进而分析了逆作法施工的特点,并在此基础上提出逆作法施工在高层建筑地下室施工中的应用。
关键词:高层建筑;逆作法;施工技术;地下结构引言随着施工技术的不断发展,地下连续墙已经可以作为永久支护结构的一部分来承受地上建筑的垂直荷载,从而使地下、地上同时施工的设想变为可能,也为逆作法施工提供了必要的条件。
逆作法虽然是近些年才发展起来的一种施工技术,但却以其诸多的优点被广泛用于高层建筑的地下结构施工当中。
本文就逆作法在高层建筑施工技术的应用展开探讨,仅供参考。
1 逆作法施工的工艺原理及分类1.1 逆作法施工的工艺原理逆作法是高层建筑深基坑支护的一种施工技术,其主要是通过对高层建筑地下结构自身抗力的合理利用,来达到支护基坑的目的。
逆作法的工艺原理为:首先,设置地下室的边墙或基坑的围护结构,即沿着建筑物周围浇筑地下连续墙;其次,在建筑内部打入中间支撑桩,以此来支撑底板封底之前的结构自重以及施工荷载;再次,逐层向下开挖土方并浇筑各层地下结构,直至底板封底。
此时地面一层结构基本完成,为上部结构施工创造了有利条件,使上下部施工可同时进行。
1.2 逆作法分类逆作法按照施工过程的不同,可分为以下几种类型:1.全逆作施工。
主要是指在施工过程中,利用各层的钢筋混凝土楼板作为围护结构的支撑,建筑材料则是通过事先预留的孔洞进行放入;2.半逆作施工。
先浇筑混凝土楼板,并利用其形成的交叉梁作为围护结构的支撑,待挖土结束后再进行楼板的二次浇筑;3.部分逆作施工。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
引言
随着我国建筑工程不断发展,现代建筑技术不断增多,并在工程应用中获得良好的效果。逆作法作为一项重要的施工技术,具有较多的优势,包括建设周期短、节省资源等等,所以在高层建筑地下室结构施工过程中,应加强对逆作法施工的应用,以此保证高层建筑地下室结构施工质量,进而促进我国建筑物行业的不断发展。
(2)管理控制
第一,是要保障现场施工的安全问题,做好施工人员的安全防护工作,施工前做好安全生产教育,施工中做好现场安全监督管理,并且要对附近的建筑做出合理的隔离,保障附近的民众的生活安全。
(1)在开挖形式的选择上,不同的开挖形式的侧重点往往有所不同,在逆作法施工开挖之前,首先要对基坑土方的现场做出全面的勘测工作,确定基坑的土壤条件等;其次,则是要根据建筑物的地下空间规划,来合理的规划各层分段,通常情况下,在地面楼板没有施工之前,都采用明挖法施工。
(2)开挖方式的不同,施工效率也将会产生较大的影响,对整体工程施工经济效益会产生影响。经济性和施工进度通常是开挖方式选择的两大考虑因素,对于面积较大的基坑,可以采用盆式开挖方式,即从基坑中部进行明挖,不仅能够有效地提升开挖的工作量和出土效率,还能够起到一定的控制基坑变形的作用。对于挖土面净空较大的基坑开挖,特别是当基坑所紧邻的坑底关系到邻近建筑物时,则需要换一种方式来进行开挖施工,一般采用中心岛开挖方式,在基坑中部通过浇筑底板来构造一个中心岛,达到强度要求后,以这个中心岛采取抽条开挖,并分条浇筑。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
摘要:与传统的深基坑施工方法相比,逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点,它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处,是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。文章概述了逆作法施工技术的原理以及分类,探讨了逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用摘要:高层建筑的施工过程可以通过使用逆作法施工来有效提高工程施工效率,降低工程建设成本,保证高层建筑的施工质量,具有多种经济社会效益,在国内外得到了快速的发展和广泛的应用。
因此施工企业必须充分了解逆作法施工的技术要点,准确把握逆作法施工的关键技术,从而进行合理应用和持续改进,有效提高施工项目的质量,进一步提高施工的经济效益,确保我国建筑业持续稳定发展。
本文探讨了逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用。
关键词:高层建筑;逆作法;施工技术;应用由于高层建筑逆作法技术的应用,可以有效提高地下工程施工安全性,节约工程造价,进一步缩短施工工期,能够有效防范地基下沉,有利于推动城市现代化建设进程。
在逆作法实际施工过程中应不断对逆作法施工技术进行完善和丰富,全面提升逆作法施工技术的水平,使逆作法施工技术得以大范围推广和广泛应用,为高层建筑整体施工质量的提升起到重要的保障作用。
1 逆作法施工技术在高层建筑中的应用价值1.1 经济效益逆作法施工是有机的将基坑维护墙和地下室外墙结合在一起,通过该方式,使地下室面积得到拓展,降低支撑结构成本,以及在工程建设过程中,单独设立维护墙的成本,有效的避免了局部楼盖缺失的情况发生,确保了受力结构自身的合理性与稳定性。
同时,在高层建筑施工中采用逆作法,可以缩短工程的施工周期,降低工程造价,使工程建筑的经济效益得到进一步提升。
1.2 环境效益在对逆作法施工技术进行应用过程中,为了避免开挖施工破坏环境,在建筑施工过程中采用逆作法,在施工条件允许的情况下,应多采用暗挖形式,同时在浇筑楼层表面时,采用该施工方式能够最大程度降低噪音,避免了噪音过大情况的发生,由此可见,在建筑施工中,应用逆作法具有不错的环境效益。
1.3 社会效益在高层建筑施工中采用逆作法,可以使作用地下连续墙体与土层间的摩擦力和粘结力承受倾覆力矩、水平剪力和垂直荷载。
同时,采用逆作法,可以解决支柱桩侧向变形,有效避免基础下沉与路面坍塌等不良问题的发生。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用摘要:逆作法施工技术可以有效缩短工期、节约成本、减少环境影响,但高层建筑地下结构逆作法施工过程众多且复杂,施工组织难度大。
文章对逆作法技术特征、施工原理及深基坑工程逆作法理论进行分析,并对逆作法在城市高层建筑地下结构施工中的应用加以详细探讨,充分说明逆作法理论的合理性与适用性,有助于高层建筑地下结构施工水平的提高。
关键词:高层建筑;地下结构;施工;逆作法引言工程施工实践表明,逆作法施工技术可以在高层建筑地下结构中取得理想的经济效益和社会效益,因逆作法施工过程是处于相对较为封闭的体系之内所开展的,因此针对有关的降水工程及土方工程同时也提出了一些较为严格的要求,对此,在本次研究中将重点针对逆作法施工技术在高层建筑工程中的应用实践展开具体探讨。
1逆作法施工概述1.1逆作法的技术特征逆作法是一种不同于传统建筑基坑支护封闭施工顺序的逆作法。
基坑周边支护和中间支撑柱作业采用逆作法完成后,基坑的支护承载力由地下结构的外壁加强,挡土墙的水平承载力和支撑柱的纵向支撑荷载由地下结构的梁板和框架柱加强。
通过逆作法并借助基础底板浇筑前柱下桩与地下基坑围墙所承受的荷载,以地下建筑结构顶板为基坑提供支撑,便可实现上下建筑结构立体式同步作业,大大降低了上部结构施工层数增加时围护结构可能的隆起、沉降与变形。
这种差异变形对地下结构内力分布具有反作用,有效减轻基坑开挖对持力层的不利影响,克服了基坑内的地基回弹以及已浇筑梁系产生裂缝的可能,地下空间利用率提高,操作便捷,节能环保。
逆作法常用于密集式建筑群,由于建筑物之间距离很近,地上施工空间受限,地下结构开挖埋深较大且地下水位高,逆作法施工中必须重点考虑墙体和梁板、柱桩和梁板之间的连接问题。
2逆作法在高层建筑地下结构施工中的应用2.1逆作法的施工原理高层建筑和地下多层结构施工中经常采用逆作法,地下多层结构的受力体系受地下连续墙、纵向受力体系、沉降差等因素的综合影响。
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用
逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用摘要:高层建筑规模的不断扩大,其施工难度也随之增大,传统施工技术已经无法对高层建筑施工要求进行有效满足,逆作法在高层建筑施工中的大量应用,可以对高层建筑工程中面临的诸多问题进行有效解决。
关键词:逆作法;施工技术;高层建筑;应用1.逆作法简介1.1逆作法施工技术的分类(1)全逆作法。
楼盖混凝土为整体浇筑,然后在其下掏土,通过楼盖中的预留洞孔向外运土并向下运入建筑材料。
(2)半逆作法。
其特点是将楼盖混凝土分两次浇筑,第一次先浇筑T形楼盖的肋梁,和边梁一起组成平面为正交的交叉梁系,形成水平框格内支撑,其下的土方开挖变成半开敞式,可利用框格中的空间进行上下运输。
(3)部分逆作法。
它一般用于面积较大的地下室。
先控制住围护排桩的侧向变形,然后改用部分逆作法。
(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。
1.2逆作法施工技术的基本原理逆作法适用于基坑较深,建筑场地狭小,周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制的情况。
其工艺原理是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,同时在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。
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。
2.逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用2.1地下连续墙技术要点一般地下室结构外墙水土荷载所产生水平力是由地下连续墙来承担的,这在建筑逆作法施工中尤为关键。
要注意以下两点具体施工要求:首先,修筑导墙。
通常情况下,建筑工程导墙主要以现浇钢筋混凝土结构为主,能够多次重复应用。
在具体施工中要对表层土特点、地下水情况及荷载状况等情况进行充分考虑,一般将其导墙深度控制在1米到两米的范围,比地面高度要多出1米左右,将其厚度控制在15厘米到20厘米的范围内,通常地下室的结构外墙是地下连续墙来承担水土荷载所产生水平力,这在建筑逆作法施工当中是非常重要的,其具体施工的技术要点应注意下列两点,一是导墙修筑,在工程施工里,导墙一般是以现浇钢筋混凝土结构显现的,并且能重复多次使用,在施工过程里,需要考虑到表层土特点、地下水情况及荷载状况等,通常导墙深度为1m-2m之间,高度比地面要高出1dm,厚度为0.15m-0.2m之间,墙趾要大于20厘米,顶面处于水平状态,基底紧贴土面,内墙面平行与地下连续墙轴线,防止槽中渗入泥浆,通常情况下导墙要遵循以下顺序进行施工:场地平整—挖槽测量—弃土-支撑模板并拆模-导墙外侧-回填土等,模板要在建筑工程结束后进行拆除,并进行上下两道木的设置用来支撑,防止因挤压等情况导墙产生变形。
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第30卷第1期2000年1月东南大学学报(自然科学版)JO URNAL OF SOU THEAST UNIVERSITY (Natural Science Edition)Vol 30No 1Jan.2000桩基逆作法在高层建筑中的应用穆保岗 施明征 龚维明 蒋永生(东南大学土木工程学院,南京210096)摘 要 基于桩土共同作用,对高层建筑桩基逆作法进行了理论分析,提出了桩基逆作法控制沉降的简化设计方法,在实际工程中进行了应用.关键词 桩基逆作法;共同作用;沉降分类号 TU470.3收稿日期:1999-08-23. 第一作者:男,1974年生,博士研究生.桩基逆作法的施工过程可以分为3个阶段.第1阶段:在设计的基础埋深处施工地下室的地板和基础承台,同时在设计的桩位处预留桩孔和锚杆;第2阶段:施工地面以上若干层的上部结构后,同时在地下部分进行分批的压桩;第3阶段:上部继续施工,在观测的基础上,按照设计预定的方案进行封桩,上部结构继续施工到结构封顶.传统的桩基础采用先桩后承台的施工方法,承台下的荷载全部由桩体承担而不考虑土体的作用,由于沉入较多的桩而很可能使基础的总体沉降非常小.但是从经济的角度来讲,在保证基础沉降或沉降差异在允许范围之内的情况下,适当地考虑摩擦桩与土共同作用的实际情况,不仅可以有效地降低桩数、桩长和承台厚度,还可以缩短施工工期,减少施工噪音污染等问题,从而降低基础工程的费用,在软土地区的高层建筑中应用的经济效益尤为显著.可以看出,在完成地下室和基础承台施工以后,上部结构的施工一直没有停止.在第1阶段,荷载全部由承台负担,完成部分的对土体的预压;第2阶段中,当土体即将达到极限荷载的情况下,相当数量的预制沉桩产生的挤土效应,改变了土体的结构刚度,此时,荷载由被改良了的土体承担;第3阶段则完成了荷载的转移,因为先前加在土体上的荷载不可能卸除,以后的上部荷载是作用在桩体上的,有效地利用了土体的承载潜力.1 桩基逆作法的简化设计对于逆作法桩基,受力性状比较复杂.基础和地基土受力可简化为2个阶段:第1阶段,原有浅基础承受n 1层结构的全部荷载;第2阶段,封压桩后,桩间土和桩共同作用,承受上部新增的n 2层荷载,所以基础的设计也相应地分为两部分.1 1 浅基础的设计压桩前,承台作用在天然地基土上,此时可按照轴心受压考虑有 G 1+F 1+Q 1 fA(1)式中,G 1为基础承台自重;F 1为n 1层结构自重;Q 1为n 1层施工活荷载;A 为基础净面积(扣除图1 基础沉降曲线预留桩孔面积);f 为天然地基承载力设计值.1 2 沉降计算沉降是逆作法桩基的关键控制因素,一般桩基的沉降计算方法较多.但逆作法桩基的沉降特点与传统基础的沉降有所区别,详见图1所示曲线.按照桩基逆作法的施工工艺,简化假定如下:t 0时刻上部结构施工到n 1层时,上部结构自重已满足压桩反力,并开始压桩.压桩过程荷载P 1维持不变,t 1时刻开始继续上部施工,直至结构封顶.基于以上假定可以简化基础沉降计算.基础沉降有如下几部分组成: S =S 1-S 2+S 3+S 4(2)式中,S 1为压桩前浅基础的沉降;S 2为由于压桩所引起的基础上抬;S 3为P 1荷载下的基础沉降;S 4为P 2荷载下的基础沉降.在大多数情况下,基础的沉降计算可以表达为如下方程式[1]: P =KS (3)式中,K 为基础刚度;S 为基础沉降位移;P 为荷载.故可以分别计算如下:S 1为一般浅基础的沉降,可用常规方法求得.S 2为基础上抬量,目前暂无较精确的计算方法,可以参照压桩砼量简单估计如下[2]:S 2=nV pA K 1K 2K v (4)式中,n 为桩数;V p 为单桩砼体积;A 为基础总面积;K 1为体积变化系数,一般取0 7~0 95;K 2为挤土施工系数,一般取0 55~0 8,与桩的数量、密度、打桩方向有关;K v 为垂直位移系数,一般取033~0 4.S 3则由于基础刚度增大,基础沉降速率减小,按照桩土变形的特点,有如下方程: S 3=K rK pr (S t f-S 1)(5)式中,K r 为原有基础刚度;K pr 为带桩基础刚度;S tf 为在P 1作用下原有浅基础理论沉降值.同样地,对于封桩后继续发生的沉降S 4有S 4=P 2P 1S 3=K r K pr (S tf -S 1)P 2P 1(6)式中,P 1,P 2分别为n 1层和n 2层的总荷载.综上所述,总沉降S tfp 表达如下:S tfp =S 1+K r K pr (S tf -S 1)1+P 2P 1-S 2(7)1 3 桩基设计设桩分担荷载比为 ,可以分别求出桩和土体的荷载以进行基础设计. 0为常规考虑桩土共同作用情况下桩体承担荷载百分比,一般情况下按照桩土刚度比值分配.桩体承担荷载可以96东南大学学报第30卷记作P P =P P 1+P P 2(8)式中,P P 1和P P 2分别为n 1层和n 2层时桩分担的荷载,其中需考虑在P 1作用下,土体本身被压缩发生固结而使桩体承受的荷载小于通常状况的荷载分担比.P P 1= 0(1-u i )P 1(9)式中,u i 为土体t 0的固结度,可通过一维固结理论求得. P P 2= 0P 2(10)所以,土体实际承受荷载为P r =(P 1+P 2)-[ 0(1-u i )P 1+ 0P 2](11)桩承载力和土体承载力验算需分别满足如下条件: nR p P P(12)式中,R p 为单桩极限承载力值,R p = P u ,P u 为极限承载力, =0 8~1; 为群桩效应系数;n 为桩数.P r <!f , !=0 5(13)式中意义同前.1 4 基础刚度计算上述计算理论都与压桩前后基础刚度有关,因此需进行基础刚度计算,对于浅基础的刚度计算,可以用Winker 系数来代替.1 4 1 单桩刚度计算对于单桩刚度计算,众多学者提出了不同的计算方法,Randolph [1]提出的剪切位移法既简便又有一定的精确度,该理论提出的单桩刚度表达式为k p =41-∀ #+2∃%tan (u L )&u L L r 01+1∃ 41-∀ #tan (u L )u L L r 0r 0G L (14)式中,#=G L /G b ;G L 为桩端土的剪切模量;G b 为桩端以下土体的剪切模量;%=G L /2/G (G L /2为桩身中点处土的剪切模量),反应了土的离散程度,匀质土取1; =E p /G L ,反映桩土刚度比,(E p 为桩弹模); =r b /r 0,桩端头扩大比,r b 为扩大端半径,r 0为桩半径,此处取1;&=In (r m /r o )=In 0 25+[2 5%(1-∀)-0 25#]1r 0,其中,∀为土的泊松比,对于匀质土取#=1;&=In 0 25%(1-∀)L r 0;u L =2# 1/2L r 0,u L是用来考虑桩本身的压缩变形.1 4 2 群桩刚度计算群桩刚度可通过如下公式估算: K p =n 1-∋k p (15)式中,k p 为单桩刚度;n 为桩数∋与场地有关的系数,对粘性土∋=0 5,对砂质土∋=0 3~0 4.1 4 3 带桩基础刚度计算带桩基础的相互作用系数[3]可用下式求得:97第1期穆保岗等:桩基逆作法在高层建筑中的应用rp=In(r m/mr0)In(r m/r0), pr=rpK rK p(16)式中,rp为群桩对浅基的相互作用系数;pr为浅基对群桩的相互作用系数;r m=2 5%L(1-∀);m=r c/r0,m为带桩基础桩等效半径与桩径比.对于矩形浅基而言r c=AB/∃n式中,A,B分别为矩形基础的长与宽.带桩基础的刚度为K pr=K p+K r(1-2rp)1-(K r/K p)rp(17) 1 5 设计表格应用上述计算方法可以较准确地计算桩数、承台大小,预测的沉降也较符合实际情况.为了方便设计人员使用,可以将封桩时建造层数与最终层数之比简化为P1/P0,将常遇到的几种土性、常规桩数中桩所分担的荷载比值(依据上述基础刚度比值),编制表1~表4供设计人员参考,表中数值可以线性插入.表1 荷载分担比P p/P0( 0=1)P1/P0(i10.70.40.10.10.90.930.960.99 0.20.80.860.920.98 0.30.70.790.880.97 0.40.60.720.840.96 0.50.50.650.80.95表2 荷载分担比P p/P0( 0=0 95) P1/P0(i10.70.40.1 0.10.8550.8840.9120.941 0.20.7600.8170.8740.931 0.30.6550.7510.8360.922 0.40.5700.6840.7980.912 0.50.4750.6180.7600.903表3 荷载分担比P p/P0( 0=0 9)P1/P0(i10.70.40.10.10.810.8370.8640.891 0.20.720.7740.8280.882 0.30.630.7110.7920.873 0.40.540.6480.7560.864 0.50.450.5850.7200.855表4 荷载分担比P p/P0( 0=0 85) P1/P0(i10.70.40.1 0.10.7650.7910.8160.842 0.20.680.7310.7820.833 0.30.5950.6720.7480.825 0.40.5100.6120.7140.816 0.50.4250.5530.6800.8082 工程实例2 1 工程概况宜兴市农业银行办公楼主楼地上14层,设一层地下室,局部2层,基底面积为8960m2,总高度66m,为框架剪力层结构.本工程基础设计与施工采用逆作法桩基,地质土层资料如表5所示,办公楼基础采用逆作法设计与施工.以(4)层粘土为桩基持力层,采用250mm!250mm,长度(2!2 5+1 0)m的预制砼桩分节压入.基础平面布置如图2所示.98东南大学学报第30卷表5 地质资料表土层名称土层厚度/m 孔隙比e 塑性指数I p 液性指数I L 承载力标准值/kPa 压缩模量/MPa 钢筋砼预制桩桩周土摩擦力q s /kPa 桩端土承载力q p /kPa (1)层杂填土2.53~4∀∀∀∀∀∀∀(21)层粘土3.31.0819.50.71∀∀15∀(22)层粘土2.3~3.20.7317.20.182108.520∀(3)层粉质粘土夹粉土2~50.7612.10.46130~1506.022∀(41)层粉质粘土0.5~2.50.6615.20.192008.032∀(42)层粘土0.6~4.50.6917.50.13260~28011.0382000(5)层粘土混碎石3.8~9.0∀∀∀2209.5302000(6)层强~中风化砾层∀∀∀∀300~350∀∀∀图2 桩基平面布置图2 2 基础设计按照上述计算理论可以进行桩基设计,首先应确定桩土荷载分担比值,桩土荷载分担比可以依照刚度分配的原则[4]进行,据地质报告并依据上述理论估算本工程荷载分担比值约为0 85,也可按照现行规范方法计算.同时为了控制基础沉降,要注意控制在全部荷载下,基底土压力不得超过地基承载力一半,单桩承载力设计值则可取单桩极限承载力的0 8~0 9[5].本工程封桩完毕时,上部结构已施工到8层,天然地基已发生固结,用一维固结理论可以得出此时固结度为0 4,因此真实的荷载分担比可以按照表4查得P p /P 0=0 68,依此进行桩基承载力验算合格.2 3 观测结果上部结构建到4层时,已具备了一定重量足以作为压桩反力的配重,故此时开始压桩,共压桩429根.随着上部楼层增高,测得的土压力值与上部荷载值基本同步.承台下的土压力都较大,板下的土压力则小得多.由于承台间板仅50cm 厚,板沉降由承台沉降下拖引起,导致板99第1期穆保岗等:桩基逆作法在高层建筑中的应用100东南大学学报第30卷下土反力较小,说明整个地下室底板并未起完全刚性作用,但局部承台作用可视为绝对刚性.逆作法桩基有别于常规桩基的另一特点是施工过程中一定时间内基础会有所上抬.在观测中发现,第1批压桩结束后,由于砼量并非很大,故无明显上抬量.而第2批压桩后,整个房屋均有上抬现象,抬高1cm左右,随着上部荷载的增加,上抬量又有所下降,待压完桩后另增加2层荷载后,房屋上抬量全部恢复,并开始有一定的下沉量.而旁边吊车基础则全部沉降,与实际情况相符.该工程已于1999年1月25日主楼结构封顶,施工观测中没有发现异常现象.3 结 语桩基逆作法是一种设计与施工相互渗透的一种新兴工艺,它可以有效地利用桩土共同作用,并大大减少施工工期和噪音污染,为工程建设带来明显的社会效益和经济效益.在上述工程实例中,与原有钻孔灌注桩方案相比缩短施工工期1个月,并节省基础造价100多万元.桩基逆作法是一种比较复杂的理论体系,目前国内最高应用到17层,但存在着工程应用超前于理论研究的现象,还有许多问题需要解决.本文认为需要进一步探讨最优压桩时机的确定及桩、承台(筏板)基于沉降的适宜的刚度比值等问题.参考文献1 Makarchian M,Poulous H G.Simplified method for design of underpinning piles.Journal of Geotechnical Engineering,1996,122(9):745~7512 穆保岗.开口钢管桩沉桩能力预测分析研究:[学位论文].南京:东南大学土木学院,19983 Horiskoshi K,Randolph M F.A contribution of op timum design of piled rafts.Geotechniq ue,1998,48(3):301~3074 Clany P,Randolph M F.Simple design tools for piled raft foundation.Geotechniq ue,1996,46(2):313~3285 宰金珉,宰金璋.高层建筑基础分析与设计.北京:中国建筑工业出版社,1993.377~378Application of Pile Foundation Constructedin Reverse Order in Tall BuildingMu Baogang Shi Mingzheng Gong Weiming Jiang Yongsheng(College of Civi l Engi neering,Southeas t Universi ty,Nanji ng210096)Abstract: On the basis of interaction of piles and soil,the paper presented the theoretical analysis of pile foundations in reverse order in tall building,and proposed the simplified method for design under the control of settle ment.The paper also discussed the practical application in project.Key words: pile foundation construc ted in reverse order;interac tion;settlement。