侯瑞剛

【摘 要】本文通過分析逆作法施工技術(shù)原理，針對逆作法施工技術(shù)在高層建筑地下室施工中的應(yīng)用顯著效益進行探討，以期通過本文的闡述為提高地下工程安全性，節(jié)約工程造價，縮短施工工期提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】逆作法；地下室；施工技術(shù)；效益

1.逆作法施工技術(shù)原理

逆作法是相對于建筑物施工的常規(guī)順序而言的。建筑物施工的常規(guī)順序是先開挖基坑，然后從基礎(chǔ)開始，逐層向上施工，基坑開挖所需的支護，屬于施工的措施，與建筑物的地下結(jié)構(gòu)各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的樓蓋結(jié)構(gòu)、梁、板、柱和外墻結(jié)構(gòu)作為基坑圍護結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工的支撐結(jié)構(gòu)，在坑內(nèi)的水平支撐體系和圍護體系由上而下進行地下室結(jié)構(gòu)的施工，與此同時可進行上部結(jié)構(gòu)的施工。實踐證明，逆作法適用于基坑較深，建筑場地狹小，周邊環(huán)境對基坑支護結(jié)構(gòu)的水平變形有嚴(yán)格限制的情況。

建筑深基坑支護采用逆作法，是地面以下各層地下室自上而下施工，并借助于地下結(jié)構(gòu)自身的能力對基坑產(chǎn)生支護作用，來保證基坑土方開挖，并利用地下各層的鋼筋混凝土樓板的水平剛度和抗壓強度，使各層樓板成為基坑圍護樁墻的水平支撐點，并利用基坑外不同方向的土壓力包括被動土壓力的自相平衡來抵消對坑壁圍護樁墻的不利影響。

2.逆作法施工技術(shù)在高層建筑地下室施工中的應(yīng)用

某工程地下室周邊采用地下連續(xù)墻的擋土形式，并利用首層樓板、負(fù)一層框架梁和負(fù)二層局部框架梁用于基坑內(nèi)水平支護。連續(xù)墻長度為147.83m，槽寬為85cm，約分為35個槽段。槽段之間采用工字鋼剛性接頭。地下連續(xù)墻墻底嵌入強風(fēng)化巖不少于3m。并最小深度（由+0.00起計）應(yīng)不少于16m。地下連續(xù)墻混凝土設(shè)計強度為C40，抗?jié)B等級為S8；采用逆作法進行施工。為了方便逆作法的實施，地下室結(jié)構(gòu)柱全部為鋼管混凝士圓柱，鋼管柱的直徑為600-800mm。

通過地質(zhì)勘查報告的分析，建筑所處場地上層土質(zhì)較差，環(huán)境比較復(fù)雜。本場地地下水埋藏較淺，地下水靜止水位埋深為1.60～3.03m，標(biāo)高為5.79～7.19m，其中砂層為主要含水層。施工流程如下：

2.1連續(xù)墻、沖孔樁的施工

根據(jù)工期計劃及設(shè)計圖紙要求，本工程的地下室采用逆作法施工，基坑土方開挖前必須先完成連續(xù)墻和沖孔樁的施工，再進行樁承臺基礎(chǔ)與鋼管柱的接頭節(jié)點的施工。連續(xù)墻和沖孔樁將按照常規(guī)的施工工藝進行。

2.2樁承臺、結(jié)構(gòu)鋼管柱施工

當(dāng)工程樁澆筑完成且達(dá)到一定強度后，應(yīng)先用泥漿泵將樁孔內(nèi)的部分泥漿抽出（以孔壁不坍塌為準(zhǔn)），然后再往孔內(nèi)拋人袋裝的碎石，直至有足夠的高度和密實的工作面站立作業(yè)人員（碎石顆徑1cm～3cm為宜）；按照設(shè)計要求和施工經(jīng)驗，人工挖孔成井的內(nèi)半徑必須比樁承臺半徑大0.5m，以滿足人員井下進行鋼管柱定位器安裝的空間要求。挖柱井孔前，要定出軸線及柱井位，放出柱井孔位中心線和柱井孔徑；進行開挖時，孔井的開挖方式類似人工挖孔樁的開挖采用鋼筋混凝土護壁作為支護，以節(jié)為單位，并嚴(yán)格監(jiān)控制好井下的空氣、水位情況及開挖深度；在施工柱井完成后挖柱井孔達(dá)到要求的標(biāo)高（樁承臺墊層底）時，并通過鑒定和驗收，符合要求后便可進行樁頭浮漿打鑿以及樁承臺墊層的澆筑；在承臺墊層及防水層施工完成后，便可按設(shè)計要求預(yù)留出承臺的豎向鋼筋及進行鋼管柱埋件的安裝，然后在澆筑樁頂及部分承臺混凝土，將鋼管柱腳的預(yù)埋件固定。待混凝土達(dá)到一定強度后再將鋼管柱吊裝至井內(nèi)，將其與預(yù)埋件焊接安裝牢固，最后再進行鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑，并在井孔回填前安裝好地下室各層的節(jié)點環(huán)梁。

2.3土方開挖

第一次基坑大開挖土方到滿足安裝首層框架梁板支項施工，完成首層框架梁、板澆筑施工并留置留出土口；第二次基坑土方大開挖至滿足負(fù)一層框架梁支項施工，并進行負(fù)一層框架支撐梁（不澆樓板）及核心筒剪力墻的施工；第三次開挖的部位是核心簡內(nèi)部和周邊的土方，以滿足核心筒四周局部框架粱和筒內(nèi)臨時支撐梁的施工要求，砼齡期過后就可進行最后一次土方開挖，就是核心筒負(fù)二層至承臺底的開挖，完成后就可進行核心筒承臺的施工。由于負(fù)二層至承臺底的高度有將近7m，為了保證基坑連周邊續(xù)墻的水平位移不超過規(guī)定值，此時在核心簡周邊由負(fù)二層至承臺面的土方按大放坡開挖，除在承臺周邊留出一定的工作空間外，其余的土方作為基坑反壓土嚴(yán)禁開挖。

2.4地下室核心筒的施工和基坑土方開挖的完成

在基坑核心筒部位的土方開挖完成后。首先進行核心筒承臺的施工，以確保核心筒剪力墻能在上蓋結(jié)構(gòu)施工到l8層樓面前能夠完全部成。核心筒承臺和地下室的剪力墻采用順作法施工從底板一直做到負(fù)一層剪力墻，從而完成核心簡剪力墻的結(jié)構(gòu)施工。核心筒完成后。上蓋結(jié)構(gòu)可以繼續(xù)向上施工直至封頂，而地下室再將核心筒以外的剩余土方挖運出去，至此整個基坑土方開挖工作全部完成。

3.逆作法施工技術(shù)所帶來的效益

3.1社會效益

逆作法施工技術(shù)的社會效益主要表現(xiàn)在：第一，逆作法采用“表層支撐、底部施工”的作業(yè)方式，所以能夠保持地面道路的暢通，在土建中有很大益處；第二，逆作法能夠從根本 解決支護樁側(cè)向變形的問題，可以避免周圍環(huán)境因變形值超過臨界值而產(chǎn)生基礎(chǔ)下沉、路面塌陷等現(xiàn)象，保障了周圍建筑的安全；第三，逆作法大大提高了建筑物的抗震能力，土體與地下連續(xù)墻之間的摩擦力、粘結(jié)力不僅能夠承受垂直荷載，而且可以承受地震作用下的傾覆力矩和巨人的水平剪力。

3.2環(huán)境效益

逆作法施工技術(shù)的環(huán)境效益主要表現(xiàn)在揚塵方面和噪音方面，其中前者的效益主要表現(xiàn)在：逆作法采耿暗挖的挖土方式，避免了傳統(tǒng)開敞開挖手段所產(chǎn)生的大量建筑灰塵對城市所帶來的環(huán)境影響；后者的效益則主要體現(xiàn)在：逆作法施工技術(shù)在地下室施工時先是整體澆注表層樓面，然后再向下挖土，所以在施工過程中，噪音會因為表層樓面的阻隔而大幅度降低，避免了夜間施工的噪音問題。

3.3經(jīng)濟效益

高層建筑施工采用逆作法施工同時還具有較大的經(jīng)濟效益，通?；泳S護墻和地下室外墻采用兩墻合一的形式，一方面能夠在工程用地范圍內(nèi)最大限度地拓展地下室的有效面積，另一方面單獨設(shè)立維護墻的投資得以節(jié)省。另外，地下室的樓蓋結(jié)構(gòu)替代了圍護墻的支撐體系，支撐結(jié)構(gòu)的費用得以節(jié)省，而且還能夠解決局部樓蓋缺失或者特殊 面形狀建筑所導(dǎo)致的布置支撐難度大的問題，使得受力更加趨于合理。在上述經(jīng)濟效益下，加之建筑施工總工期的縮減，對于具有多層地下室結(jié)構(gòu)的高層建筑施工，采用逆作法施工技術(shù)能夠取得較大的經(jīng)濟效益，通常能夠節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價的30%左右。

3.4逆作法施工技術(shù)尚存在的不足

逆作法施工技術(shù)住高層建筑地下室施工中已經(jīng)具有了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)在社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益方面均十分顯著。但是，應(yīng)該指出的是，逆作法施工技術(shù)仍存在一定的不足，如人型施工設(shè)備應(yīng)用困難、施工：環(huán)境約束條件較多、鋼筋焊接施工環(huán)境較差、混凝土施工縫易于出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象、管理環(huán)節(jié)較正作法多等等。其中，最為關(guān)鍵的是土體的開挖及運輸問題難以解決。

4.結(jié)束語

總之，高層建筑推廣應(yīng)用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節(jié)約工程造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，是一種很有發(fā)展前途和推廣價值的深基坑支護技術(shù)。

【參考文獻】

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