鋼結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)

1、鋼結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)引言某工程地下室鋼結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)采用“二層逆作基準(zhǔn)層+柱支式地下連續(xù)墻+噴錨支護+鋼管混凝土柱+人工挖孔樁+鋼混凝土組合樓蓋”的集成新技術(shù)，靈活地運用各種基坑支護技術(shù)及結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，由單一施工技術(shù)改革為多技術(shù)、多路徑、多工序可循環(huán)的集成技術(shù)，使其更具適應(yīng)性并實現(xiàn)業(yè)主的最大效益目標(biāo)。一、逆作法的概述1.1 定義“逆作法”（ReversedConstructionMethod）是地下空間開發(fā)的一項新施工技術(shù)。傳統(tǒng)意義上的“逆作法”是以地下結(jié)構(gòu)本身作為擋墻同時又作為水平支撐，自±0.00地面向下作業(yè)分層開挖和構(gòu)筑地下結(jié)構(gòu)，又同時自地面向上作業(yè)修筑地上結(jié)構(gòu)的一種施工方

2、法。向下和向上相“逆”進行，故稱“逆作法”。實踐證明，逆作法是施工高層建筑多層地下室（或其他地下多層結(jié)構(gòu)）的一種有效方法，國內(nèi)外已經(jīng)得到普遍推廣。我國建設(shè)部也將“逆作法”列為建筑業(yè)10項新技術(shù)內(nèi)容之一。1.2 逆作法的基本原理以高層建筑為例。逆作法的工藝原理是：先施工地下室的外墻（地下連續(xù)墻）或打下基坑的圍護結(jié)構(gòu)（灌注樁、止水帷幕），同時在基坑內(nèi)部按設(shè)計位置打設(shè)支承樁和支承柱，作為整個建筑物施工期間在底板封底之前承受所有豎向荷載（結(jié)構(gòu)自重加施工荷載）的支柱。然后施工地面（±0.00）一層的水平結(jié)構(gòu)（梁板樓面），與外墻或圍護墻連接，形成剛度很大的頂板支撐。過后，自地面頂板逐層向下開挖土

3、方和澆筑各層地下室結(jié)構(gòu)，直到底板完成澆筑。與此同時，由地面向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)施工。如此地面上、下同時進行施工作業(yè)，直到工程結(jié)束，這就是典型的逆作法基本原理。二、鋼結(jié)構(gòu)的施工機械在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的過程中需要塔式起重機或液壓汽吊車、升降機、卷揚機、手動葫蘆、自動焊和半自動焊機、手工電弧焊機、熱處理機、碳弧氣刨、空壓機、角向磨光機等。由于在兩種或兩種以上的機械共同完成的綜合施工過程中,必然有一種機械是主要的,它對綜合施工過程的生產(chǎn)率起決定作用,其他機械處于從屬和次要地位。在鋼結(jié)構(gòu)機械化施工中,主要機械是焊接機械及設(shè)備,這是因為:在該系統(tǒng)中所有機械都與鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件發(fā)生聯(lián)系,焊接機械焊接預(yù)制件、起重機

4、起吊預(yù)制件、施工電梯運輸鋼材、焊接設(shè)備和施工人員。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件是聯(lián)系各個機械的紐帶,而焊接機械是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)機械;此外從各機械的使用費用及對施工質(zhì)量的影響來看,焊接設(shè)備的使用費用是各種機械中最高的。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件以及拼接的焊縫質(zhì)量的好壞直接影響到施工質(zhì)量的優(yōu)劣。三、鋼結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)要點3.1 工藝流程本工程工藝流程以圖表形式體現(xiàn)，具體如圖1所示。圖1工藝流程圖3.2 操作要點3.2.1 機械焊接技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、建設(shè)周期短、適應(yīng)性強、外形豐富、維護方便等優(yōu)點，其應(yīng)用范圍廣泛，在機械、石化、冶金、造船等領(lǐng)域都離不開鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，這使得焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛。隨著焊接技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，目前

5、在鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)中主要的焊接技術(shù)可謂種類繁多，工藝或簡單或復(fù)雜，但是都在不斷地追求焊接技術(shù)的進步和焊接質(zhì)量的提高。3.2.2 柱支式地下連續(xù)墻施工地下室采用深淺槽段相間布置、地下連續(xù)墻與噴錨網(wǎng)相結(jié)合的圍護結(jié)構(gòu)方案。地下連續(xù)墻深槽段約占25%，由底板起進入微風(fēng)化巖3m或中風(fēng)化巖4.5m,墻底標(biāo)高-24.900m;淺槽段約占75%，嵌入強風(fēng)化巖層內(nèi)，墻底標(biāo)高-13.400m，以下采用噴錨網(wǎng)支護。該支護結(jié)構(gòu)，既起擋土、防滲、抗浮的作用，又作為建筑物承重結(jié)構(gòu)，節(jié)省了連續(xù)墻嵌入巖層段的工程量，大大降低深基坑造價。而穿越透水層的地下連續(xù)墻體完成后，可為人工挖孔樁施工提供條件。3.2.3 圓形及帶約束拉桿異型

6、鋼管混凝土柱（墻）施工（ 1） 基礎(chǔ)工程樁采用圓形和橢圓形人工挖孔樁，樁徑為1.45.5m,便于首層以下部分圓形和異型鋼管混凝土柱和鋼構(gòu)架柱的吊裝及施工，樁芯預(yù)埋卡銷式鋼管柱底座定位器。（ 1） ）對于超長、超大、超重的鋼管混凝土及帶約束拉桿鋼管混凝土柱（墻）加工時一次成型，采用多臺汽車起重機抬吊滑移入樁孔，套于定位器上進行固定，然后在鋼管柱內(nèi)澆筑C70和C80高強高性能混凝土，澆筑鋼管柱混凝土?xí)r用導(dǎo)管法施工并用高頻振搗密實。（ 3） 按設(shè)計要求將砂填入孔壁和鋼管外壁之間的空隙，并振實以固定豎向構(gòu)件，同時減小構(gòu)件的長細比以增加其穩(wěn)定性。（ 4） 鋼結(jié)構(gòu)施工節(jié)點處理簡單，整體吊裝施工速度快。3.

7、2.4 鋼混凝土組合樓板施工（ 1） 鋼梁吊裝施工鋼梁吊裝順序由柱頂往下，先主梁后次梁，利用汽車起重機逐層吊裝，吊裝過程用激光經(jīng)緯儀進行定位監(jiān)控。（ 2） 壓型鋼板的施工采用壓型鋼板為永久性模板，以避免搭設(shè)大量的超高支模體系，加快地下室土方開挖進度及地下室結(jié)構(gòu)施工進度。3.2.5 3）在地下室樓面梁、板與地下連續(xù)墻連接部位，均改為混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，以避免鋼梁和壓型樓板伸入連續(xù)墻時切斷墻的豎向鋼筋，并保證與地下連續(xù)墻很好地結(jié)合（圖2）。地下連續(xù)墻須在所有與樓面框架梁連接處預(yù)埋PVC管，以便后續(xù)將其鑿開與框架梁連接，此法改變了以往使用梁盒預(yù)埋件的老方法，節(jié)省了大量鋼材、簡化了施工工序（圖3）。圖2

8、嵌巖連續(xù)墻與內(nèi)壁墻連接平面示意圖3框架梁與連續(xù)墻連接大樣3.2.6 土方開挖該工程地下室土方開挖分3個階段進行，采用全機械化施工。首先由原地面開挖至-5.500m，在地下連續(xù)墻周邊預(yù)留寬3ml高2.5m的反壓土，然后進行首層樓蓋施工；首層樓蓋施工完成后由-5.500m開挖至-9.000m，隨即進行地下一層樓蓋施工，完成后由-9.000m開挖至-20.700m的底板處，并以-14.000m為界分上下兩層先后開挖。對于解決地下室大量的土方運輸問題，該工程在地下室垂直運輸出土處安裝垂直運輸系統(tǒng)，在±0.000層用門式起重機吊掛特制的吊土桶，用于吊土外運。3.2.7 降水工程地下室土方開挖過

9、程中的降水采用在人工挖孔樁內(nèi)的鋼構(gòu)架柱外設(shè)置降水井的方法，無須另設(shè)降水井，降低了相關(guān)的施工費用3.2.8 地下空間通風(fēng)技術(shù)土方開挖過程中，通過結(jié)構(gòu)通風(fēng)井并利用鼓風(fēng)機、送風(fēng)管從地面引入新風(fēng)，向結(jié)構(gòu)施工面送風(fēng)；在施工面上部安裝排風(fēng)機，通過預(yù)留孔向地面排出廢氣。利用隧道或地下室專用軸流風(fēng)機，克服普通軸流風(fēng)機風(fēng)量大、壓力小，離心機余壓大、風(fēng)量小的缺點，大大提高排氣通風(fēng)效果，使地下空氣質(zhì)量得到較大改善，滿足逆作法施工對作業(yè)環(huán)境的要求。三、質(zhì)量要求本技術(shù)按照建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB502022002），混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB502042002），鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB

10、502052001）及有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工。 1） 1）原材料必須有出廠合格證、檢驗報告。 2） 全熔透對接焊縫必須開坡口，焊縫必須進行100%超聲波檢驗，不合格的部位必須剔除重焊。（ 1） ）安裝摩擦型高強螺栓時，穿孔不得強行敲打、氣割擴孔、破壞噴砂摩擦面。（ 4） 柱安裝完畢后，頂部必須加蓋板，以防止雨水、雜物掉入柱內(nèi)。（ 5） 做好柱腳的防水措施，預(yù)防地下水從柱腳與樁承臺接口的薄弱處滲漏入室內(nèi)。四、效益分析該地下室工程采用該技術(shù)，大大縮短了工期，有效減少了對周圍環(huán)境的不利影響，基坑的安全性得到了最大保證；同時又節(jié)省了大量的擋土臨時支撐構(gòu)件，其中減少三道支撐，就已經(jīng)節(jié)省投資800萬元，采用柱支式地下連續(xù)墻技術(shù)大量減少了施工困難的入巖段工程量，直接節(jié)省工程費用達600萬元，綜合經(jīng)濟效益達1400萬元。采用該技術(shù)后，施工進度的加快使發(fā)展商減少了支出，同時地面以上結(jié)構(gòu)的同步施工增強了投資者的信心并增加了物業(yè)銷售金額。結(jié)束語逆作法