建筑工程地下室逆作法施工技術研究

文／莫纘良 廣州一建建設集團有限公司 廣東廣州 510000

引言：

地下室作為一種節約用地、提高城市綜合利用率的建筑形式，在城市建設中得到了廣泛應用。然而，地下室施工與傳統建筑施工相比，存在著很多獨特的技術難點和安全風險。逆作法施工技術作為一種常用的地下室施工方式，從上而下施工、依靠臨時支撐、空間受限、安全管理關鍵、材料提升難度大、節點配合復雜以及費用高昂,是逆作法施工最典型和最主要的特點,這使得逆作法施工的難度和復雜性都較大，但對于某些工程也具有不可替代的優勢。

1.逆作法施工特點、優勢及分類

1.1 特點

逆作法施工的特點是先進行上部結構的施工，而后再進行下部結構的施工。這種施工方法可以在地下室施工中提高施工效率，降低施工成本。同時，逆作法施工還可以提高施工的安全性和質量，因為在上部結構施工完成后，可以為下部結構施工提供良好的支撐條件。但是，逆作法施工也存在一定的難度，需要在施工過程中合理安排施工順序，控制施工進度，確保施工質量和安全[1]。

1.2 優勢

逆作法施工技術可以節約建筑材料的使用，減少建筑物的總體投資。在施工過程中，可以更好地利用地下空間，提高土地的利用率。逆作法施工技術可以提高建筑物的抗震性和抗風性能，增強建筑物的整體穩定性。此外，逆作法施工技術可以縮短建筑工期，提高施工效率，降低建筑成本。

1.3 逆作法施工分類

逆作法施工是一種常用的建筑施工方法，其特點是先進行上部結構的施工，后進行下部結構的施工。根據施工過程中的不同特點，逆作法施工可以分為以下幾類：

1.3.1 基礎逆作法施工

基礎逆作法施工是指在地下室的施工中，先進行淺基礎的施工，而后再進行深基礎的施工。其特點是先進行地基、樁基、淺基礎等的施工，然后再進行地下管道、地下室的下部構件等的施工。

1.3.2 支護結構逆作法施工

支護結構逆作法施工是指在地下室的施工中，先進行上部結構的施工，如地下室的鋼筋混凝土構件等，而后再進行下部結構的施工，如地下管道、下部構件等。其特點是先進行地下室的上部結構的施工，然后再進行下部結構的施工[2]。

1.3.3 地下建筑逆作法施工

地下建筑逆作法施工是指在地下建筑的施工中，先進行上部結構的施工，如地下商場的柱子、梁等，而后再進行下部結構的施工，如地下管道、地下商場的地下室等。其特點是先進行地下建筑的上部結構的施工，然后再進行下部結構的施工。

2.建筑工程地下室施工的難點以及注意事項

2.1 難點

地下室施工的深度和空間受限，施工條件復雜，要求施工人員具備高度的安全意識和技能水平。地下室施工中需要進行土方開挖和支護工作，其中包括挖掘機械操作、支撐結構設計和材料選用等方面的技術難點。施工過程中需要進行地下管道的布置和埋設，對施工人員的綜合能力和協調能力要求較高。此外，還需要嚴格控制環境污染和噪聲，對環境保護和施工管理提出了更高的要求[3]。

2.2 注意事項

地下室施工前需要進行充分的勘測和設計，制定合理的施工方案，確保施工過程中的安全和順利。施工中要注意土方開挖和支護結構的設計和選材，合理選擇施工機械和工具，確保施工質量。過程中需要嚴格按照施工方案進行施工，并對施工現場進行實時監控和管理，確保施工安全，并合理安排施工時間和路線，控制施工噪聲和環境污染，保護周邊居民和環境。

3.建筑工程地下室逆作法施工流程

以下四個階段分別是地下室逆作法施工的關鍵環節，每個階段都需要認真制定計劃和安全措施，并嚴格按照設計圖紙和相關規范要求進行施工，確保施工質量和安全。

3.1 土方開挖

土方開挖是地下室逆作法施工的第一步，也是施工的關鍵環節。在土方開挖前，需要制定詳細的開挖方案和安全措施，并進行相應的場地勘察和土質分析。土方開挖時，要按照開挖順序逐層逐步開挖，并嚴格控制開挖深度和坡度，防止發生地陷、坍塌等意外情況。同時，還需對土方進行分類和處理，及時清理出渣土和垃圾。此外還有許多細節需要注意，以確保施工質量和安全。首先，要進行詳細的場地勘察和土質分析，了解場地的地質情況和土質性質，確定開挖的深度和坡度，制定合理的開挖方案和安全措施[4]。其次，要控制開挖的深度和坡度，防止發生地陷、坍塌等意外情況。在開挖過程中，應逐層逐步開挖，控制開挖深度和坡度，采取適當的支撐措施，確保開挖面的穩定性和安全性。第三，要對土方進行分類和處理，及時清理出渣土和垃圾。在土方開挖過程中，應根據土質性質和使用需求，對土方進行分類和處理，分離出可以再利用的土方和需要清理的垃圾和渣土，并及時進行清理和處理。

例如，在土方開挖過程中發現了土層較松軟或含水量較高的情況，可能會出現土方失穩或坍塌的風險。在這種情況下，可以采取鋼板樁、鋼筋網、深層凍結等支護措施，加強土方的穩定性。另外，如果開挖過程中發現了廢棄物或危險品等需要清理的物質，需要采取相應的處理措施，確保施工現場的環境和安全。

3.2 鋼筋施工

鋼筋施工是地下室逆作法施工的第二步。首先，要按照設計圖紙和規范要求進行鋼筋加工和加固。鋼筋應按照設計圖紙的要求進行加工和彎制，必須滿足規范要求的強度、直徑、間距、彎曲半徑等要求，以確保鋼筋的受力性能和連接性能。其次，要注意鋼筋的保護和防銹處理。在鋼筋加工和施工過程中，要防止鋼筋表面受到損壞和腐蝕，應采取適當的保護和防銹措施。在混凝土澆筑前，要對鋼筋表面進行清理和處理，確保鋼筋與混凝土的良好結合。第三，要注意鋼筋的連接和焊接質量。鋼筋連接應按照設計圖紙和規范要求進行，連接處必須牢固、可靠，連接點應對齊、平整，避免出現裂縫和脫落。對于需要焊接的鋼筋，應按照規范要求進行預處理和焊接，確保焊接質量和安全性[5]。

例如，在鋼筋施工過程中發現了鋼筋間距或直徑偏差較大的情況，可能會影響鋼筋的受力性能和連接性能。在這種情況下，需要及時進行調整和糾正，以確保鋼筋的質量和安全。另外，在鋼筋連接和焊接過程中，需要注意防止出現焊縫不良、氣泡和裂縫等缺陷，以確保鋼筋連接的牢固和安全性。

3.3 模板施工

模板施工是地下室逆作法施工的第三步。首先，要嚴格按照設計圖紙和規范要求進行模板的制作和安裝。模板應采用高質量的材料制作，必須符合規范要求的強度、平整度、尺寸精度等要求。模板的安裝應根據設計圖紙的要求進行，應盡可能地減少模板的接縫和變形，確保混凝土的成型質量和尺寸精度。其次，要注意模板的支撐和固定。在模板施工過程中，要保證模板的支撐和固定牢固可靠，避免模板變形和松動，以確保混凝土澆筑后的表面平整度和尺寸精度。第三，要注意模板的脫模時間和脫模順序。脫模時間應按照混凝土強度和模板的材料和類型等因素進行確定，一般應在混凝土強度達到規定強度后進行。脫模順序應按照設計圖紙和施工方案的要求進行，避免在脫模過程中損壞混凝土表面和鋼筋等。

例如，在模板制作過程中出現了材料質量不良或制作精度不高的情況，可能會導致模板變形或接縫開裂等問題，在混凝土澆筑后可能會對表面平整度和尺寸精度產生負面影響。在這種情況下，需要及時進行調整和更換，以確保模板的質量和安全。另外，在模板支撐和固定過程中，需要注意防止支撐和固定點與混凝土接觸，以避免在混凝土澆筑后出現表面不平整和尺寸不精確的情況[6]。

3.4 混凝土施工

混凝土施工是地下室逆作法施工的最后一步。首先，混凝土的配制應按照設計要求進行，要嚴格控制水灰比和配合比等參數。在混凝土攪拌過程中，要確保攪拌時間、攪拌速度和攪拌方式等參數的合理性，以確保混凝土的均勻性和密實度。其次，在混凝土澆筑前，需要對模板表面進行清理和涂覆模板劑，以確保混凝土與模板表面的粘附性和防止混凝土表面出現氣孔和裂縫等問題。第三，在混凝土澆筑過程中，要控制澆筑速度和澆筑厚度，以避免混凝土內部出現裂縫和空洞等缺陷。同時，還要注意控制混凝土表面的平整度和尺寸精度，避免在混凝土表面出現凹凸不平和尺寸偏差等問題。第四，在混凝土澆筑后，需要及時進行養護。混凝土在養護期間需要保持一定的溫度和濕度，以促進混凝土的強度和耐久性。在養護期間，還需要注意避免混凝土表面受到外力沖擊和振動，避免出現表面開裂和局部坍塌等問題[7]。

例如，混凝土的配合比和水灰比控制不好，可能會導致混凝土的強度不足和耐久性下降等問題，在使用過程中可能會出現安全隱患。另外，如果混凝土澆筑的速度過快或厚度過大，可能會導致混凝土內部產生裂縫和空洞等缺陷，在使用過程中可能會出現不可修復的質量問題。

4.建筑工程地下室逆作法施工技術運用案例思考

4.1 建筑工程地下室逆作法案例分析

建筑工程地下室逆作法施工技術運用需要考慮施工現場實際情況，主要環節包括基礎施工階段、支護結構施工階段以及現場管理等。逆作法施工技術通常采用淺基礎和深基礎相結合的方式，即先進行淺基礎的施工，而后再進行深基礎的施工。在支護結構施工階段，逆作法施工技術通常采用先行施工上部結構，后進行下部結構的方式。而現場管理應注意控制挖掘深度和進度，避免出現土體塌方、地面塌陷等情況。加強土體和結構的穩定性分析和計算，對于特殊情況采取相應的加固措施，保證結構穩定。

我們以上海中心大廈地下室施工為例,闡述逆作法施工的難點、要點和注意事項：

上海中心大廈地下5 層挖掘深度達22 米,屬超深基坑工程,地下水位高且土層軟弱,導致基坑圍護結構及支撐系統設計難度大。采用先期樁基礎加雙層圍護結構,內層為巖土錨固支撐,外層為水泥土混合墻,以增強整體穩定性。同時設置水平利用好的內支撐體系,分層分區支撐上部結構。

注意事項:

（1）嚴密監測基坑內外水位、周邊建(構)筑物沉降等,采取抽水、注漿等措施控制沉降在允許范圍;

（2）鋼支撐與混凝土支撐異步施工,確保支撐連續性和剛度符合要求;

（3）砂性土層采取近期支撐措施,及時補充滑 occasions,避免土體流失;

（4）根據土體和水文條件,選擇不同的挖方方式,分層分區控制開挖高度;

（5）嚴密檢驗基坑圍護與內部支撐,發現問題及時加固處理;

（6）合理設置監測點檢測鋼支撐受力情況,提前作好加固計劃;

（7）設置堆漿池和水泵,以便在水擊或其他突發情況下迅速抽水降低水位;

（8）設置木地腳減震,周期性檢驗地腳受力是否均勻,防止激勵周邊建筑物;

（9）施工或大風天氣暫停施工,避免用電、照明等引發事故;

（10）嚴禁在基坑內設置生火設施,避免因火災引發技術事故。所以,嚴密監測、分步支撐、近期處理、分區控制、嚴密檢驗、監測加固、設置應急措施等,是超深基坑逆作法施工的關鍵所在。只有全面強化安全風險意識,采取嚴密的質量和安全控制措施,才能確保施工的成功。

4.2 建筑工程地下室逆作法關鍵性問題分析

4.2.1 地下室沉降問題

地下室沉降是地下室施工中常見的問題之一，它可能會對地下室結構的穩定性和使用壽命產生不良影響。基于逆作法施工關鍵性技術，下面是一些可能解決地下室沉降問題的方法：

首先，需要在地下室施工前進行充分的地質勘探和分析，以了解地下情況，避免在施工過程中對地下環境造成破壞和變形，從而減少地下室沉降的風險。其次，在土方開挖階段，可以采用加固支護和注漿加固等技術，以減少土體的變形和沉降。例如，可以在土方開挖過程中采用鋼筋混凝土支護和巖錨加固等措施，以提高土體的承載能力和穩定性。第三，在混凝土施工階段，需要控制混凝土的質量和澆筑速度，以減少混凝土內部的空洞和裂縫等問題。此外，還需要進行混凝土養護，以確保混凝土的強度和耐久性，從而減少地下室沉降的風險。最后，可以采用現代化的測量和監測技術，對地下室進行實時監測，以便及時發現和處理地下室沉降問題。例如，可以采用地下室變形監測儀、應力應變監測儀等設備，對地下室的變形和應力情況進行實時監測和分析，以便及時發現和解決地下室沉降問題[8]。

4.2.2 樁基承載問題

首先，需要在施工前進行充分的樁基設計和計算，以確保樁基的合理性和穩定性。根據實際工程情況選擇合適的樁型、樁徑、樁長等參數，同時考慮地質條件、土壤性質、水位等因素的影響，進行樁基的承載力計算和變形分析。其次，采用合適的樁基施工工藝和技術。在樁基施工過程中，需要注意樁身的質量和樁端的打入情況，以確保樁基的質量和穩定性。采用振動沉樁技術、壓入式鉆孔灌注樁技術等現代化技術，可以提高樁基的質量和承載能力。第三，采用合適的加固措施。對于樁基承載力不足的情況，可以采用加固措施，如樁基增強、樁基加固等。在樁基增強方面，可以采用加固帶或套管等技術，在樁身周圍加固帶或套管中注入加固材料，提高樁基的承載能力。在樁基加固方面，可以采用灌漿加固、封鎖加固等技術，以提高樁基的穩定性和承載能力。最后，采用現代化的檢測和監測技術，對樁基的承載力和變形情況進行實時監測。例如，可以采用樁基承載力試驗、樁基變形監測等技術，對樁基的承載能力和變形情況進行實時監測和分析，以便及時發現和處理樁基承載問題。

4.2.3 地下連續墻邊土寬度問題

地下連續墻的邊土寬度是指連續墻旁邊的土體對連續墻的作用范圍，對于地下室的穩定性和安全性至關重要。逆作法施工中，常用的解決地下連續墻邊土寬度問題的技術是“先支護，后開挖”，即在連續墻旁邊先行設置支護結構，再進行土方開挖，以確保墻體的穩定性。

設置支護結構：在連續墻邊土寬度較小的情況下，可以采用懸挑式的支護結構，如鋼支撐和護墻鋼板等。在連續墻邊土寬度較大的情況下，需要設置錨桿墻或垂直支撐墻等支護結構。

加強地下連續墻：在地下連續墻的建造過程中，應根據墻體的受力情況，采用適當的加固措施，如設置增強筋、增加墻體厚度等，以提高墻體的承載能力。

控制土方開挖進度：在進行土方開挖時，要控制開挖的進度和深度，以避免造成地下連續墻周圍土體的沉降和變形，從而影響連續墻的穩定性。

監測墻體變形：在施工過程中，要進行連續墻的變形監測，及時發現并處理墻體的變形問題，以保證施工的順利進行。

4.2.4 逆作法施工照明通風問題

在設計地下室施工的照明和通風系統時，要充分考慮施工現場的實際情況，如地下室的形狀、大小、深度、周圍環境等因素，制定合理的設計方案。可以通過設置通風管道、風機、排氣口等設備，提供充足的新鮮空氣和排除有害氣體，同時采用合適的照明設備，保證施工人員能夠清晰地看到工作區域。

地下室施工中需要采用高強度的照明設備，以確保施工人員能夠充分看清工作區域。在設備安裝和使用過程中，要嚴格按照操作規程進行，保證設備的正常使用和安全維護。同時，定期檢查設備的運行情況，發現并及時處理故障和損壞，確保設備的有效運行。

在地下室施工過程中，要嚴格控制工作環境，避免有害氣體和粉塵的積累和擴散，保證工作區域的干凈和安全。可以通過設置隔離簾、防塵網等設施，控制揚塵和噪音的產生，同時加強現場管理和人員教育，提高施工人員的安全意識。此外，由于空氣流通不暢，容易積累有害氣體，因此要嚴格防范火災和爆炸的發生。可以通過設置滅火器材、噴霧系統等設備，保證工作環境的安全。

結語：

綜上所述，隨著城市化進程的加速，地下室建設將成為未來建筑工程發展的重點之一。逆作法施工技術作為地下室施工的主流方式之一，在實踐中得到了廣泛應用和推廣，然而在逆作法施工技術的應用中，仍存在著一些問題和挑戰，需要不斷地加以改進和完善。