盖挖逆作法基本原理及其应用实例

【摘 要】本文通过介绍盖挖逆作法的原理、特点，并结合工程实例全方位的阐述了此施工方法，采用盖挖法施工，能有效缩短局部施工占地时间、缓解了交通压力。

【关键词】盖挖逆作法地铁车站 高层建筑地下室

随着经济的迅速发展，地下工程建设(地下室、地铁车站等)如雨后春笋般纷纷涌起。在多数地下工程的施工中，均采用传统的正作法程序，即：开挖基坑――施工基桩――施工底板――施工地下室竖向构件――施工地下室梁板。地下部分施工耗费的时间往往占据整个工程相当大的比例。近几年来，一种“逆作法”施工新技术正被逐渐运用并趋于成熟。该工法适用于高层建筑多层地下室、多层地下结构工程的施工，及对工程有特殊要求，或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下采用。特别是在繁华的商业区及交通复杂的车站等闹市区的地下工程施工。

逆作法要先开挖顶板土方，挖深到顶板底，然后施工顶板结构，随后进行顶板以上路基和市政管线施工，并修复道路、恢复交通。其余主体在地下暗挖施工，依次完成柱子、墙板、底板结构。地下施工要在地面道路两侧设置出土口（兼材料进出口），除了出土口外，地下施工基本不对路面交通造成影响。下面我将结合实例具体谈谈该工法的特点以及运用。

盖挖逆作法运用于地铁车站建设

1.1施工特点

先沿车站周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工 ，直至工程结束。

用盖挖逆作法施工，主要有以下优点：1）围护结构变形小，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；2）基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；3）盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭，施工空间大；4）盖挖逆作法施工基坑暴露时间短，用于城市街区施工时，可尽快恢复路面 ，对道路交通影响较小。缺点 1）盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难；2）盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高。

该方法的主要施工技术措施:1）支撑桩采用以 H 型钢为柱芯的钢管或钻孔灌注桩，满足了沉降的控制要求 ；2）采用地下连续墙低注浆的方法，增强基底持力层的刚性，使地下连续墙与临时支撑柱共同承受上部荷载，以减小差异沉降;3）逆作法开挖支撑施工工艺中,利用混凝土板对地下连续墙的变形起约束作用,在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法,大大减少了工程量,加快了工程进度,控制了墙移。

1.2应用实例：我国第一条盖挖逆作法修建的地铁车站

于1992年 2月10日破土动工的上海地铁陕西南路和常熟路两座车站，开创了我国盖挖逆作法修建地铁车站的先例。同年12月20日便恢复地面的正常交通，1993年10月底完成主体结构。施工的封路时间比明挖顺作法少用 1年零1个月，大大减少了准海路段因施工造成的商业损失，取得了巨大的社会效益和经济效益 。

车站地处道路狭窄、人、车流量大的商业中心淮海路，道路两侧建筑物距地铁侧墙的最小距离不足2m，不仅环境保护要求高，施工场地也极为紧张。两站主体分别为三跨双层和双跨双层矩形框架结构，上层设站厅，下层为站台。基坑 普遍挖深14.5左右，最大挖深达16.5m，基坑宽19.0～21.0 ,长约220m ,是在城市中心地区进行的大规模深基坑开挖工程。0.8厚的地下连续墙既是基坑开挖的支护，又直接作为主体结构的侧墙（不作内衬）。连续墙槽段之间采用十字钢板接头防水剪，以增强整体性。常熟路站在顶、楼板及其纵梁内设置H型钢或工字钢 ,施工阶段用以悬吊模板，使用阶段作为劲性钢筋混凝土的骨架。施工过程中采用信息化施工，对连续墙的变形、水土压力、钢筋应力、支撑轴力、中间立柱的升沉、地表及房屋沉降进行监测，不断优化施工方案。

盖挖逆作法运用于高层建筑地下室建设

广州名盛广场工程为地下4层、地上32层的多功能商业综合楼，商业价值非常明显，工程形象进度重要，又因地处老城区，施工场地狭窄，工程地质情况复杂，周围民居和学校都与其相距较近，且大多为已使用几十年的旧房甚至危房，基坑开挖深度为20.4m。本工程采用经优化的逆作法集成新技术 即“ 结构2层作为逆作基准层+柱支式地下连续墙+喷锚支护+钢管混凝土柱+人工挖孔桩+钢混凝土组合楼盖”，通过灵活地集成运用各种基坑支护及结构施工技术，设计与施工、监测单位联合运用先进的计算手段和施工、监测技术使其更具有适应性并实现业主最大效益目标。

基坑支护采用深浅槽段相间布置的柱支式地下连续墙与喷锚网相结合，即地下连续墙在土质好的地层嵌入强风化岩层内，称为浅槽段，下部改用喷锚网支护。为支撑起连续墙体，每隔18m跨度设置1片嵌入底板以下微风化或中风化岩层，称为深槽段，它可看作浅槽段的支座，浅槽段再由垂直方向的梁柱和锚杆支撑，构成一个稳定的空间支撑体系。该技术通过进入不透水层的浅槽段来解决挡土止水问题，以一定间距设置柱支式嵌岩的深槽段解决支承问题，结合后形成新型的地下室连续墙围护结构；将已完成的地下室楼板结构作为连续墙的水平支撑和无支护土体的上部约束，利用土体的土拱效应保证无支护土体的稳定，从而充分发挥柱支式地下连续墙在逆作法施工中的挡土、挡水和承重作用。

地下室楼板结构采用钢梁与压型钢板相结合，通过构造加强的H型钢梁组合楼板形成强大的内支撑体系，同时避免了大量模板和高支模的安装，拆除工序，加快了地下室施工进度。柱、剪力墙等竖向结构的圆形钢管混凝土柱、异形钢管混凝土柱和钢构架柱，尤其是核心筒采用带约束拉杆的钢构架柱，采用首层以下墙柱等竖向构件一次性安装方法，超大、超长、超重、的整体式钢构架吊装方法， 整体制作和吊装，加快地下室的施工进度。根据主体结构采用钢结构及压型钢板的特点，结构设计上确定了钢柱吊装完成后先施工两层钢结构并以其为基准层向上向下同时施工的逆作法方案，既满足第1层土方开挖工作面高度要求，又满足

工程形象进度要求。对9m以下土方采用分层连续开挖，实现土方开挖机械化施工，保证了土方开挖的效率。基坑降水采用人工挖孔桩内的钢构架柱外设置降水井，不需另设降水井 降低工程造价。

3、结语

逆作法工艺的最大优点是能够在繁华闹市区中施工, 又能减少交通中断时间和对周围环境的影响，它的诸多优点决定了其在地下工程中广泛的应用前景，不管是在地铁车站建设还是在地下室深基坑中都得到了长足的发展。当然逆作法也有其局限所在，比如施工复杂，成本高，但是随着技术的不断发展，逆作法一定能迎来一个更好的发展。