逆作法施工在兩層地下室工程中的應用

【摘要】根據(jù)統(tǒng)計，我國已建成的高層建筑超過了1.3億平方米，高度超過100m的超高層建筑有200幢之多，未來高層、超高層建筑將占據(jù)我國建筑業(yè)的市場。如此大份額的市場，促進了施工企業(yè)發(fā)展的同時，也考驗著施工單位的工程質(zhì)量和技術(shù)含量的提升。引進并采用國外先進的技術(shù)是必不可少的，逆作法作為一項近幾年發(fā)展起來新興的基坑支護技術(shù)，是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。本文以靖江凱旋國際廣場項目為例，就逆作法施工的工藝方法，來論述其在未來發(fā)展中的重要應用。

【關鍵詞】工程概況；逆作法；施工工藝；應用前景

引言：

我國正處于高速發(fā)展中，不論是經(jīng)濟、貿(mào)易、外交、建設都有相當大的進步，由其是建筑產(chǎn)業(yè)，為了適應中國未來的發(fā)展需求，越來越多的高層建筑物一躍而起。根據(jù)高層建筑物地下室結(jié)構(gòu)的需要，逆作法的興起，解決了很多因地質(zhì)條件等外部因素，而導致工程工期延長，施工工序復雜多變，經(jīng)濟成本高等問題。逆作法施工技術(shù)是高層建筑物目前最先進的施工技術(shù)方法，其2001年已列入中華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范，由此可見逆作法施工在我國已日趨成熟，其在深基坑支護中的前景樂觀。

一、工程概況

靖江凱旋國際廣場工程共分南北兩部分：南部布置有四幢高層建筑，1～2層商業(yè)、賣場，四幢高層中，其中三幢為住宅，一幢為公寓式酒店，裙房2層；北部布置一幢1層商業(yè)、賣場。本工程為2層大底盤地下室，地下室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層建筑為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，商業(yè)裙房為框架結(jié)構(gòu)。

二、工程地質(zhì)情況

由地勘報告知，基坑開挖面位于流塑狀淤泥質(zhì)粘土夾粉土土層中，賦存于其中的地下水水量較大，且地下水位較高，基坑開挖過程中有可能發(fā)生管涌、突水等不良地質(zhì)災害。穩(wěn)定地下水位埋深在0.5m左右，地下水位偏高，且下部有兩層弱承壓水，第一層賦存于③、④、⑤層土層中，第二層賦存于⑧層及⑧層以下土層中。而③層頂面在10.7～16.3m之間，該層承壓水對本基坑開挖有一定影響。

三、逆作法施工工藝方法

出于對地質(zhì)條件、工程基坑開挖深度（最大深度H=10.4～11.9m）及周邊環(huán)境條件和工程經(jīng)濟性要求等影響因素的綜合考慮，如果單純采用普通的深基坑支護手段，很難達到滿意的效果，故需要應用地下二層頂板梁支撐逆作法施工（即采用加勁樁支護開挖至地下室二層底板位置（深約6m）后，澆筑地下室二層頂板梁，以頂板梁作為支撐進行地下室二層基坑開挖逆作法施工）。

1、逆作法原理

逆作法施工是由多種工藝組合而成。多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是“敞開式”，而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其原理是：先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護結(jié)構(gòu)，同時建筑物內(nèi)部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時進行施工，直至工程結(jié)束。

本工程是以加勁樁支護開挖至地下室二層底板位置（深約6m）后，澆筑地下室二層頂板梁，以頂板梁作為支撐進行地下室二層基坑開挖逆作法施工。。

2、逆作法施工工藝

采用加勁樁支護開挖至地下室二層底板位置（深約6m）后，澆筑地下室二層頂板梁，以頂板梁作為支撐，架設專用取土設備，進行地下室二層基坑開挖，然后地下挖土施工與地上結(jié)構(gòu)施工同時進行。根據(jù)地下一層的埋深，如施工地下二層樓板開挖深度不大且圍護墻計算滿足懸挑受力要求，可直接明挖一層，施工地下二層樓板后，再地上地下同時施工。

四、逆作法施工技術(shù)在地下室工程中的應用探討

4.1逆作法施工在地下連續(xù)墻工程中的應用

逆作法施工中，地下結(jié)構(gòu)是支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合與統(tǒng)一，其設計除按正常結(jié)構(gòu)設計外，還要考慮到逆作施工的要求。作為基坑支護結(jié)構(gòu)的設計，包括支護結(jié)構(gòu)的選型、支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形計算、截面強度計算等內(nèi)容。這與對基坑內(nèi)外體的變形要求，地下水的降水方式，挖土方法及施工要求等有關。基坑工程中，當?shù)叵滤惠^高，且場地周邊不允許降水或基坑安全等級為一、二級時，通常采用地下連續(xù)墻作為維護結(jié)構(gòu)。在逆作法施工中，地下連續(xù)墻既要作為施工時基坑開挖的臨時支護，承擔水土等荷載產(chǎn)生的水平力，又要兼作地下室的外墻或作為基礎的一部分，承擔施工階段和使用階段的一部分豎向荷載，因此逆作法中底下連續(xù)墻的設計和施工是重要的環(huán)節(jié)。

4.2逆作法施工在地下室淤泥土層中的應用

逆作法施工還可以應用在地下室的淤泥層中。其設計方法因地下連續(xù)墻布置方式即與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式不同而有差別。兩墻合一的設計與計算需考慮地下連續(xù)墻在施工期、竣工期和使用期不同的荷載作用狀況和結(jié)構(gòu)狀態(tài)，應同時滿足各種情況下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設計要求。根據(jù)淤泥層的特點， 水泥土配比的技術(shù)要求如下：設計合理的水泥漿液及水灰比，使其確保水泥土強度的同時，在插入型鋼時，盡量使型鋼靠自重插入。若型鋼靠自重仍不能順利到位，則略微施加外力，使型鋼插入到規(guī)定位置。

五、逆作法對未來建筑業(yè)的應用前景

1、經(jīng)濟效益

采用逆作法，可以使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、上下層次多時，大約可節(jié)省工時1/3。施工可少受風雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。一般地下室外墻與基坑圍護墻采用兩墻合一的形式，一方面省去了單獨設立的圍護墻，另一方面最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積，增加有效使用面積。此外，一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺，不必另外架設開挖工作平臺與內(nèi)撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設施，減少了施工費用。而且樓蓋結(jié)構(gòu)即支撐體系，還可以解決特殊平面形狀建筑或局部樓蓋缺失所帶來的布置支撐的困難，并是受力更加合理。由于上述原因，再加上總工期的縮短，因而在軟土地區(qū)對于具有多層地下室的高層建筑，采用逆作法施工具有明顯的經(jīng)濟效益。一般可節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價的25%～35%。

2、應用推廣

逆作法的普及與應用，能夠提高地下工程的安全性，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)。在我國幾個大的城市應用逆作法施工高層建筑深基坑很多。對于快速發(fā)展的建筑行業(yè)來說，節(jié)省工期，節(jié)約成本，環(huán)保施工，就是提高效率，增強施工質(zhì)量的關鍵。

結(jié)語：

逆作法施工技術(shù)作為一項全新的施工工藝，有節(jié)約場地、加快進度、降低成本，以及減小對周邊環(huán)境的影響等特點。隨著科學技術(shù)的進步特別是電子信息技術(shù)的普及和發(fā)展，很多新的機械設備和儀器被廣泛應用于工程項目上，施工能力和精度及施工組織協(xié)調(diào)能力得到了很大提高，保證了逆作法施工技術(shù)日益走向成熟并得以大力推廣。

參考文獻

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