探析逆作法施工技术的施工原理及应用

摘要：逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。它是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。本文针对这种施工技术的原理及应用进行了简要的阐述。

关键词：逆作法；施工；建筑工程；原理应用

Abstract: a top down is developing rapidly in recent years of foundation pit supporting emerging technology. It is construction high-rise building basement and other multilayer multilayer the effective method of underground structure. In this paper the principle and application of construction technology of the paper briefly states.

Keywords: top-down method;construction; Building engineering; Principle is applied

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

随着经济的迅速发展，高层建筑如雨后春笋般纷纷涌起建筑物向空间多层与高层方向发展已成为当今城市建设取得综合经济效益的主要指标之一； 同时，为了最大程度地开发利用城市地下空间，许多新建以及在建工程的基坑面积和开挖深度越来越大，地下建筑面积超过数万平方米并且带有几层地下室的工程也越来越普遍，深基坑工程呈现出了面积大、开挖深、工期紧、周边环境复杂等的特点。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。该技术适用于市区建筑密度大，邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感，施工场地狭窄，施工工期紧张，地基软土层厚等工程情况，对于三层及以上的地下室效果尤为明显。

1 逆作法施工技术的原理

先沿建筑物地下室轴线或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嚣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楼面结构，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。

2 逆作法分类

2.1全逆作法：利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。

2.2半逆作法：利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁，对围护结构形成框格式水平支撑，待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。

2.3部分逆作法：用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡，抵消侧向压力所产生的一部分位移。

2.4分层逆作法：此方法主要是针对四周尉护结构，是采用分层逆作，不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。

3 逆作法施工技术

3.1逆作法施工工艺特点

3.1.1缩短工程施工的总工期：一般情况下只有地下一层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工，可以缩短工程的总工期

3.1 .2对周围环境影响小：由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多，所以地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。此外，浇筑后的底板成为多跨连续板结构，使底板的隆起也减少。

3.1.3施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。

3.1.4有利于结构抵抗水平风力和地震作用：采用逆作法施工时，地下连续墙与地下原状土体粘结一起，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可来承受垂直荷载，还可承受水平风力和地震作用。

3.1.5一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。

3.1.6由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。

3.2逆作法施工技术的要点

3.2.1施工作法施工应编制详细的施工组织设计或施工方案，确定施工程序和施工工艺方法，并进行详细的技术交底。严格执行。中间交承桩与楼板交接的节点的强度。要满足拆除模板后承受楼板自重和施工荷载的承载力要求。

3.2.2在施工前应在邻近的建（构）筑物上地下连续墙的顶部。中间支承桩上，设置沉降或位移观测点在整个施工过程中定期进行沉降和位移观测，发现出现较大的沉降和位移，应及时采取处理措施。

3.2.3以上±0.00地面楼层开始，向下施工允许的层数及与之向上时应的应完成地面上的楼层层数和位置应按设计规定执行。当设计无规定时，在地下室封底之前，地面上允许施工的层数应经计算确定。

3.2.4地下室连续墙与底板连接部位、中间支承桩与楼板连接部位、中间支承桩穿过底板部位等，施工时要注意将混凝土浇筑密实以保证不渗漏水

3.2.5逆作法施工采用支承桩外包柱与梁板结构方案时，当基坑挖土，在未完成地下室结构梁板的水平框架支撑体系前，应根据挖土深度及连续墙承受土侧压力的受力状态，对连续墙进行稳定性计算和复核，以保证结构的安全。

3.2.6当地下室右地下水时，应根据土质、渗透系数、涌水量情况，采用明沟、集水井、多层轻型井点或深井井点降水方法，将地下水降至每层开挖层0。5～1.0以下，直至地下室底板及防水层施工完成，防止浸泡地下室基坑。

4 逆作法存在的不足，

4.1挖土问题：第一步土方明开挖后，零层板施工，随后土方开挖均在封闭状态下进行。在没有小型挖土设备的情况下，只能采用人工挖土，挖土效率不高。

4.2梁柱节点，墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦：如在这些部位提前预留预埋，留的不准确还要剔凿，增加许多焊接工作量，工效也要降低。

4.3施工材料运输问题：由于采用了封闭式逆作法施工，向下施工的各层楼板必须留有施工洞口，以使土方外运及材料运进，那么洞口留几个•留在什么位置•留的洞口周围结构有无影响•如何处理•都需要认真解决。

4.4逆作法设计和施工的配合问题：设计单位不直接参与逆作法施工过程的结构受力分析和设计，只能依靠施工单位自身的力量进行研究分析，而施工单位由于人员配备的局限性，往往没有强大的结构分析设计队伍，因此在进行逆作法的分析和设计时只能半经验半理论，没有正规的理论设计依据：同时设计单位也不参与工程的施工组织设计，因此设计单位和施工单位常常因为设计思路和施工进程发生矛盾。

5 经济效益

采用逆作法，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并是受力更加合理。由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25％～35％。

6 环境效益

6.1噪音方面：由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑，再向下挖土施工，故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低，从而避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。

6.2扬尘方面：通常的地基处理采取开敞开挖手段，产生了大量的建筑灰尘，从而影响了城市的形象；采用逆作法施工，由于其施工作业在封闭的地表下，可以最大限度的减少扬尘。

7 社会效益

7.1交通方面：由于逆作法的采取表层支撑，底部施工的作业方法，故在城市交通土建中大有用武之地，它可以在地面道蹄继续通车的情况下，进行道路地下作业，从而避免了因堵车绕道而产生的损失。

7.2采用了逆作法，+0.00层平板结构先完成，可以利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的，且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。因此，可以从根本上解决支护桩的侧向变形，从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题，保证了周围建筑物的安全。

7.3采用逆作法施工，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载，而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩，从而大大提高了抗震效应。我国是个地震多发区，对地震的防治是必不可少的，从建筑业角度来说，采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小，逆作法施工便具有这样的优点，所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。

8 结束语

综上所述，逆作法施工技术是一项全新的施工工艺，其节约施工场地、加快施工进度、降低工程成本，并且该技术对基坑以外的周边环境影响甚小。逆作法施工的设计已经不仅仅是一种施工方法的设计，它与结构设计密切结合，支挡结构不仅仅起临时支护作用，还是整个建筑物结构体系的一部分。随着科学技术的进步特别是计算机技术的普及和发展，新的机械设备和仪器的广泛应用于工程项目上，施工能力和精度及施工组织协调能力大大提高，保证了逆作法施工技术日益走向成熟并得以大力推广。

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