浅谈深基坑逆作法施工与顺作法施工

摘 要 随着经济的发展，工程建设迅猛发展，深基础在实际工程中出现得越来越多。对其施工方法的研究成为热点问题。文中主要探讨了深基础地下室顺作法施工技术和逆作法施工技术。从施工工艺、施工关键技术和施工特点三方面对顺作法施工技术和逆作法施工技术做了简要介绍。从中了解到两种方法各自的操作步骤、适用范围及优缺点。这样可以在实际项目中更加合理地选取深基础的施工方法，达到缩短工期、降低成本、减小对周边环境影响等目的。

关键词 顺作法施工 逆作法施工 关键技术 施工工艺 施工特点

中图分类号：TV551.4 文献标识码：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

随着经济的发展，工程建设速度飞速发展，在各大城市中不断涌现出高层及超高层建筑高层及超高层建筑对基础部分要求较高，主要采用深基础型式。深基础工程具有开挖深度大且均附带有多层地下室的特点。例如，北京的外经贸综合大楼开挖深度达到26.7m;上海的金茂大厦开挖深度达到19.65m;上海的恒积大厦地下层数为4层;深圳的地王大厦地下层数亦为4层;南京的青奥中心双塔楼及裙楼工程地下3层;美国波斯顿邮政广场地下车库为7层，开挖深度达23.2m。在这些已完成的建筑当中，金茂大厦采用顺作法完成了深基础施工，恒积大厦、南京青奥中心双塔楼与裙楼工程均采用全逆作法完成施工，地王大厦采用半逆作法完成施工。由此看出不管是顺作法还是逆作法均已被应用于高层建筑的施工当中。两种施工技术也将会在未来的工程建设中发挥更大作用。

1 逆作法施工与顺作法施工

经济与科技快速发展的过程中，逆作法与顺作法的施工技术也均在不断地更新发展。传统的顺作法施工中多数采用明挖顺作法施工，仅少数在地质条件允许的情况下采用浅埋暗挖法。在城市化建设过程中，很多项目处于繁华的都市闹区。如果地质条件不允许则不能使用浅埋暗挖法，如果要求不能交通的情况下完整施工则明挖顺作法亦不能采用。于是，提出了盖挖顺作法这一新的工法。逆作法施工与顺作法施工在思路上正好是一个相反的施工过程。早在20世纪90年代逆作法施工技术已被应用于实际的工程项目中。逆作法施工目前的应用当中有的工程项目采用全逆作法，有的工程项目采用半逆作法，有的工程项目采用部分逆作法。由于该方法在城市化建设当中能发挥较好的效益，故目前逆作法施工在实际当中应用得也越来越多。

1.1 顺作法与逆作法的施工工艺

1.1.1 顺作法施工

以四层的地下室为例描述顺作法基本的施工程序为：场地平整，三通一平深基坑支护及结构桩施工负一、二层土方施工第一道水平支撑施工负三层土方施工第二道水平支撑及负四层土方施工地下室底板、负三层板、第二道水平支撑拆除施工负二层板、第一道水平支撑拆除、负一层板及顶板施工。

在以上的顺作法施工程序中深基坑支护与水平支撑施工是施工过程中的关键技术之一。二者共同构成了支护体系，完成了深基坑开挖过程中需解决的挡土、挡水、支撑三大技术问题。常用的挡土体系有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉支护、锚杆支护。常用的挡水体系有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。常用的支撑体系有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑等。

1.1.2 逆作法施工

由于受施工场地及周边环境影响较大，采用放坡及明挖顺作施工受限时可以采用逆作法施工。逆作法即先施工地下结构的地面部分，然后按顺序由上往下逐层开挖土方、施工地下结构直至施工到地下室底板为止。具体的施工程序仍以四层地下结构的施工为例，图1中显示了逆作法的施工工艺流程。

图1 逆作法施工工艺流程

在以上的施工过程当中地下连续墙起到基坑围护的作用，在有的设计当中除了用地下连续墙充当基坑围护墙外也会用其充当地下室外墙，即两墙合一。中间支撑桩或柱在地下结构封底前起到支撑上部结构自重和施工荷载的作用。而地下结构中每一层楼板结构的施工充当了地下连续墙横向支撑的角色。

1.1.3 顺作法与逆作法施工的关键技术

（1）顺作法在一次性开挖基坑的过程当中主要存在的危险问题有基坑坍塌滑坡、坑底隆起、支护侧向位移、涌砂涌水等。因此，顺作法在土方开挖的施工过程中关键技术主要有以下几点：

①在地质条件及周边环境不允许放坡的情况下深基坑支护与其水平支撑的设置成为基坑开挖过程中的关键技术之一。因为该关键技术可以预防基坑坍塌滑坡事故的发生。②顺作法深基坑开挖过程中仅仅做好基坑支护和水平支撑是远远不够的，因为在深基坑开挖过程中会遇到地下水的影响，该因素对基坑影响较大，不容忽视，故基坑开挖过程中必须做好降水、排水工作。③水平支撑的拆除。对于水平支撑的拆除需由专业的设计单位提供拆除顺序及专项方案，不能随意拆除以免引起基坑塌方事故。

（2）逆作法采用支护结构与主体结构相结合的方式，自上而下交替挖土和施工地下结构。其关键的施工技术有以下几方面：

①在逆作地下结构的过程中，如果采用一柱一桩作为地下结构柱，其施工过程中必须将“一柱一桩”的垂直度严格控制在允许的范围内。②逆作法施工中对于土方开挖技术必须要选好取土口位置、挖土机械，做好土方的开挖与外运工作以便为施工现场提供足够的场地空间。③逆作施工中因需在相对封闭的环境施工作业，因此必须采取措施解决施工环境中的通风和照明问题，以确保工人安全作业。④逆作水平结构及竖向结构的施工技术。逆作水平结构主要是地下结构的楼板结构体系。其除了担当结构楼板外还可以充当基坑的永久水平支撑。竖向结构主要包括中间支撑柱、剪力墙等的施工。

1.2 顺作法施工与逆作法施工的特点

1.2.1 顺作法施工的特点

顺作法施工具有以下优点：

（1）基坑顺作法施工工艺成熟，支护结构体系与主体结构相对独立，设计、施工均比较便捷;对施工单位管理水平和技术水平要求较低，施工单位选择面广;（2）基坑支护结构的设计和主体结构的设计关联度较低，受主体设计进度约束小，基坑工程有条件尽早开工。

顺作法除了以上优点外也存在一些缺陷，明挖顺作法基坑开挖过程中及开挖后均对周边环境影响较大。基坑开挖时设置的支护结构体系均为临时支撑，在结构体系完成后还需将其拆除。

1.2.2 逆作法施工的特点

逆作法施工的特点中可以对顺作法起到互补作用。其优点如下：

（1）基坑中设置的水平支撑用结构本身代替，这样可以大量减少临时支护结构的使用，从而节约资源，节省成本，具有较强的经济性。（2）可以缩短施工的总工期。图1显示顺作法施工时需先完成基础部分的施工，再施工上部结构。图2显示逆作法施工时上部结构可以与地下结构的施工平行作业，故逆作法明显可以缩短施工工期。（3）逆作法施工基坑变形小，对周边环境影响小。

图2 顺作法施工

图3 逆作法施工

逆作法施工中存在的主要缺点有：（1）上部结构与地下结构平行施工时，上部结构的施工进度需控制好，必须严格遵守设计要求。（2）逆作法施工中受层高和结构跨度的影响，机械开挖时操作空间受限，效率低下。（3）逆作法施工工人需在相对封闭的环境施工，因此作业环境较差。（4）逆作法施工中因施工中的荷载主要作用在导柱上，故对导柱的垂直度和承载力有较高要求，施工中控制垂直度和承载力有较大的困难。

2 结语

综上所述，深基坑地下室施工既可以选用顺作法施工也可以采用逆作法施工。两种方法各有其优缺点，两种方案在实际当中选用时需综合考虑地质条件、社会效益、经济效益等因素。在同等地质条件下，如果为了缩短工期同时减小对周边环境的影响，虽然采用明挖顺作法无法实现，但是可以采用选用盖挖顺作法和逆作法施工达到要求。

工程建设迅速发展的过程中，高层和超高层建筑深基础顺作法施工技术会被不断地创新，逆作法这种相对新颖的施工技术在现实中也会不断推广应用。虽然逆作法施工中仍有差异沉降施工控制，导柱垂直度控制，土方开挖方法改进等问题需解决，但是其总体的发展趋势仍需关注绿色、环保与可持续发展。

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