逆作法施工全解析,3分钟快速掌握质量要点
逆作法施工是沿建筑物的外墙位置施工地下连续墙,作为地下室外墙,同时也作为挡土围护结构。在建筑物内部的适当位置,打下中间支撑桩,若为桩箱基础,中间桩可选定在相应的桩上。
下面整理了逆作法过程各环节中的问题要点,一起来看看吧。
一、从做法看问题
逆作法与顺做法的区别,使得在该工法实施过程中,需要在特定方面注意施工安全,因此施工组织在安全方面的侧重点,应根据逆作法的工法特性进行考虑。
(1)顺作法的施工顺序是当基坑周边挡墙施工完毕后,对挡墙作必要的支撑,开挖土方至设计标高,浇筑素混凝土垫层及地下结构底板,接着依次由下往上,一边拆除临时支撑,一边浇筑地下结构本体。
(2)顺作法的支撑在顺作法施工中,通常包括型钢支承、钢管支撑、钢筋混凝土支撑及土锚等。
(3)逆作法的支撑在逆作法施工中,地下结构由上往下逐层施工,地下结构本体的梁和板即可作为支撑。
因此,逆作法过程中应加强监测,如发现旋喷桩外鼓异常情况,不应浇筑混凝土,应尽快做出维护措施,防止土体坍塌,造成人员伤害;井体混凝土采用设计强度混凝土;第一次挖土可按设计图尺寸全面下挖到一定深度,绑扎钢筋,支模,浇筑混凝土,待混凝土强度大于80%设计强度后,方可进行下一节开挖。
同时还应注意在地下暗挖土时,必须按规定的路线挖掘,必须从高至下,挖土必须按比例放坡挖掘,严禁乱挖,以防造成塌方伤人。挖土至模板松动时,必须先拆除模板和其它坠落物,然后继续开挖。拆除的材料必须随时清除,不准堆放在挖土的上方,以防下滑击伤人体。所有预留洞口,采用防护网封闭,平面预留洞口四周应设置临时防护栏杆,以防坠物伤及地下施工人员。地下施工人员上下采用扣件管子固定组成爬人扶梯。
此外,逆作法也分为四种类型,不同的方法对应不同的工作方式,工作面范围与施工协调也会有所区别。
(1)全逆作施工法: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。
(2)部分逆作施工法:把部分土方当作基坑的支护结构,从而确保土方的侧向力不出现位移。
(3)分层逆作施工法: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,一般情况下以土钉墙作为支护结构。
(4)半逆作施工法:首先浇筑钢筋混凝土,待其形成交叉的柱梁之后,形成围护结构之后,再分层进行浇筑。
由于工序和逆作法施作部位不同,若施组方案没有进行对应的调整,可能会产生一定的安全隐患。
二、从部位看问题
土方开挖
当建筑工程施工中,相邻柱之间的沉降差比警报值大时,应停止上部结构施工,并对开挖速度进行不断加快,同时在部分施工段要根据相关情况放慢,或加固及注浆等。土方开挖施工中要重视空间效应,特别是对开挖长度、深度及宽度进行有效控制,要准确计算其影响系数及范围,并重视时间效应。
在进行土口的选取设置时,要满足暗挖时的自然通风要求和地下结构的受力要求,并利用挖土机在水平距离上进行二次翻土作业,同时,在数量上还要保证使其在进行底板抽条的开挖时,同一个取土口能够满足三个抽条区域的出土需求。
土方的开挖方式主要包括明挖、暗挖和盖挖三种类型。在逆作法的施工操作中,通常情况下多用暗挖的方式进行土方的开挖。在开挖过程中,施工操作人员要严格遵循平衡、对称、分块、分层、限时的原则,运用平衡分块对称抽条的方法对土方进行开挖施工。
基坑支护
(1)土钉及复合土钉墙技术。主要指的是一种细长杆件,当基坑土体受到外部作用力而发生改变时,会在土体与土钉之间产生作用力作用于土钉部分,从而保护建筑的基坑。
(2)排桩支护技术。主要指的是用配合锚杆、混凝土灌注桩、钢桩等结合土体内部的支撑结构共同来对土体进行支挡。其施工程序是施工人员首先进行成孔灌注桩的施工,并移位桩机,在灌注完成后注意对其的养护管理,最后进行破桩冠梁施工。其沉桩施工的方法主要分为单独打入和围檩打入两种。
(3)周边放坡开挖技术。主要是指在按照设计角度在基坑的四周结构上进行土方开挖放坡的施工。
钢筋工程
(1)钢筋加工:加工钢筋前,应严控钢筋材料质量,且应注意调直;钢筋须分批进行试验,每批都应做冷弯试验与拉力试验;钢筋下料前应认真核对钢筋规格、级别及加工数量,防止弄错,下料后必须挂牌注明所用部位、型号、级别,并应分别堆放。
(2)钢筋连接:现场绑扎时可采用地面用钢管或圆木,固定墙身钢筋,底板下层钢筋分布绑扎成片后,立侧墙钢筋,在分布绑扎底板上层筋,预留洞口可在侧墙钢筋绑扎定位准确后用割枪裁出洞口,增设加强筋。预留孔应定位准确,禁止后凿洞口。浇筑混凝土时应重新检查管位置是否准确。钢筋绑扎结束后,确定爬梯位置,爬梯应固定在钢筋网片上。
(3)钢筋连接:受力钢筋采用焊接接头,受力钢筋的接头位置,应按现行国家标准的规定相互错开,当采用机械连接或焊接时,在长度为35d且不小于500mm的连接区段内,钢筋接头率不大于50%,接头应设置在构件受力较小处;当采用绑扎搭接接头时,受拉钢筋连接区长度为1.3Le,且不小于300mm,受压钢筋连接区长度为受拉区长度的0.7倍,且不小于200mm;当采用机械连接接头时,钢筋连接区长度为35d;当采用焊接接头时,钢筋连接区长度为35d,且不小于500mm,d均为纵筋较大直径。凡接头中点位于连接区段长度内的接头均属于同一连接区。
模板工程
(1)支模前严格挑选模板,模板全部采用定型钢模,井体内翼腋角也用定型倒角钢模来控制。表面不平整、有缝有洞的模板,使用前修复,修复不了的不使用。模板接缝要严密平整,模板接缝宽度不大于1.5mm,凹坑和缝隙要用腻子抹平,以防止灰浆从混凝土中渗出,在各施工缝拼接的位置,采用海绵胶条进行粘接,以保证拼接处不形成跑浆漏浆现象。
(2)采用良好的脱模剂,使模板能无震动及损伤地从浇筑好的混凝土上拆除,并且不会影响混凝土原来的颜色。为适应凸出钢筋,固定某种设施或其他预埋件,而须在模板上留孔的地方,采用橡胶套封严,以免水泥砂浆的跑漏。侧墙模板采用对拉片定位,U卡连接,模板用骨架加固,扣件连接,横向支撑于土壁上,加木楔准确定位。
(3)模板安装前必须在其与混凝土的接触面涂隔离剂。安装成型的模板必须牢固,在施工荷载作用下不得有松动,跑模、下沉等现象。浇筑混凝土时,应派专人随时检查模板支撑情况并进行加固。浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。
(4)混凝土浇筑成型后,在其强度能保证表面及棱角不因拆除模板而损坏,方可拆除。底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求,模板拆除应对混凝土不产生震动和损伤。垂直面模板及斜面模板在达到下列有关要求前不准移动。
混凝土工程
(1)混凝土浇筑前应检查模板的尺寸、轴线及支架强度、稳定性是否合格,检查钢筋位置、数量等,清理浇筑部位的杂物,会同各单位共检合格后填写验收记录。
(2)混凝土运到现场后由混凝土泵车进行浇筑,人工振捣。浇筑混凝土时,应保证混凝土均匀密实、不发生离析现象。混凝土分层浇筑,每层浇筑高度不大于500mm,相邻两层混凝土浇筑的时间间隔,前层混凝土从搅拌机卸出到次层混凝土压茬的间歇时间不超过混凝土设计配合比的初凝时间。
(3)混凝土采用插入式振动器振捣,各插点的间距不宜超过振捣棒长度且均匀布置,并正确掌握振捣时间,振至泛浆不再冒泡为止,振捣要均匀密实,尽量避免碰撞钢筋、模板等。分层浇筑的混凝土,振捣上层混凝土时,振捣棒应插入下层尚未初凝的混凝土层至少50mm,保证上、下两层混凝土结合良好。
三、从交底看问题
技术交底是施工安全的有力保障,能指导一线施工人员正确处理逆作法施工中的各类细节,确保万无一失。在逆作法施工交底过程中,应注意哪些问题?
(1)施工前应由技术负责人和主管施工员逐井全面检查各项施工准备,逐级进行技术、安全交底和安全教育,使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实。
(2)经施工测量放线,确定施工井位置后,即可进行土方开挖。
(3)挖掘机开挖土方时,必须先开挖基坑中心范围,然后再对称挖掘周边泥土,最后人工进行护壁范围的挖除及修整,人工下井去挖前应做好安全可靠的爬梯。
(4)机械开挖土方前应参照地质报告,现场必须有专人负责观测地质的变化,以及地下水渗漏情况,发现异常立即组织疏散作业人员,并及时分析问题、处理问题。
(5)遇有地下水时挖集水坑,再利用抽水泵将水排出井外。
(6)次梁在外墙处断开,不得伸入围护桩围檩,主梁钢筋直接伸到围护桩围檩,与围 檩连接的钢桩需与梁分开,产生活移,不得绑扎在一起。
(7)模板支撑时需轴线复核,对平整度及预埋件、排架强度等自检。
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隐秘的施工方法之“全逆作法施工”
中铁建工集团上海分公司扬子科创中心三期项目,位于南京市江北新区,占地面积7.27平方米,总建筑面积69.38平方米,包含1栋36层塔楼及附属裙楼,设5层地下室,基坑平均挖深23.85米,最大挖深30.65米。
项目区位图项目东临长江,地处长江漫滩,水文地质条件及周边环境复杂敏感。面对这样一个具有挑战性和复杂性的深基坑工程,项目进入现场后,建立了一支技术队伍。通过多方调查、调查和技术论证,决定采用地上和地下双向同步全反施工技术方案,不仅在本质上提高了深基坑的施工安全,而且实现了基坑全封闭施工,并有效保证现场扬尘控制与传统方法施工方案相比,环保、降噪等文明施工要求能尽早实现塔楼地上结构施工,整个施工周期最多可节省6个月。
项目效果图这类大型深基坑工程采用全逆作法施工是首例。项目组自开工以来,成功地攻克了江苏省第一座66m超深地下连续墙、80m大直径单柱单桩施工等重大技术难题,确保了工程的安全和质量,为地下及地下双向同步全反式施工奠定了基础,并荣获“江苏省文明工地”称号。
从做法看问题逆作法与顺作法的区别,使得在该工法实施过程中,需要在特定方面注意施工安全,因此施工组织在安全方面的侧重点,应根据逆作法的工法特性进行考虑。(1)该方法的施工顺序是在基坑周围挡土墙施工完成后,对挡土墙进行必要的支护,将土方开挖至设计标高,浇筑清水混凝土垫层和地下结构底板,然后从上到下,拆除临时支架并浇筑地下结构。(2)顺作法的支撑在顺作法施工中,通常包括型钢支承、钢管支撑、钢筋混凝土支撑及土锚等。(3)逆作法支护在逆作法施工中,地下结构自上而下分层施工,地下结构体的梁、板可作为支护。因此,逆向施工时应加强监测。旋喷桩出现异常鼓包时,不得浇筑混凝土,并尽快采取维护措施,防止塌土和人身伤害;井身混凝土应为设计强度混凝土;第一次开挖可根据设计图纸尺寸、绑扎钢筋、支模、浇筑混凝土等充分开挖至一定深度。混凝土强度大于设计强度的80%后方可进行下一段开挖。
从部位看问题土方开挖当施工过程中相邻柱间沉降差大于报警值时,停止上部结构施工,继续加快开挖速度。同时,在一些施工路段,应根据相关条件或加固灌浆等放慢施工速度。在土方开挖施工中,应注意空间效应,特别是开挖长度、深度和宽度的有效控制,准确计算其影响系数和范围,注意时间效应。土洞的选择和设置应满足暗挖时的自然通风要求和地下构筑物的受力要求,采用挖掘机在水平距离进行二次翻土作业。同时,在底板拉条开挖过程中,还应保证同一土洞能满足三个拉条区的开挖需要。土方开挖方法主要有明挖、暗挖和暗挖。在逆作法施工作业中,通常采用地下开挖来开挖土方。在开挖过程中,施工人员应严格遵循平衡、对称、分块、分层、限时的原则,采用平衡分块、对称条状图的方法进行土方开挖。基坑支护(1)土钉支护和复合土钉墙技术。它主要指一种细长杆。当基坑土体受外力改变时,土体与土钉之间产生力,作用在土钉部分上,从而保护建筑物的基坑。(2)排桩支护技术。主要指在土体内部用锚杆、混凝土灌注桩、钢桩等支护结构进行支护。施工程序为施工人员先进行钻孔灌注桩施工,转移桩机,注意灌注后的维护管理,最后进行断桩顶梁施工。沉桩施工方法主要分为单独打桩和檩条打桩。(3)周边放坡开挖技术。主要是指在按照设计角度在基坑的四周结构上进行土方开挖放坡的施工。钢筋工程(1)钢筋加工:钢筋加工前,严格控制钢筋材料质量,注意矫直;钢筋应分批进行试验,每批应进行冷弯试验和拉伸试验;下料前,应仔细核对钢筋的规格、等级和加工数量,以防出错。下料后,所使用的位置、型号、等级必须分别列出并堆放。(2)钢筋连接:现场绑扎时,墙体钢筋可用钢管或圆木固定在地面上。底板下部钢筋分布绑扎成块后,立边墙钢筋,底板上部钢筋分布绑扎。侧墙钢筋绑扎定位准确后,可用切割枪切割预留孔,并加加强筋。预留孔应定位准确,严禁事后凿孔。浇筑混凝土时,应重新检查管道位置是否准确。钢筋绑扎完毕后,确定梯子的位置,固定在钢筋网上。(3)钢筋连接:受力钢筋采用焊接接头,受力钢筋接头位置应按现行国家标准的规定错开。采用机械连接或焊接时,在长度为35d且不小于500mm的连接段内,钢筋接头率不大于50%,接头应设在构件受力较小的地方;采用绑扎搭接接头时,受拉钢筋连接区长度为1.3le且不小于300mm,受压钢筋连接区长度为受拉钢筋长度的0.7倍且不小于200mm;采用机械连接接头时,钢筋连接区长度为35d;采用焊接接头时,钢筋连接区长度为35d且不小于500mm,D为纵向钢筋的较大直径。中点位于连接段长度内的所有接头都属于同一连接区域。
从交底看问题技术交底是施工安全的有力保障,能指导一线施工人员正确处理逆作法施工中的各类细节,确保万无一失。在逆作法施工交底过程中,应注意哪些问题?
(1)施工前应由技术负责人和主管施工员逐井全面检查各项施工准备,逐级进行技术、安全交底和安全教育,使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实。(2)经施工测量放线,确定施工井位置后,即可进行土方开挖。(3)挖掘机开挖土方时,必须先开挖基坑中心范围,然后再对称挖掘周边泥土,最后人工进行护壁范围的挖除及修整,人工下井去挖前应做好安全可靠的爬梯。(4)机械开挖土方前应参照地质报告,现场必须有专人负责观测地质的变化,以及地下水渗漏情况,发现异常立即组织疏散作业人员,并及时分析问题、处理问题。(5)遇有地下水时挖集水坑,再利用抽水泵将水排出井外。(6)次梁在外墙处断开,不得伸入围护桩围檩,主梁钢筋直接伸到围护桩围檩,与围 檩连接的钢桩需与梁分开,产生活移,不得绑扎在一起。
请用日常浅显点的语言解释下什么叫做逆作法施工?
先做完地上1层,然后地下工程和地上工程同步施工.例如:1F做完,做B1和2F;然后做B2和3F 类似.节约时间.难度极大,安全风险高,受限制于地质条件
深基坑逆作法施工案例学习,图示清晰!
工程概况一览表
一、工程环境条件
本工程位于市中心位置,工程北边有实验小学,南边为家属楼,西边为银行,东边紧邻棉纱厂。基坑大致呈正方形分布,南北长约56米,东西长约55米,现场可用场地非常狭小。1、基坑西侧为银行,西北侧为3层已有建筑,地下基础范围线距3层已有建筑最近距离约为4.5m。2、基坑北侧为文化路,地下基础范围线距文化路最近路基约为12.3m。3、基坑东侧为厂房,地下基础范围线距用地红线最近距离约为5m。4、基坑南侧为家属楼,基坑南侧地下基础范围线距用地红线最近距离约5.1m。
二、工程地质概况
拟建场地自上而下各土层地质特征如下:1层素填土:黄褐色等,松散,层厚1.20~2.10m。2层粉质粘土:灰褐色,黄褐色等,可~硬塑状态,层厚1.50~2.50m,地基承载力特征值为160Kpa。3层粗砂:黄褐色,稍密~中密,层厚2.00~4.60m,地基承载力特征值为200Kpa。4层全风化片麻岩:黄褐色等,密实,层厚1.00~1.40m,地基承载力特征值为300Kpa。5层强风化片麻岩:黄褐色等,密实,层厚1.70~7.80m,地基承载力特征值450Kpa,平均埋深11.79m。6层中风化片麻岩:黄灰色,本层最大揭露深度20m,地基承载力特征值为Kpa。本工程设计持力层为第5层和第6层强风化片麻岩、中风化片麻岩。
三、工程水文概况
本场区地下水类型为第四系孔隙潜水与基岩裂隙水混合水,地下水主要赋存第四系砂层与风化岩裂隙中,透水性较好,富水性好,涌水量大,主要受大气降水和侧向径流补给,排泄以蒸发和侧向地下径流为主。场区地下水位稳定水位埋深3.49-4.51米之间,水位标高12.44-12.73米(绝对高程),水位年变幅约1.0~2.0m。场区地下水对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水和干湿交替环境下,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微蚀性。
四、逆作法设计概况
本方案根据设计计算要求实施部位为±0.000标高以下地下两层结构及地上二层结构施工,挖土深度12.8m;采用一柱一桩+支护桩+高压旋喷止水帷幕+地下层楼板的施工方案。根据设计图纸要求,本工程在地下逆作法施工完成前,地上结构最多施工至二层。工程采用钢管混凝土立柱桩作为逆作法施工时地下二层及地上二层结构施工时临时支撑结构;采用钢筋混凝土筏板作为结构基础;采用Ø800间距1.6米的钢筋混凝土灌注桩作为基坑支护桩,基坑支护桩只作为临时支撑,不作为永久性结构构件,支护桩外侧与地下挡土墙外侧间距0.8米;采用高压旋喷桩作为止水帷幕;采用地下负一层梁板结合冠梁及地下负二层梁板结合腰梁作为基坑支护的水平支撑;降水井在帷幕内侧沿基坑周边布置,井管直径500mm,间距12m,计18眼,井管采用混凝土无砂滤水管,管壁外侧回填石子。
逆作法施工及钢管凝土承重桩平面图
五、施工方案
1 .现场平面布置
2.支护桩+高压旋喷止水帷幕及钢管混凝土立柱桩施工
3.-3.00米以上土方开挖:土方采用盆式开挖,挖土深度为3米,机械开挖至-2.8m,人工清槽至-3.0m,浇筑150mm厚C25混凝土垫层。
4.施工±0.000梁板结构
出土口预留及土方运输路线根据首层楼梁板设计荷载限制,首层楼板上禁止车辆行驶,故利用原有车道作为行车路线。根据现场实际情况东西方向紧邻原有建筑,北边为文化东路,西边为真绣巷,预留出土口布置运输土方车道及出土口,如下图所示:(挖掘机等机械进出地下一层及地下二层出土口时,应根据运土路线堆土做45°角坡道,已保证挖掘机等机械进出出土口)。
5. -3.00m至-6.5米土方开挖暗挖土方采用挖机倒运土的方式,±0.000的支撑体系拆除完成后用小挖机挖土,铲车倒土至出土口,再用长臂挖掘机挖土装车并将土方运至建设单位指定场地。( ±0.000楼板强度必须达到100%设计强度后方可拆除模板及支撑体系。)
6.进行负二层结构梁板、腰梁及负一层柱施工
7. -6.50m至基础底土方开挖-5.00 m楼板强度达到100%设计强度后进行模板脚手架拆除,模板脚手架拆除后,进行-6.50m至基础底土方开挖。土方开挖深度用机械开挖从-6.5m至-12.6m,人工清槽至-12.8m(电梯井基坑身为-14.3)。-5.00米的楼板强度必须达到100%设计强度拆除模板支撑后,采用暗挖方式进行挖土,先用小挖机挖土,铲车倒土至出土口,再用长臂挖掘机挖土装车并将土方运至建设单位指定场地。
-6.50m至基础底土方开挖
8.基础垫层、防水、防水保护层施工
9.基础底板及地下二层柱子施工
10.地下室外墙施工、出土口封堵基础底板施工完毕后按照从地下二层至地下一层的顺序,进行地下二层、一层外剪力墙(外剪力墙为顺做)施工及地下预留出土口封堵。
地下外剪力墙砖模、卷材防水及回填及剪力墙施工
六、主要节点施工方法
1、框架柱:
一柱一桩,每个框架柱内设置一个钢管混凝土桩,钢管混凝土桩直径400mm,内填强度C45的混凝土,钢管混凝土柱与框架柱结合。
本工程采用钢管立柱桩作为逆施工时的竖向支撑结构的“桩柱合一”做法,叠合柱的钢筋绑扎如下图所示:
2、柱子、剪力墙钢筋竖向接头示意图
3、剪力墙地下室外墙采用施工墙顶连梁预留剪力墙钢筋的方式,根据设计计算,墙顶连梁施工高度为1.1m,梁宽同墙厚。剪力墙钢筋留插筋如上图,梁配筋图及止水钢板位置如下:
4、后浇带为保证梁板柱的刚性及力的连续传递要求对于原设计的混凝土温度后浇带做以下处理:
5、梁柱处节点施工地下一层梁钢筋过桩时,由于钢管桩顶在梁中位置,梁上部钢筋可以直接通过,下部钢筋在过柱遇桩时采取钢筋打折绕过和弯锚的形式,弯锚必须保证伸入柱里的平直段>0.4lae。能保证平直段的采取弯锚,不能保证的采取钢筋打弯绕过的形式通过。钢筋打弯绕过可对柱子界面较小的梁头位置采取水平加腋以保证钢筋弯折通过:
施工地下二层时,钢管混凝土桩与梁的连接采取传力钢板法。在结构梁顶标高处钢管设置两个方向且标高错位的四块传力钢板,双向框架梁顶部第一排主筋遇钢管阻挡处钢筋断开并与传力钢板焊接,而梁底部第一排主筋遇钢管则下弯,梁顶和梁底第二三排主筋从钢管两侧穿越。梁顶第一排主筋与传力钢板焊接采用双面焊接,焊缝长度大于5d。所有角焊缝质量等级为三级,坡口焊缝质量等级不低于二级,焊接点应符合(钢结构设计规范)GB7及(建筑钢结构焊接技术规程)JGJ81的有关规定。
6、墙模板配置及混凝土施工节点如下图所示:
7、柱混凝土施工节点如下图所示:
8、钢管柱穿越基础底板防水节点钢管混凝土柱止水钢板时,将止水钢板分成4块,分别焊接,板间预留20mm缝隙满塞焊,沿钢管周边满焊,施焊时确保焊缝饱满,不得有孔洞、夹渣,焊缝厚度不小于6mm。如下图:
9、降水井封堵节点降水井在基础底板施工时全部保留,地下部分结构施工完毕后封闭,降水井封闭确保该部位不产生渗水通道,封闭节点如下:
预留降水井示意图 井管封闭示意图
10、梁柱不同强度混凝土施工控制地下部分墙柱混凝土等级为C55,梁板混凝土等级为C35,等级相差较大,混凝土浇筑时必须采取分隔措施,采用收口网或钢丝网进行分隔详下图。