超高层建筑大型地下空间结构施工技术探讨论文_宋晓梅

超高层建筑大型地下空间结构施工技术探讨论文_宋晓梅

江苏鼎坤建设集团有限公司 江苏省盐城市 224000

摘要:超高层建筑和大型地下空间结构之间是无法分割的,具有紧密的联系,想要在提高施工效率的基础上,保证施工质量、安全,就要对这一施工技术进行全面分析。本文在简单了解该施工项目中的施工特点后,从施工技术入手进行分析,结合实际案例具体分析施工工艺在超高层建筑大型地下空间结构施工中的应用。

关键词:超高层建筑;大型地下空间;空间结构;施工技术

引言:

建筑行业在发展过程中,施工技术也不断提高,出现了多种不同的建筑环境模式,超高层建筑是现阶段建筑工程的主要研究方向,得到了业界内的广泛重视。但在实际施工过程中,超高层建筑大型地下空间结构是困扰施工发展的主要难题,不仅对施工技术要求较高,施工环境、支撑体系等方面的要求也非常严格。

一、超高层建筑大型地下空间结构施工特点

随着国家建筑行业的发展,地面面积逐渐减小,对地下空间的开发也在逐渐增加,尤其是近几年里,城市交通改造、地铁建设等大规模地下公共空间综合开发项目不断增加,国内城市地下空间开发水平也在逐渐提高。比如:广州花城广场地下空间,总建筑面积39万m2,集交通枢纽、人防、商业娱乐、市民广场于一体。此外,天津余家堡金融区地下空间也是非常具有代表性的空间结构。但对于超高层建筑大型地下空间结构而言,在实际施工过程中存在一定的安全隐患问题,需要在实际施工过程中提高警惕。首先,超高层建筑大型地下空间结构对裂缝极度敏感,一旦出现安全隐患,修复工作非常困难。其次,相比较常规外露结构而言,超高层建筑大型地下空间结构对精细化设计要求较强,都必须要充分考虑到多种因素问题,展开全面的计算分析,为后续控制工作奠定良好的基础。最后,超高层建筑大型地下空间结构的规模庞大,在实际应用过程中,具有环境复杂,场地狭小,工期紧张,区域性强等特点,因此,在施工开发设计时,设计人员、施工人员必须要保证周边环境安全,为施工创造出有利的条件。

二、超高层建筑大型地下空间结构施工技术

由上可知,超高层建筑中地下空间结在实际施工过程中,存在较大的危险性和复杂性,想要保证施工过程中,施工安全、质量得到保障,就要在实际施工过程中,采取一个科学合理的技术。

第一,顺作法施工的主要特点。顺作法是目前应用最为广泛的一种,具有任务单一、工艺成熟、支撑架构较为简单等特点。不仅如此,该施工技术的作业条件较好、工程质量控制非常容易。但在实际应用过程中,也存在一定缺点,会对周围环境产生较大的影响,临时支撑投入量相对较大,施工工期时间较长。

第二,逆作法施工的主要特点。相比较顺作法而言,最大程度弥补了其存在的问题缺陷,不仅对周围环境影响较小,施工工期也相对较短,临时支撑投入量小。但该施工技术的工艺较为复杂、对技术要求校对较高,操作空间相对狭窄,而且对通风照明等作业条件较差,施工效率较低,但比较适合在地下大空间进行施工。

第三,顺逆结合施工主要特点。由上可知,顺作法、逆作法在实际发展过程中,各具优缺,将这两种作法结合在一起,充分发挥出两种作法之间的长处,可以有效提高施工效率,降低施工过程中对周边环境的影响。但在实际应用的过程中,还要充分考虑到顺作法和逆作法之间的顺序问题,要根据实际情况,进行具体的选择。

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三、超高层建筑大型地下空间结构施工案例分析

由此可知,超高层建筑一般采用大底盘地下室结构,充分利用了建筑红线,在实际施工过程中,会根据工程土质情况、场地条件、周边环境等因素进行分析,以此确定具体的施工技术,不同施工技术之间的适用范围不同,科学的选择施工技术,可以让施工效率提高,施工质量、施工安全都得到保证。

(一)顺作法施工的实际应用

根据顺作法施工优缺点来看,在地质条件好、周边环境保护相对宽松的情况下,可以应用这一施工方式。但需要注意的是,如果工期过于紧张或者建筑高度超过400m,那么就不能够采用顺作法施工。顺作法在实际施工过程中,需要为塔楼结构提供足够的材料进行堆场,以此保证支撑刚度得到有效提高,比如:在实际施工过程中,可以将首层得支撑设计成梁板结构形式,但在基坑开挖深度、平面尺寸相对较大的情况下,可以优先环形支撑体系,以此让混凝土结构高受压性能得到充分发挥。但需要注意的是,塔楼结构要设置在这一支撑体系的中部,以此为后续的土方开挖和结构施工奠定基础[1]。以江苏鼎坤建设集团有限公司中的某一施工项目为例,该项目用地面积24530m2,总建筑面积455500m2,包含3栋超高层塔楼、3层裙房和5层地下室,周边环境复杂但土质较好,因此采用了顺作法施工技术,主塔楼先行施工,利用这种方式突出主塔楼,整个项目正式施工时间仅用22个月。在实际施工过程中,采用了绳锯切割结合明爆破碎技术,最大限度降低了对周边环境的影响。

(二)逆作法施工的实际应用

相比较顺作法施工,逆作法施工对周边环境、地质条件的要求较低,因此如果施工所在地区的地质条件较差、地下结构平面尺寸并不是很大时,就可以采用逆作法进行施工,但需要注意的是,逆作法施工过程中,必须要加强对周边环境的保护。尤其是在400m高度以上或者建筑工期特别紧张的建筑工程中,采取逆作法施工,施工进度效果非常明显。但在实际施工过程中,还要考虑到土质问题,采用分区分层、对称开挖等形式,消除基坑长边效应的影响。以江苏鼎坤建设集团有限公司中的某一施工项目为例,该项目地下5层,上部主楼37层,在实际施工过程中采用了全逆作法施工,以首层板作为分界面,有效控制了周边环境变形问题,并且采取用了分区流水盆式开挖,将基坑变形控制在最小范围内。而且在实际应用过程中,该地区对周边环境保护的要求较高,土地条件较差,通过逆作法施工技术,有效确保了地铁2号线的正常运营[2]。

(三)顺逆结合施工实际应用

如果地质条件较差、周边环境保护要求较高,但基坑落地面积特别大的情况下,就要对基坑变形问题提高警惕,可以采用顺逆结合的施工技术,科学解决材料堆放问题,同时提高施工速度,避免基坑过度变形。此外,在一些建筑工程项目中,一些楼层需要先行开业,以缓解建筑项目的资金压力,也可以采用顺逆结合的施工方式,但在施工技术的使用顺序上需要进行控制。如果塔楼层数相对较低,可以采用裙楼逆作法、主楼顺作法,且先裙后主的方式进行施工;反之,如果塔楼层数较高,那么就要意识到塔楼的工期会对整体工期产生极大的影响,因此,在实际施工过程中,依然采用裙楼逆作法、主楼顺作法,但顺序要进行调整,最终确定以先主后裙的方式完成施工。以江苏鼎坤建设集团有限公司中的某一施工项目为例,该项目场地狭小,对环境保护要求高,而且土质条件较差,工期紧张,为了保证施工效率,采用了裙楼逆作法、主楼顺作法,先主后裙的方式完成施工,并且设置了6道环形支撑体系,控制基坑变形,在这样的条件下,再开始逆作法施工,施工整体效率都会得到提高,周边环境受到的施工影响最小。

总结:

综上所述,超高层建筑大型地下空间结构的施工技术难度较高、施工过程较为复杂,需要结合实际情况,具体分析和选择,以此保证施工顺利。通过本文分析,在施工过程中要根据施工高度、施工工期具体选择施工方式,然后进一步确定施工材料、结构设计、支撑体系等方面内容,以此保证建筑的稳定安全性。

参考文献

[1]宋照尚,曾翔,秦国鹏.超高层地下室钢结构施工关键技术[J].中国港湾建设,2019(7):83-89.

[2]鄢维峰,周晖.软弱地层深层“三轴-五轴”混合搅拌桩加固施工技术[J].门窗,2018(1):97-98.

论文作者:宋晓梅

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期

论文发表时间:2019/12/10

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