淺談深基坑逆作法施工與順作法施工

臧園

摘 要 隨著經濟的發展，工程建設迅猛發展，深基礎在實際工程中出現得越來越多。對其施工方法的研究成為熱點問題。文中主要探討了深基礎地下室順作法施工技術和逆作法施工技術。從施工工藝、施工關鍵技術和施工特點三方面對順作法施工技術和逆作法施工技術做了簡要介紹。從中了解到兩種方法各自的操作步驟、適用范圍及優缺點。這樣可以在實際項目中更加合理地選取深基礎的施工方法，達到縮短工期、降低成本、減小對周邊環境影響等目的。

關鍵詞 順作法施工 逆作法施工 關鍵技術 施工工藝 施工特點

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A

On the Reverse Construction and Shun

Construction of Deep Foundation

ZANG Yuan

（Department of Civil Engineering， Faculty of Urban Construction， City College，

Wuhan University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430083）

Abstract With economic development， the rapid development of construction， deep foundation appearing more and more in the actual project. Construction methods studied to become a hot issue. This paper mainly discusses the deep basement foundation technology and construction techniques along reversed construction method. Tripartite from construction technology， construction technology and construction features of the face of the key shun technology and construction practices down construction technology made a brief introduction. Two methods learned from their steps， the scope and the advantages and disadvantages. This can be more reasonable to choose deep foundation construction methods in the actual project， to shorten the construction period， reduce costs， reduce the impact on the surrounding environment and other purposes.

Key words shun construction; reverse construction; key skill; construction technology; construction features

0 引言

隨著經濟的發展，工程建設速度飛速發展，在各大城市中不斷涌現出高層及超高層建筑高層及超高層建筑對基礎部分要求較高，主要采用深基礎型式。深基礎工程具有開挖深度大且均附帶有多層地下室的特點。例如，北京的外經貿綜合大樓開挖深度達到26.7m;上海的金茂大廈開挖深度達到19.65m;上海的恒積大廈地下層數為4層;深圳的地王大廈地下層數亦為4層;南京的青奧中心雙塔樓及裙樓工程地下3層;美國波斯頓郵政廣場地下車庫為7層，開挖深度達23.2m。在這些已完成的建筑當中，金茂大廈采用順作法完成了深基礎施工，恒積大廈、南京青奧中心雙塔樓與裙樓工程均采用全逆作法完成施工，地王大廈采用半逆作法完成施工。由此看出不管是順作法還是逆作法均已被應用于高層建筑的施工當中。兩種施工技術也將會在未來的工程建設中發揮更大作用。

1 逆作法施工與順作法施工

經濟與科技快速發展的過程中，逆作法與順作法的施工技術也均在不斷地更新發展。傳統的順作法施工中多數采用明挖順作法施工，僅少數在地質條件允許的情況下采用淺埋暗挖法。在城市化建設過程中，很多項目處于繁華的都市鬧區。如果地質條件不允許則不能使用淺埋暗挖法，如果要求不能交通的情況下完整施工則明挖順作法亦不能采用。于是，提出了蓋挖順作法這一新的工法。逆作法施工與順作法施工在思路上正好是一個相反的施工過程。早在20世紀90年代逆作法施工技術已被應用于實際的工程項目中。逆作法施工目前的應用當中有的工程項目采用全逆作法，有的工程項目采用半逆作法，有的工程項目采用部分逆作法。由于該方法在城市化建設當中能發揮較好的效益，故目前逆作法施工在實際當中應用得也越來越多。

1.1 順作法與逆作法的施工工藝

1.1.1 順作法施工

以四層的地下室為例描述順作法基本的施工程序為：場地平整，三通一平→深基坑支護及結構樁施工→負一、二層土方施工→第一道水平支撐施工→負三層土方施工→第二道水平支撐及負四層土方施工→地下室底板、負三層板、第二道水平支撐拆除施工→負二層板、第一道水平支撐拆除、負一層板及頂板施工。

在以上的順作法施工程序中深基坑支護與水平支撐施工是施工過程中的關鍵技術之一。二者共同構成了支護體系，完成了深基坑開挖過程中需解決的擋土、擋水、支撐三大技術問題。常用的擋土體系有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻、土釘支護、錨桿支護。常用的擋水體系有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續墻、鎖口鋼板樁。常用的支撐體系有鋼管與型鋼內支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐等。

1.1.2 逆作法施工

由于受施工場地及周邊環境影響較大，采用放坡及明挖順作施工受限時可以采用逆作法施工。逆作法即先施工地下結構的地面部分，然后按順序由上往下逐層開挖土方、施工地下結構直至施工到地下室底板為止。具體的施工程序仍以四層地下結構的施工為例，圖1中顯示了逆作法的施工工藝流程。

圖1 逆作法施工工藝流程

在以上的施工過程當中地下連續墻起到基坑圍護的作用，在有的設計當中除了用地下連續墻充當基坑圍護墻外也會用其充當地下室外墻，即兩墻合一。中間支撐樁或柱在地下結構封底前起到支撐上部結構自重和施工荷載的作用。而地下結構中每一層樓板結構的施工充當了地下連續墻橫向支撐的角色。

1.1.3 順作法與逆作法施工的關鍵技術

（1）順作法在一次性開挖基坑的過程當中主要存在的危險問題有基坑坍塌滑坡、坑底隆起、支護側向位移、涌砂涌水等。因此，順作法在土方開挖的施工過程中關鍵技術主要有以下幾點：

①在地質條件及周邊環境不允許放坡的情況下深基坑支護與其水平支撐的設置成為基坑開挖過程中的關鍵技術之一。因為該關鍵技術可以預防基坑坍塌滑坡事故的發生。②順作法深基坑開挖過程中僅僅做好基坑支護和水平支撐是遠遠不夠的，因為在深基坑開挖過程中會遇到地下水的影響，該因素對基坑影響較大，不容忽視，故基坑開挖過程中必須做好降水、排水工作。③水平支撐的拆除。對于水平支撐的拆除需由專業的設計單位提供拆除順序及專項方案，不能隨意拆除以免引起基坑塌方事故。

（2）逆作法采用支護結構與主體結構相結合的方式，自上而下交替挖土和施工地下結構。其關鍵的施工技術有以下幾方面：

①在逆作地下結構的過程中，如果采用一柱一樁作為地下結構柱，其施工過程中必須將“一柱一樁”的垂直度嚴格控制在允許的范圍內。②逆作法施工中對于土方開挖技術必須要選好取土口位置、挖土機械，做好土方的開挖與外運工作以便為施工現場提供足夠的場地空間。③逆作施工中因需在相對封閉的環境施工作業，因此必須采取措施解決施工環境中的通風和照明問題，以確保工人安全作業。④逆作水平結構及豎向結構的施工技術。逆作水平結構主要是地下結構的樓板結構體系。其除了擔當結構樓板外還可以充當基坑的永久水平支撐。豎向結構主要包括中間支撐柱、剪力墻等的施工。

1.2 順作法施工與逆作法施工的特點

1.2.1 順作法施工的特點

順作法施工具有以下優點：

（1）基坑順作法施工工藝成熟，支護結構體系與主體結構相對獨立，設計、施工均比較便捷;對施工單位管理水平和技術水平要求較低，施工單位選擇面廣;（2）基坑支護結構的設計和主體結構的設計關聯度較低，受主體設計進度約束小，基坑工程有條件盡早開工。

順作法除了以上優點外也存在一些缺陷，明挖順作法基坑開挖過程中及開挖后均對周邊環境影響較大。基坑開挖時設置的支護結構體系均為臨時支撐，在結構體系完成后還需將其拆除。

1.2.2 逆作法施工的特點

逆作法施工的特點中可以對順作法起到互補作用。其優點如下：

（1）基坑中設置的水平支撐用結構本身代替，這樣可以大量減少臨時支護結構的使用，從而節約資源，節省成本，具有較強的經濟性。（2）可以縮短施工的總工期。圖1顯示順作法施工時需先完成基礎部分的施工，再施工上部結構。圖2顯示逆作法施工時上部結構可以與地下結構的施工平行作業，故逆作法明顯可以縮短施工工期。（3）逆作法施工基坑變形小，對周邊環境影響小。

圖2 順作法施工

圖3 逆作法施工

逆作法施工中存在的主要缺點有：（1）上部結構與地下結構平行施工時，上部結構的施工進度需控制好，必須嚴格遵守設計要求。（2）逆作法施工中受層高和結構跨度的影響，機械開挖時操作空間受限，效率低下。（3）逆作法施工工人需在相對封閉的環境施工，因此作業環境較差。（4）逆作法施工中因施工中的荷載主要作用在導柱上，故對導柱的垂直度和承載力有較高要求，施工中控制垂直度和承載力有較大的困難。

2 結語

綜上所述，深基坑地下室施工既可以選用順作法施工也可以采用逆作法施工。兩種方法各有其優缺點，兩種方案在實際當中選用時需綜合考慮地質條件、社會效益、經濟效益等因素。在同等地質條件下，如果為了縮短工期同時減小對周邊環境的影響，雖然采用明挖順作法無法實現，但是可以采用選用蓋挖順作法和逆作法施工達到要求。

工程建設迅速發展的過程中，高層和超高層建筑深基礎順作法施工技術會被不斷地創新，逆作法這種相對新穎的施工技術在現實中也會不斷推廣應用。雖然逆作法施工中仍有差異沉降施工控制，導柱垂直度控制，土方開挖方法改進等問題需解決，但是其總體的發展趨勢仍需關注綠色、環保與可持續發展。

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