论复杂施工条件下逆作施工技术

【摘要】随着经济的高速发展，高层建筑也越来越多，它不仅是城市经济发展的结果，同时也代表了一个国家或地区的经济发展水平，是权利和地位的象征，对一个城市城市环境以及生活方式的影响越来越大，据统计，2005年香港和上海高层建筑的数量位于世界的前25名，2007年，在亚洲城市的建筑排名中，前50名中国占了21个，高层建筑发展之快，数量之多令人惊叹。但是，在如此庞大的数目之后，我们却不得不更加关注高层建筑质量的问题，深基坑施工的地位越来越重要，多数的设计人员、工程建设人员都开始从事深基坑的设计研究，但是问题依旧很多，比如由于施工条件的复杂深基坑施工中问题时有发生，本文将对逆作施工技术和复杂条件下的深基坑逆作施工进行探讨，并提出解决对策。

【关键词】复杂施工条件；深基坑；逆作施工技术

1 引言：

在建筑结构施工方面的技术水平日益提升，技术也愈加趋向于现代化。逆作法是一种技术含量较高、施工较为复杂的施工技术,该文就是针对这些问题对复杂条件下逆作法进行了研究.该文就复杂条件下逆作法的主要技术问题进行了详尽的阐述。

2 逆作施工技术

2.1 逆作施工技术的过程

逆作施工技术是指首先在建筑物的地下室或者周围施工地地下建立连续墙或者其他的支护结构，同一时间在建筑物的内部相关的位置浇筑或者打下起支撑作用的桩和柱，在施工期间，这些桩和柱可以支撑底板封底之前来自上部结构的重量和施工荷载，地下连续墙刚度的支撑主要依靠施工地面一层的梁板楼面结构，再逐层向下挖土方并浇筑各层的地下结构，一直到底板封底，因为地面上一层的楼面结构已经完成建筑了，再进行上部结构的施工就变得方便的多，施工人员可以同时进行上下两个结构的施工到工程结束。

2.2 逆作施工技术的分类

逆作施工法可以分为以下四种：

2.2.1 全逆作法

全逆作法是将地下各层的钢筋混凝土肋形板作为四周维护结构的水平支撑，对楼盖用混凝土进行整体浇筑，在楼盖下面掏出土利用预留孔运出，运入建筑材料时也是利用预留孔从上往下运进。

2.2.2 半逆作法

半逆作法是先浇筑地下各层钢筋混凝土肋形楼板形成交叉格形肋梁，然后将它作为围护结构形成的框格的水平支撑，再在土方开挖之后对肋形楼板进行第二次浇筑。

2.2.3 部分逆作法

部分逆作法是利用基坑内部四周暂时保留的局部土方水平的抵挡四周围护结构，将侧向压力所产生的一部分位移抵消掉。

2.2.4 分层逆作法

分层逆作法所针对的主要是四周围护结构，不是一次施工完成的，而是分层操作，所以采用分层逆作法时四周围护结构采用的是土钉墙，而不是混凝土浇筑。

2.3 采用逆作施工技术的必要性

采用逆作施工技术可以给我们带来经济、环境和社会三方面的效益：

2.3.1 经济效益

首先，逆作法施工是将以前的地下室外墙和基坑围护墙合为一体，不但节省了独立设计围护墙的工序，而且使得地下室的有效使用面积增加，让工程用地范围内的地下室面积最大化，其次，地下室的楼盖结构代替了围护墙支撑体系，免得使用过后还得拆卸，节省了大量的施工费用，楼盖结构作为支撑体系也能解决平面形状特殊的建筑或者楼盖不完全所带来的布置支撑的问题，使得受力更加均匀和合理，在地质条件为软土层的地区建立高层建筑时，逆作法施工带来的经济效益最大，可以将地下结构造价的25%-35%节省下来。

2.3.2 环境效益

（1）减少噪音，由于采用逆作施工技术的建筑是先将表层的楼面进行浇筑，地下室的施工是在一个封闭的空间中进行的，表面楼层的阻隔使得施工中产生的噪音大大减少，从而使得施工在夜间也可以进行，避免延误工期。

（2）减少扬尘，通常的地基挖掘过程是在开场的环境中进行的，会产生大量的建筑灰尘影响城市的形象，而采取逆作法施工的建筑地基挖掘是在封闭的地表之下进行的，将扬尘会造成的影响减到最小。

2.3.3 社会效益

（1）对交通来说，逆作法施工是将表层一层建筑作为支撑，在底部进行建筑施工，在城市中进行施工建筑时可以有效的利用土地，地面的道路还是可以正常行驶，在道路下进行地下作业，减少因堵车和绕道而产生的损失。

（2）采用逆作法的建筑因为先要完成＋0.00层平板结构，可以讲这个结构作为内部支撑，结构本身的侧向刚度可以无限大，压缩变形值对围护桩的变性要求为零，因此，根本不用因为担心支护桩的侧向变形问题而使得周围路面沉陷和基础下沉的问题，保障了邻近建筑物的安全。

（3）逆作法施工的地下连续墙和土体之间的粘结力、摩擦力可以承受垂直荷载，还能承受水平风力和地震所产生的建筑物底部的巨大水平剪力以及倾覆力矩，提高了建筑的抗震能力，由于我国的地震发生比较频繁，建筑物在设计阶段必须要考虑到抗震能力如何，不仅要在设计上采取抗震设计，在建筑过程中采取适宜的施工工艺可以提高建筑物的抗震水平，逆作法施工技术便是这样一种适宜的工艺，所以逆作施工技术所带来的社会效益是巨大的。

2.4 逆作施工的优势与不足

2.4.1 逆作施工技术的优点：

（1）建筑物上部结构和地下的基础结构可以同时施工，当建筑规模比较大，上下的层次多时，可以节约大约三分之一的施工时间。

（2）采用逆作施工技术的建筑受力分布均匀合理，四周维护结构的变形量很小，多周围邻近的建筑物影响小。如下图：

（3）减少天气状况对施工过程的影响，需要开挖的土方也比较少，所需时间也不占用工期，大大提高了施工进度。

（4）可以增加地下室的建筑面积，使地下空间的利用率最大化。

（5）节约施工费用，将地面一层结构作为工作平台，省去了另外假设工作平台和内撑的工作，减少了临时设施。

（6）开挖土方和施工时交叉进行的，采取逆作施工技术的建筑结构自身的荷载是由立柱来直接承担的，然后才传递到地基，使得基坑内地基的回弹量降低，开挖土方时卸载对持力层的影响也减少了。

2.4.2 逆作施工技术的不足之处：

在目前的技术条件下逆作施工技术还是存在一定的不足之处的，比如地下室的层高限制了逆作法的支撑位置，由于高度不能被调整，所以当碰到层高比较大的地下室时，就需要将围护墙的断面以及配筋加大或者另外设立临时的水平支撑。由于逆作施工是在一个封闭的环境里进行挖土，因此基坑中分布着中间支撑柱和降水用的井点管，现在所使用的挖土机械体积比较大，也不够灵活和高效，挖土的难度还是比较大。

3 复杂施工条件下深基坑施工中的逆作施工技术

3.1 逆作施工技术的复杂施工条件与对策

3.1.1 由于时间过长而造成部分支护桩失效或者局部失效，或者基坑周围有马路，马路下各种管道路线密布

针对对策：为保证基坑的安全，要在进行新的支护设计之前对原有的围护桩和附加支护壁板进行抽芯检测以及钢筋扫描。

3.1.2 周边的交通等环境复杂，施工场地狭小

针对对策：积极的与交通联部门进行系，与周边的居民和街道的沟通及共建工作，得到居民和街道的理解支持。将机械以及材料的运输尽量安排在非高峰时间段，减少与交通的矛盾。合理安排施工流程，减少在夜间进行作业，控制噪音，将夜间施工许可办好。

3.1.3 周围有建筑物和居民楼，基坑的不均匀沉降和变形所带来的经济后果不可预测

针对对策：对整批的围护桩的承载能力和桩身的完整性做出评定，折算原喷锚支护，如水平间距、钢筋直径和锚杆孔径。

对于居民楼则要在施工开始前记录原始数据，将原始的现场资料以影像形式保存下来，施工时严格按照围护设计方案，用信息化手段知道和随时监测施工过程，当出现报警情况时，马上与相关单位商讨启动应急预案。

3.1.4 地下情况复杂，障碍物多，清理工作难度大，当原建筑结构复杂并且经历的改建次数多时，拆除后地下基础情况就变得比较复杂，维护施工难度大。

针对对策：围护施工前排摸施工区域范围内的地下障碍物的情况，对于浅层的障碍用挖机和风镐配合清理，超过3米的障碍物则不能直接掏挖，应在对导墙的两侧进行注浆加固处理后再清理。

3.2 复杂施工条件下基坑开挖过程中的逆作施工法程序和必须要注意的事项

程序

3.2.1 流程图如下图所示：

（1）首先要在对工地的地基做一个检测，确定原有地基的情况，，其次要对工地周围的环境做一个整体的了解，对交通环境的了解是为了方便制定机械和材料的运输方案，对建筑情况的了解则是为了制定合理的施工计划。

（2）在工地范围内沿着地下连续墙的方向对地下障碍物进行清除，对地下管道和线路进行回填直至达到适当的高度。

（3）把所有的监测点都安装好，统计并提供监测所得到的初始数值。

（4）建造地下连续墙成槽施工

（5）进行地下连续墙施工，对预留钢柱进行预埋。

（6）安装降水用设施，进行降水设施的测试，以便于基坑降水时使用。

（7）在首层开挖到一定的深度后进行放坡，建造首层地下室楼板结构，将出土口的开口位预留出来。

（8）在首层地下结构的建造达到设计要求的强度后，开挖地下二层基坑，并在同时也对上层的主体结构进行建造

3.2.2 施工过程中的注意事项

（1）严格按照设计图纸所标示的地方预留和建造出土口处，地下室楼板所承受的荷载不可超过设计所容许的重量。

（2）精确的进行钢柱的定位，安装空间狭窄，施工难度很大。

（3）对基坑开挖所造成的沉降以及位移进行检测，并采取有效措施进行控制，方式基坑开挖会造成的唯一和沉降情况发生。

（4）如果工程也处于商业和办公集中区，或临近地铁时一定要做好安全保护工作。

（5）因季节、天气因素对施工造成的难度。

4 结论：

在我国高层建筑迅速发展的背景下，如何使得高层建筑的安全性进一步提高是我国建筑行业所面临的问题，深基坑施工是加强高层建筑安全性的可靠工艺，本文对逆作施工技术进行了分析，并就复杂施工条件下的深基坑施工中采用逆作施工技术的程序、会出现的问题和对策都进行了一定的研究，为我国逆作施工技术的采用和进一步推广提出了理论支持，但是由于水平有限，难免有不足之处，希望可以得到广大同行的指正与建议。

参考文献：

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