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0前言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市高層建筑也越來越多，隨之而來的是各種地下室形式也層出不窮，地下室的施工工藝也不斷發(fā)展?！澳孀鞣ā笔墙┠陙砼d起的新型地下室施工工藝。“逆作法”是一種“封閉式”施工方法，相對傳統(tǒng)地下室的“敞開式”工藝來說，具有自身的特點。其工藝原理是：先沿建筑物周圍施工地下連續(xù)墻，在建筑物內(nèi)按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁，然后進(jìn)行首層施工，完成后同時施工地上、地下結(jié)構(gòu)，待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。該法的*特點是利用柱下樁及基坑周邊地下連續(xù)墻圍護(hù)作為逆作法施工期間承重地上、地下結(jié)構(gòu)的荷載及其施工荷載，利用地下室樓板，作為基坑施工的支撐。這樣不僅能保護(hù)周邊環(huán)境，且具有施工工期快，支護(hù)費用省等優(yōu)點。

1特點

1.1“逆作法”優(yōu)點

如前所述，“逆作法”是先施工完一層頂板及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，給地下、地上提供一個很好的施工作業(yè)面，這樣地上、地下可以同時進(jìn)行施工，進(jìn)而縮短工期。之外，由于樓板代替支撐，其剛度遠(yuǎn)大于支撐，故周邊環(huán)境得到了有效保護(hù)。

逆作法施工是由多種工藝組合而成。其施工的施工流程一般為：準(zhǔn)備→邊樁→結(jié)構(gòu)頂板→負(fù)一層土方開挖→鋼筋綁扎澆筑負(fù)一層結(jié)構(gòu)→負(fù)二層土方開挖→鋼筋綁扎澆筑負(fù)二層結(jié)構(gòu)→依次循環(huán)。根據(jù)施工工藝的不同，“逆作法”可以分為以下幾類：

（1）全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平支撐。

（2）半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

（3）分層逆作法：此方法主要是針對四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采用分層逆作，不是一次整體施工完成。

1.2“逆作法”施工難點

因為結(jié)構(gòu)自上至下施工，逆作法*應(yīng)重視防水及施工縫處理，由地下連續(xù)墻或帶止水的排樁墻構(gòu)成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是逆作法施工的前提條件，墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量及止水效果是逆作法施工的第1個關(guān)鍵。在基坑內(nèi)土方未完全開挖的情況下施工結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)，有效地解決結(jié)構(gòu)豎向荷載的傳遞是第2個關(guān)鍵。

逆作法存在的不足，如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時需另設(shè)臨時水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行，基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械,使挖土的難度增大。

2工程應(yīng)用

2.1工程概況

某商業(yè)會展中心，占地面積8 788.537 m2，建筑基底面積5 560 m2，地上建筑面積10 823.1 m2，地下建筑面積8 900 m2（擬設(shè)置二層地下室），總建筑面積19 723.10 m2，基礎(chǔ)形式為人工挖孔樁，基坑支護(hù)為“攪拌樁+旋噴樁+噴錨網(wǎng)+放坡”。采用逆作法施工，地下連續(xù)墻與土體之間粘結(jié)力和摩擦力不僅可利用來承受垂直荷載，而且還可充分利用它承受水平風(fēng)力和地震作用所產(chǎn)生建筑物底部巨大水平剪力和傾覆力矩，從而大大提高了抗震效應(yīng)。

因該工程體量大、工期緊，為確保工程如期交付使用，同意建設(shè)單位提出地下室主體結(jié)構(gòu)采用“逆做法”施工方案。

該工程是以人工挖孔樁中預(yù)埋鋼柱作為中間逆作柱,利用逆作柱作各層面的支撐承重,由首層樓板作為水平分界層,同時向分界層上下各層組織施工,并把逆作柱逐層處理成原設(shè)計的結(jié)構(gòu)柱,柱及逆作柱承受臨時施工的全部荷載，并將荷載傳至人工挖孔樁基礎(chǔ)。

逆作法施工隨之帶來了需要解決的問題之一，即本道水平支撐結(jié)構(gòu)施工完畢后進(jìn)行下一步土方開挖時，已施工完畢的水平支撐結(jié)構(gòu)懸空了，需要設(shè)計豎向承重構(gòu)件來承受各道水平支撐向下傳遞的荷載，工程設(shè)計中通長采用鋼格構(gòu)柱來作為豎向承重構(gòu)件使用。鋼格構(gòu)柱在工程樁基施工階段預(yù)埋在灌注樁頂，土方開挖后格構(gòu)柱露出，基坑各道水平支撐結(jié)構(gòu)與之連接，其荷載通過鋼格構(gòu)柱豎向傳遞到灌注樁，以解決逆作法施工中水平支撐結(jié)構(gòu)荷載的豎向傳遞問題。其中框架柱與格構(gòu)柱重合位置的柱頭施工較為復(fù)雜，柱頭插筋就是逆作法*重要的施工工序之一，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到工程的結(jié)構(gòu)安全。結(jié)合該工程特點，工程的重點或難點主要有：

（1）降排水及水位監(jiān)測；

（2）基坑周邊支護(hù)；

（3）土方開挖；

（4）結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測；

（5）地下室防水；

（6）地下室結(jié)構(gòu)的防裂、抗?jié)B措施。

2.2施工部屬

（1）監(jiān)測系統(tǒng)安裝與降水

土方開挖階段基坑邊坡土體及上部主體結(jié)構(gòu)由業(yè)主委托專業(yè)公司進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測邊坡土體穩(wěn)定性及建筑物沉降，發(fā)現(xiàn)異常情況如變形速率突變、超過允許或設(shè)計變形量（沉降量）及其它突發(fā)情況應(yīng)立即停止土方開挖，及時將情況向監(jiān)理公司、建設(shè)單位匯報，并采取應(yīng)急措施防止發(fā)生安全質(zhì)量事故。

（2）±0.00梁板混凝土澆筑

現(xiàn)有場地平均標(biāo)高為5.5m左右，±0.00相對于*高程+9.13 m，兩者高差3.13 m左右，滿足模板支設(shè)空間要求，采用鋼管木模板體系支設(shè)梁板模。

（3）土方開挖

在±0.00 m梁板混凝土澆筑完畢28 d，且在預(yù)應(yīng)力張拉完成以后，地下室土方開挖隨即開始，開挖采用機械與人工配合方式，機械以小型挖掘機械為主。在北側(cè)附近各設(shè)一個出土口，出土口規(guī)格7 000mm×6 000 mm，2個出土口配備一臺龍門吊車，在洞口上方安裝龍門吊，直接將地下室土方調(diào)運至自卸汽車。

（4）安裝鋼管柱

地下室鋼管柱定位器在人工挖孔樁樁芯混凝土澆筑至設(shè)計標(biāo)高時預(yù)先埋設(shè)，或者人工挖孔樁澆至承臺底150 mm，清理浮漿安裝定位器后按設(shè)計要求澆筑混凝土。應(yīng)注意校核定位器軸線偏差在允許范圍之內(nèi)，樁基礎(chǔ)檢測完畢并合格后即分段安裝鋼管柱，同時在鋼管柱底部澆灌1 500 mm高C35柱芯混凝土，以增強其底部節(jié)點的受力性能。

（5）±0.00 m梁板混凝土澆筑

現(xiàn)場實際場地平均高程為6.0 m左右，若±0.00m相當(dāng)于*標(biāo)高9.13m，高差近3.13m，將現(xiàn)有場地平整好后用100厚C15混凝土硬化，在硬化的地面上采用鋼管木模板支撐體系澆筑±0.00 m梁板混凝土。梁與鋼管柱節(jié)點處理按設(shè)計圖紙施工，同時在指定位置預(yù)留出土口。

（6）土方開挖

±0.00 m梁板混凝土達(dá)到設(shè)計強度百分百后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，在拆除支撐系統(tǒng)后即可開始土方開挖，開挖首先用人工自預(yù)留洞口開挖，具有一定工作面后由小型挖掘機械施工，出土方式擬同時采用2種方案：

①在地下室北側(cè)2個出土預(yù)留洞口，采用龍門吊將土方由洞口直接調(diào)運至自卸汽車，以免在邊坡周邊堆放過多土方，防止邊坡失穩(wěn)。

②在地下室南側(cè)，利用○E-○A區(qū)段以開挖的基坑從側(cè)面向地下室里側(cè)開挖。

隨著開挖的進(jìn)行，土釘支護(hù)、噴錨網(wǎng)等各種邊坡支護(hù)形式按相應(yīng)的支護(hù)方案同步施工，避免超挖。在開挖至地下一層板面標(biāo)高以上500 mm時，應(yīng)停止開挖，對鋼管柱進(jìn)行臨時加固（具體是否需要臨時加固，須設(shè)計院進(jìn)行受力分析）。

（7）地下室底板混凝土澆筑

即按通常做法做承臺磚胎膜（按整板形式考慮，不設(shè)地梁）、C10場地硬化，硬化后做底板防水基層、防水層、防水保護(hù)層，然后綁扎底板鋼筋，澆筑底板混凝土。

2.3逆做法施工要點

（1）西側(cè)土方開挖與外運

首層結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到一定強度后，須進(jìn)行出土口的布置和垂直出土龍門吊的安裝，土石方開挖采用大面積暗挖，用小型挖土機挖土石方，并輔以人工開挖及修方，運輸距離遠(yuǎn)的，可考慮用履帶推土機推運至出土口附近，再由挖土機裝斗，龍門吊吊出基坑，直接裝汽車運出場外。

每個出土口安排3臺小型挖土機施工，2臺開挖作業(yè)，1臺裝斗作業(yè)，另預(yù)備40人作基坑壁、柱面的修方。龍門吊軌道須經(jīng)過部分首層樓板，對此范圍的梁板在結(jié)構(gòu)施工前配筋應(yīng)做必要的加強處理，滿足施工需要。南側(cè)根據(jù)○E-○A基坑開挖情況從多個位置向里開挖，土方可由推土機推至堆土點，再集中外運。

（2）北側(cè)土方開挖與外運

首層結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到一定強度后，首先開挖攪拌樁與地下室外邊線12.0 m范圍的土方，并留設(shè)出土坡道。坡道形成后，安排6臺小型挖土機和3臺中型挖土機施工，在場地具備工作面后再安排3臺推土機將里面的土方推運至裝車點。

為加快施工進(jìn)度，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，計劃在現(xiàn)場南側(cè)設(shè)一個臨時堆土場地，確保白天、晚上均能進(jìn)行挖土工作，提高晚上土石方外運的強度。根據(jù)經(jīng)驗，土方外運速度可按6 500 m3/d計算。

（3）逆作法施工的坑內(nèi)降水

挖土?xí)r要保證各降水井及時抽水，根據(jù)現(xiàn)場開挖情況在地下室內(nèi)部設(shè)集水坑和排水溝。

（4）在施工人工挖孔樁護(hù)壁時即進(jìn)行鋼管定位

預(yù)埋件的安裝，澆筑樁芯混凝土后，在混凝土初凝前應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求剔除樁頂?shù)母≡鼘印Ｍ瑫r，做好鋼管柱定位器的安裝、固定和位置校核的工作。鋼管柱加工時一次成型，放入樁孔，套于定位器上，并在樁孔壁和鋼管外壁之間的空隙中按設(shè)計要求填砂。

（5）逆作法施工的鋼筋工程

地下室樓板、梁與地下墻、中間柱的連接，均按設(shè)計圖的要求采用預(yù)埋鋼板或插筋，然后與梁板內(nèi)的鋼筋焊接或機械連接。

2.4逆作法施工的安全措施

（1）逆作施工時，坑洞和孔洞較多，要設(shè)圍護(hù)欄桿，上下要設(shè)有專用上、下人梯，垂直孔洞的防護(hù)應(yīng)有專項安全方案和具體要求。

（2）地下通風(fēng)、用電和照明，應(yīng)保證現(xiàn)場施工的要求。

（3）利用有效的監(jiān)測手段進(jìn)行信息化施工，如發(fā)現(xiàn)有地面異常等不利征兆，必須加強監(jiān)測，并立即采取安全措施處理。

（4）認(rèn)真研究鉆探資料，分析地質(zhì)情況，對可能出現(xiàn)的地質(zhì)不良現(xiàn)象和有害氣體等情況，須作出預(yù)防措施和應(yīng)急措施。

（5）施工過程中，應(yīng)密切注意挖土和排水時基坑的安全，挖土機不得碰撞梁板及支撐柱結(jié)構(gòu)。

3結(jié)語

“逆作法”，是高層建筑主體施工的一種合理縮短工期，提高經(jīng)濟效益的施工方法。我國是地震多發(fā)區(qū)，對地震的防治是必不可少的，從建筑業(yè)角度來說，采用適宜的施工工藝便可將地震帶來的危害降低到*小，因此，逆作法施工在深基坑支護(hù)中大量運用，具有廣泛的社會效益。