深基坑蓋挖逆筑施工技術解析

王延慶

【摘要】深基坑蓋挖逆筑法是工程建設中的重要施工技術，對完善建筑結構，增強建筑支撐力有著重要作用。本文將以深基坑蓋挖逆筑技術為切入點進行簡要分析，結合某城市工程實例對深基坑蓋挖逆筑技術展開詳細分析，對該技術施工理念、棧橋體系以及支撐體系進行詳細介紹。旨在通過本文論述為今后類似工程施工提供理論參考。

【關鍵詞】深基坑 蓋挖逆筑法 技術分析

近年來我國工程行業發展態勢良好，為推動我國經濟發展做出了重要貢獻。在工程建設中深基坑工程成為施工建設中的重要工程，有效緩解了城市化步伐加快帶來的城市擁擠。為保證建筑施工安全、穩定，采用蓋挖逆筑施工技術能夠得到良好的效果。本文將結合某城市具體工程實例對深基坑蓋挖逆筑施工技術展開詳細分析，目的在于為類似工程提供有效參考。

一、深基坑蓋挖逆筑施工技術

深基坑蓋挖逆筑，一種實效性較強、應用范圍較廣的建筑技術。該技術的主要應用方法是通過對地下柱、梁、頂進行預先構造，然后通過該支撐作用進行地上恢復，再對地下進行土體開挖以及工程的綜合施工建設方法。

蓋挖逆筑施工技術通常可以分為三種施工方案。①用臨時路面維持地面交通的方案。首先施工兩側邊樁（墻）、中間臨時柱及其下部基礎，架設臨時路面系統，后在其保護下采用順筑法或逆筑法開挖土方、修建結構。②以結構頂板維持地面交通的方案。施工完邊樁（墻）及中間立柱后，在明挖的基坑中修建頂板，回填頂部覆土、恢復路面后立即轉入暗挖作業。為減少施工占路時間，可使頂板盡量接近地表，將路面結構與頂板合一[1]。③半明半暗方案。 用礦山法修建兩個旁側隧道及中間粱柱，用蓋挖法完成中間的主體結構。邊墻支護一般可采用地下連續墻或灌注樁，并盡可能把其作為主體結構側墻的一部分。邊墻作為擋土結構主要承受橫向荷載，同時，也承受水平構件傳來的豎向荷載，中柱主要承受豎向荷載。

二、以某工程為例，解析深基坑蓋挖逆筑技術

（一）工程簡介

某城市一鋼結構體系主樓高27層，近100左右，附有地下室三層，主要以鋼筋混凝土為主。該工程的深基坑長度為70米，寬度為50米，深度為15.35米～19.45米。深基坑周圍附有建筑物，且距離基坑較近，臨近道路設有地下管線。在該工程的圍護范圍內，地質條件以粉質粘土為主要土層結構，水文條件主要以淺層微承壓水位主，滲透性不強，滲透系數大致為12.1×10-7cm/s。受該地下水影響，工程施工施工需要基坑內降水[2]。

（二）設計思想

深基坑蓋挖逆筑施工，最重要的施工思想就是安全、穩定支撐，保證施工快速合理完成。結合該工程的實際情況，工程處于城市中心，且深度較大，施工環境較為復雜，要充分利用蓋挖逆筑施工技術，依靠鋼筋混凝土的強大支撐力，且具有方便、安全等特點，能夠實現對施工環境的有效保護，避免對地下管線造成不必要傷害。利用蓋挖逆筑法能夠對深度較大、結構較復雜的深基坑機構進行分析，掌握其受力特征以及整體剛度，比實現深基坑不變形保護，要盡量擴大開發空間[3]。深基坑蓋挖逆筑方法，能夠在計算、比較后利用地下梁板結構，輔助鋼管支撐結構進行工程施工。該施工設計方法能夠有效縮減施工成本，推進施工進度。

（三）棧橋體系

根據工程深基坑的運輸條件分析，不具備大型運輸設備應用條件，因此為提高土方開挖提升效率，縮短材料運輸距離，要設計棧橋系統，如下圖 1 所示。

該棧橋系統主要是由P字系統以及四個吊車工作臺組成，同時包括各樓層設置的預留洞。該設計方案解決了運輸問題，使土方和材料在深基坑內的水平運輸距離縮短，避免出土時出現交通擁堵[4]。當地下一層頂板項目施工完成后，并達到混凝土合適強度時，需要對棧橋下進行施工，完成填砂以及混凝土橋面建設。

（四）支撐體系

1.垂直支撐

（1）整體結構體系

棧橋垂直荷載的支撐體系， 是利用控制中心結構立柱內的永久鋼立柱作為主要荷載的支撐結構。同時增設少量的臨時格構柱， 以緩解因內部結構墻身尚未施工而引起的支撐能力不足的問題。永久鋼立柱是底部密封的箱形結構， 橫斷面為650 mm×650 mm（ 壁厚有 60 mm 和 24 mm 兩種） 的正方形， 立柱最大高度有 20.5 m。臨時格構柱為 480 mm ×480 mm 格構鋼立柱，主受力構件由 4 根 140 mm×140 mm×16 mm 等邊角鋼通過 4 塊肋板焊接而成。

（2）鋼立柱安裝

該工程建設的主體結構中上部為鋼結構體系，在進行蓋挖逆筑施工前要把上部鋼結構的33根鋼立柱插放安裝。要在立柱底端設置鉆孔灌注樁，直徑可設為120cm。對鉆孔灌注樁進行混凝土澆筑，待其初凝前插入立柱。混凝土完全凝固后承重樁則形成[5]。

在對鉆孔灌注樁進行施工前，需要根據高精度全站儀測定定位，實現樁體全面定位。然后應用重型樁架以及功率較大的鉆機對灌注樁進行成樁垂直控制（一般情況下在0.4%內）。 由于鋼立柱自身重量較大（通常在18.5t到25.5t之間），為保證安全性和穩定性，在插入鉆孔灌注樁時，要對鋼立柱平面進行有效控制，使高程方向能夠實現準確定位，進一步確定其穩定。可以通過設置鋼立柱的導向和固定裝置來實現，如下圖 2 所示。

2.水平支撐

應用蓋挖逆筑施工法進行工程建設，要注重水平支撐系統設計。重要應用技術是鋼模與土模有效結合的模式。將土方挖到各個層板的10cm以下，進行混凝土墊層的制作。然后進行脫模劑涂抹，再進行正常的板結構鋼筋綁扎[6]。當混凝土澆筑振搗完成后，等待混凝土達到合理強度，進行下層土方開挖，達到深基坑底部。在水平支撐體系建設中要在基坑中部進行，保留周邊土體，完成混凝土墊層澆筑再進行板結構制作。

結束語：

綜上所述，深基坑蓋挖逆筑施工技術對工程建設有著重要作用。本文首先簡要介紹了深基坑蓋挖逆筑施工方法，然后結合某城市的工程建設實例，對蓋挖逆筑施工的設計理念、棧橋體系以及支撐體系進行了詳細分析，對該施工技術有了進一步的認識和了解，為深基坑工程施工提供有效理論參考。在以后的項目施工中要不斷創新先進技術，保證深基坑施工更加安全穩定，提高建筑整體安全性能。

參考文獻：

[1]周石喜，龍宏德，黃和平，宋天田.復雜條件下長距離大跨度蓋挖深基坑施工關鍵技術[J].巖土工程學報，2012，11（15）：201-203.

[2]劉崗，李拉普.城市CBD建筑群處大型地下鐵路客運車站深基坑施工技術[J].隧道建設，2012，10（20）：255-257.

[3]謝貽軍，錢德玲，魏雪云.緊鄰地鐵站的超大深基坑逆作法變形規律研究[J].合肥工業大學學報（自然科學版），2014，10（28）：98-101.

[4]丁克勝，徐長領.蓋挖逆作法超深基坑綠色施工評價分析[J].地下空間與工程學報，2011，12（15）：321-322.

[5]郭凱，李樂，齊軒.某地鐵車站蓋挖逆作工藝下后起鋼管柱分節定位安裝技術[J].施工技術，2014，04（10）：21-25.

[6]劉玉琦，焦瑩，劉穎，王波，李穎，鮑立楠，李竹，王旭生.2012年“華夏建設科學技術獎”獲獎項目（三等獎）天津站交通樞紐大面積超深地下工程綜合技術研究[J].建設科技，2013，02（25）：333-335.