陳志勇

摘要：目前，逆施法設計理論和施工技術應用十分廣泛。文章主要對于深基坑支護逆作法施工技術進行了探討，介紹了這種技術的分類、優(yōu)點及其適用性，并且對于逆作法設計原則和施工程序也進行了相關分析。

關鍵詞：深基坑支護；基坑圍護；逆作法；施工技術

中圖分類號：TU473文獻標識碼：A文章編號：1009-2374(2009)13-0152-02

隨著我國城市建設向高空和地下發(fā)展，交通設施向多層次立體化發(fā)展，深基礎工程已成為建筑業(yè)近年的一大技術熱點。與此同時，深基坑工程伴隨地下空間的利用而出現(xiàn)，其復雜程度為人們始料未及。隨著高層建筑的日益增多，對深基坑支護技術的要求也越來越高。在技術上不僅安全可靠，而且要求經(jīng)濟節(jié)約。從近年來隨著深基坑開挖工程的逐漸增多，深基坑支護技術有了很大的發(fā)展，逆作法就是一項近幾年發(fā)展起來新興的基坑支護技術。但是由于設計、施工等偏見和疏忽致使深基坑支護倒塌事故屢有發(fā)生，不僅給工程造成重大經(jīng)濟損失，還對周圍環(huán)境造成影響。

一、逆作法深基坑支護發(fā)展概述

在逆作法設計理論和施工工藝方面研究較多的國家，是日本、美國和英國，在工程應用方面，日本、美國、英國、法國、德國等國和臺灣地區(qū)都有應用。我國上海地鐵陜西南路站、常熟路站、黃陂南路站、北京地鐵復八線永安里站、天安門東站、大北窯站以及廣州、天津、深圳等地鐵站臺不少都采用逆施法施工。上海人民廣場地下二層車庫，上海電信大樓地下三層在城市的建筑密集區(qū)也采用逆施法施工。

傳統(tǒng)的施工多層地下室的方法是開敞式施工，放坡開挖，或用支護結(jié)構圍護后垂直開挖，挖至設計標高后澆筑鋼筋混凝土底板，再由下而上逐層施工各層地下室結(jié)構，待地下結(jié)構完成后再進行地上結(jié)構施工。對于深度大的地下室，用上述傳統(tǒng)方法施工存在一些問題。利用逆作法施工開挖深度很大的且土質(zhì)條件較差的多層地下結(jié)構是十分有效的。逆作法的工藝原理是：第一步沿建筑物地下室軸線(連續(xù)墻也是地下室結(jié)構承重墻)或周圍施工地下墻或其支護結(jié)構(地下連續(xù)墻等只用作支護結(jié)構)，同時在建筑物內(nèi)部的有拄子位置(柱子或隔墻相交處等，根據(jù)需要計算確定)澆筑或打下中間支承格構柱和樁，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構自重和施工荷載的支撐。第二步施工零層的梁板樓面結(jié)構，作為地下連續(xù)墻的剛度很大的水平支撐，零層的樓面結(jié)構完成，為上部結(jié)構施工創(chuàng)造了條件，第三步是在該樓板下挖土，直到負二層樓板處，然后澆筑負二層梁板結(jié)構，如此繼續(xù)下去。以主體結(jié)構梁板作為支撐，同時也可減少基坑開挖時對周圍建筑設施的影響，地面上、下同時進行施工，直至工程結(jié)束。

二、逆作法深基坑支護技術的分類、優(yōu)點及適用性

(一)逆作法的分類

根據(jù)圍護結(jié)構的支撐方式，基坑工程逆作法可分為以下幾類：

1全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土主、次梁、樓板對四周圍護結(jié)構形成水平支撐。

2半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護結(jié)構形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

3部分逆施法：利用基坑內(nèi)四周暫保留的局部土方對四周圍護結(jié)構形成水平抵擋，抵消側(cè)向土壓力所產(chǎn)生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工，基坑四周用逆作法。這種方法也叫盆狀開挖逆作法。

逆作法施工，以地面一層樓面結(jié)構是封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。前者可以從地面上、下同時進行施工：后者上部結(jié)構不能與地下結(jié)構同時進行施工，只是地下結(jié)構自上而下逐層施工。

(二)逆作法施工優(yōu)點

1基坑變形?。河媚孀鞣ㄊ┕ぃ抢弥饘訚仓牡叵率医Y(jié)構作為周圍支護結(jié)構地下連續(xù)墻的內(nèi)部支撐。由于地下室結(jié)構與臨時支撐相比剛度大得多，所以，地下連續(xù)墻在側(cè)壓力作用下的變形就小得多。

2基坑支護水平支撐與地下室結(jié)構樓板合一：支護墻體與地下室墻體合一。因工程樓面結(jié)構就是支撐體系，可以解決特殊平面形狀布置支撐體系的難題，既可代替支撐又使結(jié)構受力合理。

3上部結(jié)構與地下室可同時施工：帶多層地下室的高層建筑，如采用傳統(tǒng)方法施工，其總工期為地下結(jié)構工期加地上工期，再加裝修等所占工期。而用逆作法施工，一般情況下只有地下l層占絕對工期，其他各層地下窒可與地上結(jié)構同時施工，不占絕對工期，因此，可以縮短工程的總工期。

4明顯的經(jīng)濟效益：多層地下室采用常規(guī)的臨時支護結(jié)構施工，地下室需設置外墻及外墻下工程樁，花費工程費用亦相當可觀。

(三)逆作法施工中結(jié)構的受力特點

1地下連續(xù)墻的受力。按常規(guī)施工方法，地下室外墻僅作為基礎的外墻板受力，但在逆作法施工中，外墻板通常采用地下連續(xù)墻，在施工過程中既具有深基坑支護受力的作用，在完成地下室后又成為結(jié)構外側(cè)墻，二墻合一是最佳的方案a

2逆作法的結(jié)構設計，可以分為順、逆分界線的設計、結(jié)構柱和和支承柱的設計和結(jié)構的節(jié)點設計。

三、逆作法施工程序及相關設計

(一)逆作法施工程序

1按基礎外圍面積，先施工四周的支護結(jié)構，支護體系采用地下連續(xù)墻或排樁，基礎若是樁基采用上述排樁、鉆孔樁等。

2按設計圖施工中間支承柱，采用“一柱一樁”的基礎，每根樁必須承受基礎尚未完成前的上部和地下結(jié)構自重及各種荷載，目前在逆作法施工時大部分是臨時采用鋼管柱或型鋼柱(寬翼面工字鋼)支承，挖土完成后再作外包混凝土，當采用挖孔樁時可支摸采用鋼筋混凝土柱。

3利用地下室一層的土方夯實修正后作地模，澆灌地下室±層的頂層鋼筋混凝土的梁和板，并在此層預留出挖土方的出土洞若干個。

4進行地下室一層的土方的推土、挖土和運土到室外卸土區(qū)。

5重復程序3進行地下室二層梁板混凝土的澆筑，同樣要在樓板中預中預留出土洞。

6重復程序4進行地下室二層的土方外運。

7重復程序3、5進行地下三層的梁板混凝土的澆筑。同樣要在樓板中預留出土洞。

8重復程序4、6進行地下室三層的土方外運。

(二)逆作法施工總體方案的設計

施工逆作法的施工總體方案設計對工程的成功實施十分重要，它直接關系到工期、費用、工程質(zhì)量及對環(huán)境的保護。

1半逆作方案。半逆作是指施工過程中從分界線向下施工，而不向上進行施工。半逆作特別適用于頂板行車、行人或堆場的要求的工程，目前多用于市政中的地鐵工程、城市綠地工程等建設項目。

2順逆結(jié)合施工方案，順逆結(jié)合可以使順作法和逆作法發(fā)揮各自的優(yōu)勢。當場地足夠大時，可以解決挖土和運土的問題，目前應用于不同的工程條件已取得較好的結(jié)果，可以有支撐加逆作方案、一順一逆方案和順逆綜合使用方案等。

(三)選用逆作方法時要考慮的因素

需要考慮的主要相關的因素有：

1需最大限度利用城市規(guī)劃紅線內(nèi)地下空間，擴大地下室建筑面積，作為地下室外墻，從而達到最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積的目的。

2地下室深度最好是二層及二層以上較深較大的地下工程。

3擬建建筑物基坑四周的環(huán)境特別復雜，施工難度很大，四周的環(huán)境保護要求特別嚴格。

4工期要求緊，縮短施工工期對工程有特別重要的意義或有巨大的經(jīng)濟效益。

5基坑地下室面積較大，造型又復雜，采用一般的支護結(jié)構，難以完成地下室工程的施工。

四、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國一些城市高層建筑越來越多，建筑物基礎也越建越深，對深基坑的開挖支護技術也提出新的要求。通過本文關于深基坑支護逆作法施工技術相關分析，以期為現(xiàn)場基坑逆作法施工提供相關理論基礎。

參考文獻

[1]芮瑞，夏元友，基于三雛有限元的地下連續(xù)墻深基坑逆作法施工方案設計，巖土力學，2008，(5)

[2]李亮，彭小林，蔡鵬飛，某超大型深基坑逆作法施工[J]，探礦工程(巖土鉆掘工程，2006，(3)